대형 컨테이너선의 선미파에서의 파라메트릭 롤 해석을 위한 점성유동계산 연구

Abstract

본 연구는 IMO 2세대 복원성 기준(Second Generation Intact Stability Criteria, SGISC)에서 다루는 파라메트릭 롤 현상에 대해 전산유체역학(CFD)을 활용한 수치 해석을 수행하였다. KRISO 표준형 컨테이너선(KCS)을 대상으로 STAR-CCM+를 활용한 4자유도(surge, heave, pitch, roll) 해석을 수행하였으며, 무차원 파장비(λ/L) 0.5부터 2.2까지의 선미파 조건에서 파라메트릭 롤의 발생 특성을 분석하였다. 해석 결과, 조우 주파수와 선박의 횡동요 고유 주파수의 비가 약 1.9~2.3 범위에 위치할 때 강한 공진 효과와 함께 ±20도 이상의 큰 롤 진폭이 발생하였으며, 이 범위를 벗어난 조건에서는 안정적인 거동이 관찰되었다. CFD 해석 결과는 모형시험 결과와 정성적으로 높은 일치도를 보였고, 제안된 수치 모델의 예측 정확성과 신뢰성을 입증하였다. 본 연구는 CFD 기법이 SGISC에서 다루는 파라메트릭 롤 위험성 평가에 효과적으로 활용될 수 있음을 제시한다.