• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.555-561
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• 2023

In this study, we proposed a standard model for the design, construction and demonstration of the technology development and substantiation of small hydrogen powered vessel in order to respond to the alternative fuel-using vessel market that requires the use of low-carbon/carbon-free fuel as a greenhouse gas reduction measure. The hydrogen fuel cell-based electric propulsion system developed through this is optimized through performance and durability tests on the land-based test site (LBTS), and the electric propulsion system applied to this result is mounted on a small hydrogen propulsion vessel and operated. Simultaneously, through the digital twin technology between the LBTS and the hydrogen-propelled vessel on the sea, the technology that can predict and diagnose the problems that can occur in the electric propulsion system of the vessel is applied to carry out the empirical study of the hydrogen-propelled vessel. In addition, we propose a commercialization model by analyzing the economic feasibility of the demonstration vessel.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.448-452
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• 2008

2-stroke marine diesel engine has generally one exhaust valve and three fuel injection nozzle which are key component for engine's performance and combustion. Fuel injection and exhaust valve driving system are driven by rotating of camshaft. Rotation of crank shaft drives the cam shaft through gear train that is composed of $3{\sim}4$ gear wheels. Gear column supporting the gear wheel has to bear against the dynamics forces by engine running as well as gearing forces. In this paper, structural analysis for engine structure and fatigue strength assessment of welded joint is shown. Repeatedly full cyclic simulation during one cycle is performed to investigate the structural behavior of engine. Fatigue analysis is carried out based on IIW using submodeling technique to obtain more detailed stress distribution.

• 기계저널
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• 제32권9호
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• pp.777-787
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• 1992

21세기를 향한 여객선의 추세는 초고속화, 대형화(국제화), 성에너지화, 우수한 내항성능, 저진동 및 저소음 등을 갖춘 선박을 요구하고 있다. 이런 관점에서 초고속선으로 속력에 한계가 있는 단동선 (monohull), 쌍동배수량형(catamaran), 최소수면 쌍동선(SWATH)의 선형과 대형화가 곤란한 수중익선 (hydrofoil)보다는 속력면에서 유리하고 대형화가 가능한 표면 효과선 또는 앞 에서 언급한 고속 선형의 장점을 복합시킨 각종 복합선형이 개발되리라고 생각한다. 그러나 복 합선형이 실용화되기까지는 경제적인 건조비, 운항자세 제어 시스템, 신소재를 이용한 경구조화, 진동과 소음, 추진 시스템 등에 대한 요소 기술의 개발이 선행되어야 한다. 끝으로 선박의 속력이 50노트가 넘는 초고속선을 설계, 제작, 운항을 하는데 있어 그 개념이 조선공학에서 다루어지는 통상 선박기술의 연장이라고 그 영역을 정리하는 경향이 있다. 이 글을 정리하면서 느낀 것이 지만 해상교통 수단의 초고속화가 이루어질수록 그 지지기술 및 자세제어기술 등에 있어서는 항공기 기술에 가까워짐을 알게 되었다. 그러한 뜻에서 초고속선 개발에는 항공기 기술에서 얻 어진 노하우를 잘 활용하는 일도 중요하리라 생각된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1238-1243
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• 2022

국제해사기구(IMO)를 필두로하여 국제적으로 선박에 대한 배출가스 규정을 강화하고 있으며, 대한민국 정부도 온실가스 감축을 위한 기본 로드맵을 설정하는 등 배출가스 저감을 위한 대책 마련이 절실한 상황이다. 또한, 국내 연안을 항해하는 선박에서 배출되는 온실가스 배출량 중 90.6%를 차지하고 있는 어선에 적용가능한 효율적이고 배출가스량이 감소가능한 새로운 추진시스템의 도입이 절실하다. 본 연구에서는 국내 연안어선에 적용가능한 전기복합 추진시스템을 제안하고, 전기복합 추진시스템이 적용가능한 대상선박을 선정하였다. 선정된 기존 대상어선에 탑재된 추진시스템과 비교하여 개발된 전기복합 추진시스템을 적용할 경우 발생할 수 있는 예상 연료소모량을 비교하기 위한 시뮬레이션 시스템을 Matlab/Simulink를 이용하여 구성하였다. 시뮬레이션을 통해 기계식 추진시스템, 전기복합 추진시스템(배터리 육상충전을 하지 않은 경우, 육상충전을 한 경우)간의 연료소모량 결과를 확인하였으며 전기복합 추진시스템을 적용하는 경우 약 13%, 16%의 연료소모량이 감소될 수 있는 것을 보여주는 결과를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.426-437
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• 1993

The flowfield of Weis-Fogh type ship's Propulsion is visualized by numerical simulations using the discrete vortex method and by the hydrogen bubble technique. The simulations are performed by assuming that the separations occur at the trailing edge of the wing. The streak lines and time lines are calculated by introducing the tracers at adequate intervals. They agree well with experimental results. The flowfield is unsteady and complex, but the properties of the flow are clarified by numerical and experimental visualization.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권11호
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• pp.1518-1526
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• 1997

The dynamic properties of a ship's propulsion mechanism of Weis-Fogh type are studied by the discrete vortex method. The wing in the channel is approximated by a finite number of bound vortices and free vortices representing the separated flow are introduced from the trailing edge of the wing. The time histories of the thrust, the drag, and the moment acting on the wing are calculated, including the unsteady force due to the change of strength of the bound vortices. These calculated results show a similar tendency to the experimental ones qualitatively and the dynamic properties of this propulsion mechanism are numerically clarified.

• 한국음향학회지
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• 제41권3호
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• pp.268-277
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• 2022

본 논문에서는 KVLCC2 선체 축소모형에 설치된 추진시스템의 세부 구성품별 유동 소음원을 분석하였으며, 각각의 소음원이 수중방사소음에 미치는 영향에 대해 정량적으로 분석하였다. 수치 해석 영역은 실험 결과와의 비교를 위하여 선박해양플랜트연구소 대형 캐비테이션 터널의 시험부와 동일하게 설정하였다. 먼저 유동장내 소음원을 정확하게 모사하기 위하여 고정밀 해석기법인 비압축성 다상 Delayed Detached Eddy Simulation 방법을 적용하였고, 유동해석 결과를 기반으로 Ffowcs Williams and Hawkings 적분방정식을 사용하여 수중방사소음을 예측하였으며, 터널 실험결과와의 비교를 통해 해석절차의 유효성을 확인하였다. 추진시스템의 유동 소음원별 영향을 정량적으로 비교하기 위하여 추진기 날개 끝-와류 공동, 날개 표면 그리고 방향타 표면을 소음원 영역으로 선정하였으며, 음압과 파워 스펙트럼 밀도, 음향 파워를 비교하였다. 공동에 의한 홀극 소음원의 기여도가 추진기 날개 및 방향타에 의한 쌍극 소음원에 비해 수중방사소음에 크게 기여하였으며, 추진기 후류의 영향으로 방향타에 의한 기여도가 추진기 보다 더 크게 발생함을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제7권3호
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• pp.29-34
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• 2003

Genetic algorithm is a optimization technique based on the mechanics of natural selection and natural genetics. Global optimum solution can be obtained efficiently by operations of reproduction, crossover and mutation in genetic algorithm. The authors developed a computer program which can optimize marine propulsion shafting by using binary-coded genetic algorithm and modal analysis method. In order to confirm the effectiveness of the developed computer program, we apply the program to a optimum design problem which is to obtain optimum diameters of intermediate shaft and propeller shaft in marine propulsion shafting. Objective function is to minimize total mass of shafts and constraints are that torsional vibration stresses of shafts in marine propulsion shafting can not exceed the permissible torsional vibration stresses of the ship classification society. The computational results by the program were compared with those of conventional design technique.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권1호
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• pp.45-52
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• 2010

본 연구에서는 Weis-Fogh 메카니즘의 원리를 응용한 수 종류의 추진모델을 간략하고, 이 추진모델을 기계화한 소위 Weis-Fogh 형 모형선을 제작하여, 추진모델 I, II, III의 주행특성과 진동특성을 비교, 검토함과 동시에, 탄성날개가 실선에서도 유효한지 주행실험을 통하여 파악한 것이다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 추진모델 II에 대하여 추진모델 I 및 III의 추력은 각각 1.31배 및 1.43배의 크기로 발생했고, 선속은 각각 1.20배 및 1.23배 증가했다. 탄성날개를 이용한 추진력 개선은 실선에서도, 모든 추진모델에 대해서도 유효했다. 최대진폭 및 RMS값은 열림각 ${\alpha}=15^{\circ}$에서 가장 큰 값을 나타내며, 열림각 ${\alpha}=30^{\circ}$에서 가장 작게 나타났다. 출력성능 면에서 열림각 ${\alpha}=30^{\circ}$, 추진모델 III의 ${\Delta}T=0^{\circ}$의 경우가 비교적 추력이 크고, 진동특성도 우수했다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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• pp.491-492
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• 2004

선박의 수중방사소음은 다양한 기계류나 추진기 흑은 선체와 유체간의 상호 작용으로 인하여 여러 형태의 특성신호로 나타나며, 속력 종속적인 추진계통 신호 성분과 비종속적인 보기류 신호 성분이 혼재되어 다수의 신호성분으로 나타난다. 또한 토널 신호의 세기와 바다의 음향 전달 특성 등으로 인하여 신호가 미약하게 되거나 끊어져서 불연속하게 나타나기도 한다. 본 연구에서는 이러한 점을 해결하기 위해 선박의 Tonal성 신호를 자동으로 탐지하고 분류하기 위해 스펙트로그램 상에서 연속되는 신호에 가중치를 주어 지속성 신호여부를 판별한 후에 정해진 임계치를 초과하는 성분을 Tonal로 선정하였으며, 선정된 Tonal 신호의 발생 기원이 속력 종속/비종속적인지를 자동으로 판별하는 알고리즘을 실제 선박 방사소음에 대해 적용한 결과에 대해 보고한다.