• 선박안전
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• 통권31호
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• pp.14-24
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• 2011

최근 국제유가 상승과 탄소배출량 규제에 따른 친환경 선박의 개발 요구가 증대되고 있으며 이는 일반선 뿐만 아니라 어선에서도 마찬가지이다. 본 논문에서는 유류비 증가 및 어선의 노후화 등으로 인한 국내 어업 경쟁력의 약화 및 채산성 악화를 극복하기 위한 방안으로 연근해 어선용 추진기 개발을 위한 연구를 수행하였다. 현재 국내 어선현황에 기초하여 대표 선종인 130톤급 예망어선을 대상선으로 선정하고 추진기의 추진성능을 이론 및 실험적으로 평가 분석하였으며, 모형 시험 및 수치 해석 결과를 종합해 볼 때, 대상선의 프로펠러는 과도한 캐비테이션이 발생되는 상태에서 매운 높은 수준의 소음과 진동이 발생하는 것으로 추측된다. 이는 어선의 추진력 감소에 따른 연료비의 증대, 캐비테이션에 의한 추진기 손상, 과도하게 발생되는 소음에 따른 어획량 감소의 주된 원인이 된다. 본 연구를 통해 일반 상선의 추진성능 평가에 적용되는 최신 기술을 어선 추진기에 적용하여 모형시험 및 이론 성능 평가 과정을 정립하였으며, 이를 통해 앞으로 어선 추진기의 성능을 상당 부분 개선할 수 있음을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제7권2호
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• pp.13-21
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• 1991

선박은 사람이나 화물을 수상(水上) 운송수단의 목적으로 오랜 옛날부터 사용하여 왔으며, 금세기에 이르러서는 오랜 옛날부터 사용하여 왔으며, 금세기에 이르러서는 인류문화의 급속한 발전에 따라 주변생활이 가속화(Speed화), 합리화되어 문명의 혜택을 보다 많이 누리게 된 반면에, 국제간에 파생되는 여러가지 교환현상을 바탕으로 지구는 하나의 촌(村)으로 되어 유통경제를 지배하고 이용하는 운송수단으로 발전되어 왔다. 물질문명이 급속히 발전하는 작금, 선용추진 주 기관의 동향을 살펴보면, 1981년 세계에서 건조한 2000톤급 이상의 선박은 940여척으로 이중 13척이 증기 Turbine. 추진(推進), 나머지는 미끄럼 저속 디이젤 또는 중고속 디이젤 추진으로 되어있다. 이와 병행하여 선박에 쓰여지고 있는 각종 윤활제는 주기관으로서 디이젤 engine, Trubine engine, 가솔린 engine, 석유, engine, 선외기, 왕복동 증기기관, Journal계열로서 역전기, 추력베어링, 중간 베어링, 프로펠러베어링, 일반상선으 보조기계로서 발전기, 공기압축기, Boiler, 각종 Pump, 각종 Motor, 냉동기, 조타장치, Side Thrust, 갑판기계, 환기용 송풍기 및 통풍통, Oil 청정기, 수밀로(水蜜爐), 소화설비, 주기 개방용 천정 크레인, elevator, 어선으로서의 주 기관, 보조기기 등에 쓰여지고 있으며 이밖에 수중날개선 등에도 적용되는 등 실로 다양다종한 윤활제가 요구되고 있음에, 본 논고에서는 제목 건을 중심으로 한 선박과 윤활의 중요 Point만을 간추려 기술하고져 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.207-212
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• 2003

Recently there has been a remarkable increase in the number of high speed and large ships, and the high power involved for propulsion of above ships have brought high pitch ratio and high skew propeller. The recent tendency toward highly skewed propeller has increased the load on propeller blades and the fatigue strength of propeller blades has become the critical point in design of propellers for above ships. In this paper fatigue tests in sea water were carried out on propeller material of Ni-Al bronze. The stress and environmental conditions of the test were selected to be close to those of full size propellers in use. The effect of stress ratio, stress frequency, revolution number of propeller for above ships numbers and so on were discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.309-314
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• 2008

An experimental method to estimate the added mass of a marine propeller has been developed for the axial rigid body motion in still water, and the experiments have been carried out. The experimental result has been compared to the theoretical result by PRODAS based on the unsteady lifting surface theory. The experimental method developed in this research and the theoretical method by PRODAS have been validated by confirming good agreements between the experimental results and the theoretical ones. Also the comparison to the results by empirical formula has been made and discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.11-23
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• 1997

본 논문은 선박용 프로펠러 날개단면의 개발 과정을 다루고 있다. 2차원 날개단면의 유체역학적 특성은 캠버 및 두께 분포, 앞날 반경 등 기하학적 형상에 따라 달라진다. 2차원 날개단면 주위의 전 유장을 난류로 고려한 후 해석하기 위해 유한 체적법에 의한 Reynoles time averaged Navier-Stockes 방정식을 이용한 수치해석 기법을 개발하였다. 본 연구에서는 날개단aus 표면에 보다 많은 계산점을 주면서도 받음각의 변화에도 격자계 생성이 용이한 O-Type 격자계를 채택하였고, 전 유동장은 k-${\varepsilon}$ 난류 모형을 적용하여 해석하였다. 본 연구에서 개발된 수치해석 기법은 NACA0012의 실험 결과와 비교하여 계산 정도를 확인하였다. 본 연구에서는 낮은 항력을 갖는 고효율 날개단면 개발을 목표로, 항력이 양호한 날개단면은 공동 터널에서 양력, 항력 및 공동 특성 실험을 수행하였으며, 수치 해석 결과와도 비교하였다. 본 연구를 통하여 개발된 2차원 날개단면 해석용 수치 유체역학 코드는 실험 결과와 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다. 이상의 과정을 통하여 기존의의 날개단면인 NACA66 두께 분포와 a=0.8 mean line 캠버를 갖는 KH13보다 효율뿐만 아니라 공동 특성도 우수한 단면인 KH28을 개발할 수 있었다. 새로운 날개 단면인 KH28은 선박용 프로펠러에 적용하기 위한 연구가 지속되어야 하며, 한편 낮은 받음각에서 양-항력 추정의 정확도를 높이기 위해서는 개발된 수치해석 코드에 2-경계층 모형이 적용되어야 할 것으로 본다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.53-60
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• 1999

해상 시운전을 수행하기 전에 그 예비단계로서 주기관 등을 점검하는 도크내 시운전을 행하게 되는데, 이때 선박은 계선용 밧줄에 의해 그 움직임이 제한된다. 따라서 계선 상태에 대한 해석이 필요한데 이를 위한 입력자료로서 계선시 프로펠러에 의한 추력 값이 주어져야 한다. 현대중공업에서는 간단한 수식을 이용하여 이를 추정하고 있으나 최근 선박의 대형화 및 고속화와 더불어 기존 수식에 대한 타당성 검토가 요구되고 있으며 또한, 예상되는 대형 사고의 위험을 미리 방지하기 위하여 보다 정확한 계선상태 해석이 요구되고 있다. 본 연구에서는 계선시 프로펠러 추력의 예측에 관한 수식을 검토하고 게선 해석을 위한 신빙성 있는 자료를 도출하고자 실적선을 대상으로 모형시험을 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.125-131
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• 2017

In order to develop test and performance analysis techniques for a CRP propulsion, a CRP dynamometer which can be installed inside the model ship was designed and manufactured. The object ship was the 16000TEU container carrier, which has test results for the single propeller. The design concept of the present CRP is that forward & after propellers have the same power ratio and their RPM ratio is 0.75:1. To begin with, we checked the performance of the CRP dynamometer through the calibration and then installed it inside the model ship. After the model ship setup including the design CRP and the rudder in the Large Cavitation Tunnel(LCT), a series of model tests composed of power ratio check, propeller behind wake(PBW) test, cavitation observation and pressure fluctuation tests was conducted. Through the model test and data analysis for CRP, the experimental technique was established and the improved method for CRP design was suggested.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.40-51
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• 1991

캐비테이션 특성이 우수하고 추진효율이 높은 콘테이너선용 프로펠러를 설계하기 위하여 새로운 날개단면(KH18)을 이용한 프로펠러 설계법을 제안하였다. KH18 단면은 캐비테이션 초생곡선(Cavitation-free bucket diagram) 및 양력-항력곡선(Lift-drag curve)에서 폭이 넓어 불균일한 선미후류에서 작동되는 선박용 프로펠러의 날개 단면으로 적당하리라 판단되었다. 새로운 날개 단면을 이용한 콘테이너선의 프로펠러 설계를 위하여 양력면이론을 사용하였다. 프로펠러 설계시 코오드 방향 부하분포를 설계변수로 선택하여 5개의 프로펠러를 설계하였고, 단면 변화의 영향을 비교하기 위하여 NACA형 단면을 갖는 프로펠를 설계하여 예인수조 및 캐비테이션 터널에서 모형시험을 수행하였다. 모형시험 결과 코오드 방향 부하분포가 프로펠러 반경의 70% 내부에서는 날개 앞날의 부하가 적고 그 외부에서는 날개 앞날부하가 상대적으로 큰 코오드방향 부하분포를 갖는 프로펠러(KP197)가 NACA 단면을 갖는 프로펠러에 비하여 추진효율은 1% 향상되었고 캐비테이션 발생양은 30% 감소하였으며 선체변동압력은 9%감소하였다. 새로운 날개단면을 갖는 프로펠러의 캐비테이션 특성이 우수함을 고려하여 낱개 전개면적비를 감소시킨다면 더 많은 추진효율 증가를 기대할 수 있으리라 판단된다.

• 선박안전
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• 통권27호
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• pp.37-52
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• 2009

본 연구에서는 소형 선박을 대상으로 축계에서의 정확한 출력을 측정하기 위한 시스템을 제안하고, 그에 대한 개발방법에 대하여 논의하고자 한다. 일반적으로 선박에 탑재되는 엔진은 선박의 사용 목적, 선박 크기 및 선속 등의 설계 사항에 맞추어 결정된다. 따라서 엔진으로부터 프로펠러에 전달되는 동력 즉, 엔진의 출력을 정확하게 검출하는 것은 설계된 선박이 본래의 설계 목적을 만족시킬 수 있는 지에 대한 판단근거로 활용되는 중요한 작업이라 할 수 있다. 실제로 엔진 출력산정에 관한 자료는 정확하게 제시되어야하며 본 연구에서는 실제 엔진을 회전기기로 가정하고, 전동기로 대체한 회전기기의 출력측정시스템을 개발하고자 한다. 선박용 엔진, 압축기, 전동기 등은 구동 동력원에 약간의 차이가 있지만 회전에 의한 동력전달방식은 큰 차이가 없다고 볼 수 있다. 따라서 본 연구에서 제안한 동력측정 방법은 다양한 종류의 회전기기에 폭넓게 적용할 수 있을 것이다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.311-312
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• 2006

선박의 추진축은 선박의 기관실 최말단부에서 바깥의 프로펠러까지 선체를 관통하여 설치되고 회전하기 때문에 선외로부터의 해수유입을 쳐대한 차단하는 역할을 하는 독특한 메커니즘을 가진 축밀봉장치(Shaft Sealing System)를 필요로 하는데 이것을 스턴튜브 씰(Stem Tube Seal)이라고 한다. 본 연구는 국내 중소형 선사들이 저렴한 가격대비 우수 품질의 씰 및 하우징을 사용할 수 있고 3차원 형상화를 통하여 선박의 운용자가 쉽고 정확하게 스턴튜브 씰을 이해 및 신속 정비가능, 해외업체 생산 규격을 선박 축에 맞게 절단, 접합의 씰 성능저하 관행을 고쳐 선주가 원하는 사양과 규격대로 제작된 우수한 씰 제품을 공급할 수 있고, 선박용 기자재에 대한 기초지식, 씰링 메카니즘, 구조 및 유동 해석 결과를 제공하여 국내 최초의 무접착 원형 메인 씰 개발 및 씰 하우징 제작 및 독자설계 기술을 확립하고자 한다.