파라메트릭 기법을 이용한 고속 단동선의 NURBS 모델링

Abstract

An approach to model a high-speed monohull vessel is introduced. The high-speed monohull form belonging to the category of multihull is drawing new attention, due to the rapidly growing trend of fast passenger ships and military purpose. Multihull forms are much thinner in their overall shape, compared to those of the conventional commercial vessels. Moreover, the parent hull forms are not readily obtainable when a new design is intended, which makes it hard to perform various technical calculations in terms of hull optimization, hydrodynamic computation, structural design, and so forth. In this paper, a parametric technique is used to design a high-speed hull form. To model a hull form, NURBS (Non Uniform Rational B-Spline) representation is used. The goal of research is to provide a fast and convenient tool to design an initial hull form with fewer parameters available in the early design stage. The technique employed in this paper will be applied to the design of multihull forms, such as catamaran, trimaran, and semi-swath.현재 세계적인 선박 건조의 추세를 보면, 경제성을 최대한도로 요구하는 화물운송을 위주로 한 저속비대형 선박의 건조가 절대적인 우위를 차지하고 있지만, 한편으로 안락성과 신속성을 추구하는 레저 또는 고속 레저 선박이 점차 이목을 끌고 있는 점을 주시할 수 있다. 고속 선박의 선형은 기하학적 측면에서 볼 때, 날씬하고 단순하면서도 때로는 특이한 형상을 지닌 부분이 많아서, 저속의 비대선과는 현격한 차이를 보이고 있다. 고속 단동선과 달리, 쌍동선이나 삼동선과 같은 복합선형은 기존의 선형과는 현격한 차이를 보이고 있어 개념이 다른 새로운 설계 패러다임을 요구한다. 더욱이, 새로이 설계된 선박의 성능을 최적화시키기 위하여 수행되는 제반 유체동력학적 계산을 위해서는 정확한 선형의 제시가 필수불가결하다. 따라서 효율적인 새로운 설계 지침이 수립될 필요가 있다. 전통적으로 새로운 선형을 제작할 때는 잘 설계된 모선을 기초로 하여 베리에이션 작업을 거치고 있어, 설계과정 중에 큰 문제를 야기 시키지 않는다. 반면, 고속선의 경우 각 조선소 및 설계사무소의 데이터베이스에 저장되어 있는 수가 적을 뿐더러, 접근도 자유롭지 않아, 결국 새로운 선형을 반복 작업에 의해 개발하여야 하는 것이 현실이다.