• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.321-328
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• 2015

최근 극지 선박의 수요가 늘어나고 있고 IACS(국제선급연합)에서는 대빙 선박에 대한 새로운 기준이 적용되고 있다. 이 선박에서는 추진시스템에 대한 대빙 설계 기준으로 빙 충격 토크는 프로펠러 날개 수를 중심으로 한 조화 함수로 규정되어 있다. 그러나 실 상황에서는 이러한 주기적인 기진 토크보다는 불규칙한 빙의 충격 토크가 발생할 수 있는 확률이 오히려 크다. 이 논문에서는 비틀림진동이 비교적 큰 6개의 실린더를 갖는 디젤엔진을 주 기관으로 한 추진시스템의 안정성을 검토하고자 한다. 특히 불규칙한 빙 충격 토크와 디젤엔진에서 발생하는 진동토크를 동시에 고려하여 비틀림진동의 공진점을 통과할 과도 비틀림 진동 응답을 이론적으로 해석하였다. 여기서 빙 충격토크는 빙이 프로펠러에 부딪칠 때를 여러 유형별로 가상하여 선급에서 규정된 방법에 의해서 구하였다. 전체적인 시스템의 과도응답 해석은 직접적분방법의 하나인 뉴마크(Newmark) 법을 이용하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권3호
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• pp.328-336
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• 1998

Marine reduction gears are usually used to increase the propulsion efficiency of propellers for ships powered by medium and small sized high speed diesel engines. Most of shaft systems adopt flexible couplings to absorb the transmitted vibratory torque from the engines to the reduction gears and to prevent the chattering phenomenon of reduction gears. However some elastic couplings show non-linear characteristics due to the variable torque transmitted from the main engines and the change of ambient temperature. In this study dynamic characteristics of flexible couplings sare investigated and their effects upon various vibratory conditions of propulsion systems are clarified. A calculation program of torsional vibration for the propulsion systems are clarified. A calculation program of Results of the program developed are compared with ones of the existing linear method and propulsion systems with the elastic couplings the transfer matrix method is adopted which is found to give satisfied results.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.209-217
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• 2013

이 논문은 선박용 디젤엔진의 진동제어에 적용할 수 있는 MR 유체기반 마운트(MR 마운트)의 최적설계를 제시한다. 이 연구에서는 압착모드, 유동모드, 전단모드를 포함하는 혼합모드가 제안되었고 설계되었다. 효과적인 진동제어를 위하여 요구되는 MR 마운트의 작동 댐핑력을 결정하기 위하여 디젤엔진의 기진력이 분석되었다. 이 분석에서 V-type엔진이 고려되었으며 피스톤의 토크에서의 속도와 가스압력간의 관계를 유도하였다. 결과적으로 상업적으로 이용 가능한 MR 유체의 장의존적 유동특성과 기진력을 통합함으로써 적절한 MR 마운트의 크기가 설계되었다. 게다가 기하학적 제한조건이 고려된 최대 구동력을 얻기 위해 ANSYS를 이용하여 최적설계가 수행되었다. 자기밀도분석을 통해 바닥간격과 코일의 반지름과 같은 최적설계변수가 결정되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-99
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• 2012

이 논문은 선박디젤엔진의 진동제어에 적용할 수 있는 MR 유체기반 마운트(MR 마운트)의 최적설계를 제시한다. 이 연구에서는 압착모드, 유동모드, 전단모드를 포함하는 혼합모드가 제안되었고 설계되었다. 효과적인 진동제어를 위하여 요구되는 MR 마운트의 작동 댐핑력을 결정하기 위하여 디젤엔진의 기진력이 분석되었다. 이 분석에서 V-type 엔진이 고려되었으며 피스톤의 토크에서의 속도와 가스압력간의 관계를 유도하였다. 결과적으로 상업적으로 이용 가능한 MR 유체의 장의존적 유동특성과 기진력을 통합함으로써 적절한 MR 마운트의 크기가 설계되었다. 게다가 기하학적 제한조건이 고려된 최대 구동력을 얻기 위해 ANSYS 를 이용하여 최적설계가 수행되었다. 자기밀도분석을 통해 바닥간격과 코일의 반지름과 같은 최적설계변수가 결정되었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권12호
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• pp.1166-1176
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• 2011

연중 운항할 수 있는 북극 항로 개설에 따른 전망으로 미개발 천연자원의 탐사와 짧아진 항로로 많은 기회를 부여하고 있다. 이는 환경과 거리가 먼 그리고 기술적인 경험 부족으로 해사 분야에서 커다란 도전으로 남아 있다. 엔진 설계자와 제작자는 이 지역에서 환경적 그리고 기술적으로 적합한 최적화된 추진시스템을 위하여 계속적인 조사를 하고 있고, 국제선급연합과 선급에서 인정하고 있는 대빙 등급 선박의 추진축계 설계를 위하여 통일된 규격의 여러 가지 특성에 대하여 개선할 필요가 있다. 대빙 등급 선박의 추진축계 시스템에서 주 기진력은 프로펠러와 빙 하중의 상호작용으로 인식하고 있고 국제선급연합에서는 빙의 파쇄와 충격하중으로만 간주하고 있지만, 추진축계 설계에 있어 시스템에 대한 여러 가지 인자의 특징을 고려하여야 한다. 이 논문은 종류가 다른 추진 시스템의 동적 응답에 영향을 주는 인자들에 평가하고 있고, 추후 추진 시스템의 설계단계에서 이러한 인자들이 충분한 역할을 갖는 것을 감안 고려해줄 것을 기대하고 있다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.667-674
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• 2014

선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.