KR20210011598A - 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템 - Google Patents

격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템 Download PDF

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KR20210011598A
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Abstract

본 발명은, 모형시험을 수행하는 모형선(110)과, 모형선(110)의 선체에 형성된 체크패턴의 격자(120)와, 예인수조내에서 발생하는 웨이브에 의해 형성된 선측파고를 스냅샷 촬영하는 카메라(130)와, 스냅샷으로부터 선측파고의 패턴을 정량적으로 분석하는 분석부를 포함하여, CFD 결과와 선측파고 패턴을 비교하도록 하여서, 정확한 파고계측을 수행할 수 있는, 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템을 개시한다.

Description

격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템{WAVE MEASURING SYSTEM BY USING MODEL SHIP HAVING LATTICE}
본 발명은 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모형선에 체크패턴의 격자를 형성하여 선측파고와 선체 주위의 웨이브 컨투어를 정량적으로 비교하여 시험정확도를 높일 수 있는, 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템에 관한 것이다.
예인수조(towing tank)는 모형선을 수조에서 예인하면서 모형선에 작용하는 유체의 유체역학을 측정하거나, 모형선 주위의 유동현상을 관찰 또는 계측할 수 있도록 구현된 실험장치이다.
이와 관련된 선행기술로서 한국 등록특허공보 제1116836호가 개시되어 있는데, 종래의 예인수조 모형선저의 수중촬영 장치는, 도 1에 예시된 바와 같이, 사이드스트럿(1, 1')과 하단스트럿(2)과 수중카메라(3)를 포함하고, 예인수조 실험시 이 사각형의 내부 공간으로 모형선이 위치하면 수중카메라(3)가 모형선 바닥에 형성되는 유체의 흐름을 촬영하여서, 실험시 모형선의 바닥에 형성되는 유체의 흐름을 방해하거나 간섭하지 아니하고 정확하게 촬영하도록 한다.
하지만, 모형선 선체측면의 선측파고와 선체 주위의 수면의 웨이브 컨투어를 정략적으로 계측할 수 없는 한계가 있다.
한국 등록특허공보 제1116836호 (예인수조 모형선저의 수중촬영 장치, 2012.03.06) 한국 등록특허공보 제1487659호 (모형선 촬영장치, 2015.01.29) 한국 등록특허공보 제1742316호 (모형수조에서 위치이동이 가능한 해상풍 모사장치, 2017.06.01)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 모형선에 체크패턴의 격자를 형성하여 선측파고와 선체 주위의 웨이브 컨투어를 정량적으로 비교하여 시험정확도를 높일 수 있는, 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 예인수조 내에서 모형시험을 수행하는 모형선; 상기 모형선의 선체 측면에 형성된 일정규격의 체크패턴의 격자; 상기 예인수조내에서 발생하는 웨이브에 의해 형성된 선측파고를 스냅샷 촬영하는 카메라; 및 상기 스냅샷으로부터 선측파고의 패턴을 정량적으로 분석하는 분석부;를 포함하여, CFD 결과와 선측파고 패턴을 비교하도록 하는, 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 카메라는 상기 모형선에 인접하여 수면에 반사되는 체크패턴에 의해 형성된 웨이브 컨투어를 스냅샷 촬영하고, 상기 분석부는 웨이브 컨투어를 정량적으로 분석하여, CFD 결과와 웨이브 컨투어를 비교하도록 할 수 있다.
또한, 상기 모형선으로부터 이격되어 상단에 형성되어 일정규격의 체크패턴의 격자를 하단방향으로 조사하는 빔프로젝터를 더 포함하고, 상기 카메라에 의해, 상기 빔프로젝터에 의해 형성되는 수면 반사 체크패턴을 스냅샷 촬영하고, 상기 분석부는 웨이브 컨투어를 정량적으로 분석하여, CFD 결과와 웨이브 컨투어를 비교하도록 할 수 있다.
또한, 상기 체크패턴의 격자는 상기 모형선의 선체 측면 흘수선 상단면에 도색되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 체크패턴의 격자는 상기 모형선의 선체 측면 흘수선 상단면에 배열 형성되는 LED라인에 의해 형성될 수 있다.
또한, 상기 체크패턴의 격자는 상이한 색상으로 격자공간을 구분하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 모형선 선측파고를 정량적으로 계측하여 시험정확도를 높이고, 수면상에 반사되는 체크패턴으로부터 모형선 주위의 웨이브 컨투어를 정량적으로 계측하여 시험정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 의한 예인수조를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템의 다른 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템에 의한 스냅샵 패턴과 CFD 결과에 따른 실험결과를 비교예시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 격자(120)를 구비한 모형선(110)을 활용한 파고계측 시스템을 개략적으로 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 격자(120)를 구비한 모형선(110)을 활용한 파고계측 시스템의 다른 예를 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 도 2 및 도 3의 격자(120)를 구비한 모형선(110)을 활용한 파고계측 시스템에 의한 스냅샵 패턴과 CFD 결과에 따른 실험결과를 비교예시한 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템은, 모형시험을 수행하는 모형선(110)과, 모형선(110)의 선체에 형성된 체크패턴의 격자(120)와, 예인수조내에서 발생하는 웨이브에 의해 형성된 선측파고를 스냅샷 촬영하는 카메라(130)와, 스냅샷으로부터 선측파고의 패턴을 정량적으로 분석하는 분석부(미도시)를 포함하여, CFD 결과와 선측파고 패턴을 비교하도록 하여서, 격자(120)를 구비한 모형선(110)을 활용한 파고계측을 수행하는 것을 요지로 한다.
우선, 모형선(110)은 예인수조 내에서 유체의 흐름에 따른 선박 성능을 판단하기 위한 유체역학 모형시험을 수행하기 위해서 사용된다.
다음, 격자(120)는 모형선(110)의 선체 측면에 일정규격의 체크패턴 형상으로 형성된다.
여기서, 체크패턴의 격자(120)는 모형선(110)의 선체 측면 흘수선(111) 상단면에 도색되어 형성되거나, 체크패턴의 격자(120)는 모형선(110)의 선체 측면 흘수선(111) 상단면에 배열 형성되는 LED라인에 의해 형성될 수 있다.
또한, 체크패턴의 격자(120)는 상이한 색상으로 격자(120)공간을 구분하도록 형성되어 선측파고 또는 웨이브 컨투어를 쉽게 식별하도록 할 수 있다.
다음, 카메라(130)는 모형선(110)의 선체 측면으로부터 일정거리 이격되어 예인수조내에서 발생하는 유체의 웨이브에 의해 형성된 선측파고를 스냅샷 촬영한다.
다음, 분석부는 카메라(130)에 의해 촬영된 스냅샷으로부터 선측파고(wave elevation)의 패턴을 정량적으로 분석하여, CFD(Computational Fluid Dynamics) 결과와 선측파고 패턴을 정량적으로 비교하도록 한다.
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라(130)는 모형선(110)에 인접하여 수면에 반사되는 체크패턴에 의해 형성된 웨이브 컨투어(wave contour)를 스냅샷 촬영하고, 분석부는 웨이브 컨투어를 정량적으로 분석하여, CFD 결과와 웨이브 컨투어를 비교하도록 할 수 있다.
또는, 도 3에 도시된 바와 같이, 모형선(110)으로부터 이격되어 상단에 형성되어 일정규격의 체크패턴의 격자(120)를 하단방향으로 조사하는 빔프로젝터(140)를 더 포함할 수 있다.
즉, 카메라(130)에 의해, 빔프로젝터(140)에 의해 형성되는 수면 반사 체크패턴을 스냅샷 촬영하고, 분석부는 웨이브 컨투어를 정량적으로 분석하여, CFD 결과와 웨이브 컨투어를 비교하도록 할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템의 구성에 의해서, 모형선 선측파고를 정량적으로 계측하여 시험정확도를 높이고, 수면상에 반사되는 체크패턴으로부터 모형선 주위의 웨이브 컨투어를 정량적으로 계측하여 시험정확도를 높일 수 있다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
110 : 모형선 111 : 흘수선
120 : 격자 130 : 카메라
140 : 빔프로젝터

Claims (6)

  1. 예인수조 내에서 모형시험을 수행하는 모형선;
    상기 모형선의 선체 측면에 형성된 일정규격의 체크패턴의 격자;
    상기 예인수조내에서 발생하는 웨이브에 의해 형성된 선측파고를 스냅샷 촬영하는 카메라; 및
    상기 스냅샷으로부터 선측파고의 패턴을 정량적으로 분석하는 분석부;를 포함하여, CFD 결과와 선측파고 패턴을 비교하도록 하는,
    격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카메라는 상기 모형선에 인접하여 수면에 반사되는 체크패턴에 의해 형성된 웨이브 컨투어를 스냅샷 촬영하고, 상기 분석부는 웨이브 컨투어를 정량적으로 분석하여, CFD 결과와 웨이브 컨투어를 비교하도록 하는 것을 특징으로 하는,
    격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모형선으로부터 이격되어 상단에 형성되어 일정규격의 체크패턴의 격자를 하단방향으로 조사하는 빔프로젝터를 더 포함하고,
    상기 카메라에 의해, 상기 빔프로젝터에 의해 형성되는 수면 반사 체크패턴을 스냅샷 촬영하고, 상기 분석부는 웨이브 컨투어를 정량적으로 분석하여, CFD 결과와 웨이브 컨투어를 비교하도록 하는 것을 특징으로 하는,
    격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 체크패턴의 격자는 상기 모형선의 선체 측면 흘수선 상단면에 도색되어 형성되는 것을 특징으로 하는,
    격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 체크패턴의 격자는 상기 모형선의 선체 측면 흘수선 상단면에 배열 형성되는 LED라인에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는,
    격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 체크패턴의 격자는 상이한 색상으로 격자공간을 구분하도록 형성되는 것을 특징으로 하는,
    격자를 구비한 모형선을 활용한 파고계측 시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113175976A (zh) * 2021-05-20 2021-07-27 扬州大学 一种用于模型试验的低水位量测装置
KR20230013972A (ko) * 2021-07-20 2023-01-27 한국해양과학기술원 3차원 수조에서의 단방향파 공간분포 촬영장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116836B1 (ko) 2010-04-15 2012-03-06 한국해양연구원 예인수조 모형선저의 수중촬영 장치
KR101487659B1 (ko) 2013-10-10 2015-01-29 삼성중공업 주식회사 모형선 촬영장치
KR101742316B1 (ko) 2015-11-11 2017-06-01 한국해양과학기술원 모형수조에서 위치이동이 가능한 해상풍 모사장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101116836B1 (ko) 2010-04-15 2012-03-06 한국해양연구원 예인수조 모형선저의 수중촬영 장치
KR101487659B1 (ko) 2013-10-10 2015-01-29 삼성중공업 주식회사 모형선 촬영장치
KR101742316B1 (ko) 2015-11-11 2017-06-01 한국해양과학기술원 모형수조에서 위치이동이 가능한 해상풍 모사장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113175976A (zh) * 2021-05-20 2021-07-27 扬州大学 一种用于模型试验的低水位量测装置
CN113175976B (zh) * 2021-05-20 2023-11-21 扬州大学 一种用于模型试验的低水位量测装置
KR20230013972A (ko) * 2021-07-20 2023-01-27 한국해양과학기술원 3차원 수조에서의 단방향파 공간분포 촬영장치

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