• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.81-82
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• 2021

선박은 건조 후 선주에게 인도되기 전에 해상시운전을 하게 된다. 해상 시운전은 통상 안벽에서 수행 가능한 기기류를 테스트 한 후 해상에서 실시하는 것으로 메인 엔진의 출력, 발전기를 포함한 각종 보조기계의 작동상태, 선박의 조종성능과 속력 테스트, 항해 통신장비 테스트, 양묘기테스트 등이 있으며 이외에 선종에 따른 추가 테스트 또는 선주에 의하여 요구하는 특별한 테스트를 하기도 한다. 본 연구는 해상 시운전의 주요 테스트 내용 중 선박조종성능에 관하여 분석하고, 실제 선박을 운항하는 항해사에게 필요한 주요 정보를 식별하고자 하는 기초연구로 진행되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.929-935
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• 2014

본 논문에서는 선내 제어실 및 Web에서 고속의 선박엔진성능분석용 압력 모니터링이 가능한 시스템을 구현하고자 한다. 이 시스템은 압력센서, 다채널 A/D 변환기가 내장된 감시모듈, TCP/IP 및 무선 인터넷 통신시스템으로 구성되고, 저가형이면서 국산화 개발에 목표를 둔 것이다. 기존 국산 제품은 가장 먼저 폭발하는 실린더의 피스톤이 상사점(TDC, Top dead center)에 도달하는 순간에 그 실린더의 압력을 측정하고, 이어서 실린더 개수만큼 등분된 회전 각도가 지난 시점마다 차례대로 다음 실린더의 압력을 수동으로 측정하는 방식이고, 제안된 방식은 각 엔진마다 압력센서를 설치하고 이를 감시모듈에서 실시간으로 계측한 후 통신에 의해 현장 제어실 PC나 Web 상에서 실시간 모니터링이 되도록 구현한다. 제안한 방식을 이용하면 최초에 폭발하는 TDC 점뿐만 아니라 나머지 실린더의 TDC 점을 실시간으로 정확히 계측하는 것이 가능하고, 각 TDC에 동기 되는 각 실린더 내의 압력 측정이 가능하여 선박엔진성능분석의 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 실린더의 최대압력(Pmax)과 TDC 편차 및 연소상태와 같은 엔진의 다양한 진단에 사용될 수 있다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.234-235
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• 2011

본 논문에서는 직렬형 하이브리드 전기추진 시스템을 탑재한 선박에서 엔진 연료절감 및 동적 운항성능 개선을 위한 에너지 저장장치의 도입 필요성과 운용 방안을 제안하였다. 수MW급 전기추진 선박을 대상 모델로 하여 엔진-발전기 시스템의 전력사용 패턴을 분석하였고, 제안한 시스템의 효용성을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.849-854
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• 2013

선박 운항의 경제성, 효율성 및 편리성을 높이면서 친환경 선박에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 이 중 하나가 전자제어식 디젤 엔진의 개발이다. 자동차용 소형에서는 이미 전자제어식 디젤기관이 주류를 이루고 있으나 선박에서는 안정성 및 신뢰성의 문제로 보급에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 전자제어식과 캠식 엔진이 동시에 탑재되어 있는 한국해양대학교의 실습선 한바다호의 주기관을 이용하여 두 엔진의 성능을 비교 분석하였다. 그 결과 전자제어식 디젤엔진의 연료소비율이 저감되었으며 특히 저부하에서의 성능이 보다 우수하였다. 또한 연료소비율에 있어서 해상 시운전에서 훨씬 효과적이었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제34권3호
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• pp.153-160
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• 2010

시뮬레이션 가시화 기술은 시뮬레이터 사용자가 직접적으로 접하게 되는 기술이며, 사용자들은 보다 빠르고, 보다 현실적이며, 보다 직관적인 시뮬레이션 영상을 요구하고 있다. 컴퓨팅 기술 및 영상장비 기술 등의 하드웨어는 우수한 성능으로 발전된 반면, 현재 일반적으로 선박 운항 시뮬레이터에 사용되고 있는 그래픽 렌더링 엔진은 그 한계를 나타내고 있다. 또한 이러한 배경에서 본 논문에서는 선박 운항 시뮬레이션 시스템의 가시화를 위해 필요한 요구사항을 도출하였다. 가시화 요구사항들을 반영할 수 있는 상업용 및 공개용 그래픽 렌더링 엔진에 대해 조사/검토하며, 시스템 요구사항을 만족시키기 위한 그래픽 렌더링 엔진의 장단점을 분석하였다. 이를 통해 선박 운항 시뮬레이션 가시화에 대한 그래픽 렌더링 엔진으로서 OGRE3D의 활용가능성을 평가하였으며, 예부선 운항 시뮬레이션 가시화를 대상으로 OGRE3D 엔진의 타당성을 검토하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.38-39
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• 2009

시뮬레이션 가시화 기술은 사용자가 직접 접하게 되는 기술이며, 시뮬레이터 사용자들은 보다 빠르고, 보다 현실적이며 보다 직관적인 영상을 요구하고 있다. 컴퓨팅 기술 및 영상장비 기술 등의 하드웨어는 우수한 성능으로 발전된 반면, 현재 일반적으로 선박 운항 시뮬레이터에 사용되고 있는 그래픽 렌더링 엔진은 그 한계를 나타내고 있다. 이러한 배경에서 본 논문에서는 예부선 시뮬레이션 시스템의 가시화툴 위해 필요한 시스템의 요구사항을 도출하고 상용 및 공개용 그래픽 렌더링 엔진에 대한 조사/검토하고, 시스템 요구사항을 만족시키기 위한 그래픽 렌더링 엔진의 장단점을 분석하여, 향후 그래픽 렌더링 엔진의 활용가능성을 평가하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.483-488
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• 2015

본 논문에서는 엔진유지관리 개선을 위해 Web 기반 선박엔진성능분석용 장기모니터링시스템을 구현하고자 한다. 이 시스템은 시뮬레이터, 다채널 A/D 변환기가 내장된 감시모듈, 모니터링 컴퓨터, 네트워크저장기(NAS), RS485 및 무선인터넷 통신시스템으로 구성된다. 기존 제품은 각 엔진마다 압력센서를 설치하고 이를 감시모듈에서 실시간으로 계측한 후 통신에 의해 현장 제어실 PC나 Web 상에서 모니터링이 가능하지만 많은 샘플링 압력데이터 용량으로 인해 통신전송속도가 느려지고, 장기모니터링에 오류가 발생할 수 있다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 각 실린더별 압력센서에서 받은 원본 압력데이터는 NAS에 저장하고, 원본 압력데이터를 구간별 다운샘플링을 하여 제어실에서 장기모니터링하고, Web에서의 장기모니터링을 위하여 다운샘플 데이터를 무선전송 한다. 제안한 방식에서는 전송량을 1/10로 하였으므로 작은 용량을 가진 메모리를 사용할 수 있고, 빠른 통신속도를 유지할 수 있어 통신비용이 절감되며, 화면전체에 약 30일간의 장기모니터링이 가능하여 엔진의 유지관리에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.233-239
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• 2014

엔진성능 분석을 위해서는 기관의 정확한 출력이 기본적으로 중요한 인자이며, 또한 오늘날 내연기관에서 연소압력 분석 장치는 엔진의 연구와 개발, 환경규제 및 엔진의 유지관리를 위해서 필수 장비로 대두 되고 있다. 엔진의 출력뿐만 아니라 연소상태를 분석하여 엔진의 상태에 대한 올바른 판단을 유도하고, 구체적인 개선방법을 제시하여 실질적으로 연료소비량을 절감하여, 엔진의 유지관리 및 운항비 절감에 도움이 되도록 하기위해서는 이를 위한 도구가 절실히 필요하다. 따라서 본 연구는 개발된 측정 장치를 이용하여 선박용 발전기관인 실험엔진의 연소분석을 행하였으며, 실험기관의 불규칙적인 연소상태를 체크하고 재조정하여 안정된 운전 상태를 유지할 수 있었음은 물론 연료절감에 기여할 수 있었다. 이상의 결과로 엔진출력을 정확하게 측정할 수 있는 새로운 방법에 의한 측정 장치가 개발되었으며, 그 유용성이 입증되었다고 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권4호
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• pp.459-466
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• 2012

엔진성능 분석을 위해서는 기관의 정확한 출력이 기본적으로 중요한 인자이며, 또한 오늘날 엔진의 연소압력 분석 장치는 엔진의 연구와 개발, 환경규제 및 엔진의 유지관리를 위해서 필수 장비로 대두 되고 있다. 디젤엔진에서 성능 분석의 정확도는 TDC의 위치를 정확하게 찾는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 본 연구에서는 2행정 대형저속의 선박엔진에서 TDC의 위치에 영향을 주는 인자들의 영향을 조사 분석하고, 정확한 TDC 위치를 파악하기 위한 새로운 방법을 제시하고자 한다. 전보에서 정확한 엔진 출력은 TDC위치의 정확도에 의해서 결정이 되며, '시간기준 계측' 방법 보다 '각도기준 계측' 방법이 정확도 측면에서 우수함을 밝혔다. 또한 압축압력의 피크는 열손실 및 Blow by에 의한 가스누설로 실제 TDC와 차이가 발생하는 손실각(Loss of angle)을 확인하였으며, 이를 이용하여 정확한 출력을 측정할 수 있는 '향상된 시간기준' 방법을 고안하였다. 이 방법은 선박의 주기관의 손실각만 보정함으로써 엔코더가 설치된 실린더의 '각도기준 계측' 방법과 같은 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 정확한 엔진출력의 새로운 계측 방법을 제시하고, 그 결과에 대한 신뢰성을 검증 하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.497-504
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• 2023

본 연구에서는 소형선박용 중·고속 디젤엔진에 적용하여 연구 중인 SCR+DPF 기술을 저속엔진이 설치된 선박에 탑재하여 해상 실증 시험을 수행하였다. 대상 선박(총 톤수 2,881 톤, 정격출력 1,470kW@240rpm ×1)은 국내 연해를 운항하는 일반화물선으로 배출저감설비의 선박 탑재를 위해 도면 개발, 승인 및 선박 임시검사를 수행하였다. 저감성능 확인을 위해서 가스상물질 측정장비는 NOx technical code 및 ISO-8178의 분석방법을 준용하는 장비를 사용하였으며, 입자상물질 측정장비는 국제해사기구(IMO)에서 논의하고 있는 블랙카본 측정 방법 중 하나인 스모크미터를 사용하였다. 시험은 황 함유량 따라 MGO(0.043%), LSFO(0.42%) 2종의 연료를 사용하였으며 실제 운항하는 엔진회전수(130, 160 및 180 rpm)를 고려하여 시험 조건을 설정하였다. 시험 조건에 따라 배출저감설비의 전·후단에서 가스상 및 입자상(매연) 물질을 측정하여 배출저감설비의 저감효율을 확인하였으며 모든 시험 조건에서 NOx의 경우 90% 이상, 입자상물질(매연)의 경우 95% 이상의 저감효율을 확인하였고 엔진 성능의 영향을 줄 수 있는 배기가스 압력은 허용배압 기준인 50mbar 이하를 만족하였다. 본 연구를 통해 해상실증 연구의 중요성과 중소형 저속엔진 선박의 질소산화물 및 입자상물질의 동시 저감을 위한 대응 기술로 SCR+DPF 설비 적용 가능성을 확인할 수 있었다.