• 대한조선학회지
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• 제27권3호
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• pp.89-99
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• 1990

선박의 운항경제성을 개선하기 위해서는 저항이 작고 추진성능은 우수한 선형의 개발이 요구된다. 흔히, 저저항 특성을 갖는 선미선형은 추진효율이 떨어지는 경우가 많고, 반대로 추진효율이 좋은 선형은 저항이 큰 경우가 많아서 결과적으로 소요마력이 작은 선형의 개발은 어려운 과제로 되어 있다. 비대선형에 있어서는 저항 특히, 점성저항이 작은 것으로 알려진 소위 'Buttock-flow type'의 선미형상을 기본으로 하고, 여기에 추진기 앞쪽(Run부)은 추진효율이 높은 재래 선미형상(U-type 또는 Hogner type)과 같이 만들어 저저항 및 고추진효율의 특성을 함께 갖는 선미선형의 개발을 시도하였다. 최초의 모형시험 결과는 이와같은 시도가 선미선형 설계의 한 접근 방법이 될 수 있음을 보여주었으며, 첫 시험결과에 고무되어 계속적으로 이러한 선미선형의 개량에 주력한 결과로, 저저항 고추진 효율을 갖는 선미선형의 개발에 어느정도 성공을 거두었다. 더하여, 이러한 선형은 추진기 주변의 반류분포가 균일하여 우수한 캐비테이션 및 진동 특성도 함께 가질 수 있고, 종래의 '바-지 선형'에 비하여 기관실 이중저의 상면적(床面積)이 넓어, 보다 경제적인 배치가 가능하다는 것도 확인되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.121-126
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• 2013

교류기기의 속도 및 토크 제어시스템에서 전력변환장치로 사용되는 싸이클로컨버터는 저속에서 토크가 크고 제어가 간단한 장점을 가지고 있다. 또한, 정류기, 직류링크부, 인버터가 설치되지 않으므로 시스템이 간단하고 대전력 시스템에 적합하다. 현재 사용되고 있는 대형선박의 추진전동기의 구동용 전력변환장치를 싸이클로컨버터로 변경하면 시스템이 간단해지므로 설치비용을 크게 감소시킬 수 있다. 하지만 기존의 싸이클로컨버터는 전력 반도체소자의 고속 스위칭에 의한 손실이 크고 출력 전압파형이 왜곡되어서 고조파 성분이 증가하게 된다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 1차측에 위상이 다른 2개의 입력단과 2차측에 1개의 출력단으로 구성되는 상천이 필터를 설치한다. 위상이 다른 2개의 전압파형이 더해져서 2차측으로 변압됨으로써 전압파형이 정현파에 가깝게 출력된다. 그로 인해 추진전동기에 입력되는 전압파형이 개선되고 총고조파왜형율도 크게 감소한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.301-306
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• 2016

추진축계 횡진동은 축계배치계산과 함께 설계단계에서 충분한 검토가 이루어져야 한다. 축계 강제 횡진동 문제는 아직 명쾌한 해석방법이 제시되지 못하고 있으며 선급, 국제규격 등에서 대략적으로 프로펠러 날개차수 고유 진동수가 엔진정격회전수의 ${\pm}20%$이내에 들지 못하게 하고 있다. 축계배치관점에서는 축계 지지베어링 중심간 사이의 거리가 멀수록 좋으나 횡진동관점에서는 파장이 길어지고 고유진동수는 낮아져 공진이 발생할 수 있는 요인이 되어 검토시 주의가 요구되므로 계산결과를 실측으로 검증하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 최근 친환경 고효율 선박으로 등장한 5만 DWT급 석유화학제품운반선을 대상으로 횡진동 이론적 분석 및 스트레인 게이지 계측자료 분석을 수행하고 이를 통해 횡진동이 추진축계에 미치는 영향을 검토하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1057-1063
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• 2014

국제사회가 관심을 가지고 있는 이산화탄소 배출 감소를 위해 많은 연구 기관들이 연료 절감 방법을 연구하여 결과를 제시하고 있다. 비용 절감이 최종 결론이지만 아직까진, 어떻게 제시된 방법이 작동되는가, 어떠한 효과가 있는가, 어떠한 크기의 배에 가장 이상적이며 효과가 클까 등등 많은 의문점들이 제기되고 있다. 선주와 운영자들에게는 연료비가 가장 큰 비용 중 하나이다. 그리고 연료 절감은 선주나 운영자들에게는 비용 절감과 동시에 이산화탄소를 줄이는 가장 좋은 방법이다. 본 논문은 추진 효율을 높여 연료를 절감하는 방법 및 투자되는 비용과 일 년 동안 운항 후 얻어지는 연료비 절감을 통하여 투자금 회수 기간을 대략적으로 계산을 할 수 있도록 하고, 각 방법 간의 미치는 영향에 대하여 소개를 하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.197-198
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• 2019

선박 초대형화로 인해 기항지가 감소하고 글로벌 환경규제 시행이 본격화됨에 따라 글로벌 항만 간 경쟁이 심화되고 있다. 글로벌 항만들은 미래에 항만 경쟁력을 확보하기 위해 스마트 항만으로의 전환을 전략적이고 구체적으로 추진하고 있다. 그러나 국내의 경우 아직 스마트 항만 추진에 대한 정부 계획 및 프로젝트가 구체화되지 않고 있으며, 관련 논문 및 연구도 부족한 실정이다. 본 논문에서는 스마트 항만에 대한 개념을 정립하고, 스마트 항만 관련 기술 및 도입 현황을 분석하였다. 또한 세계 주요 항만별 스마트화 수준을 객관적이고 정량적으로 비교하기 위해 스마트 항만 지수(SPI) 개념을 제시하였다. 그 결과,

• 한국항해항만학회지
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• 제44권6호
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• pp.477-487
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• 2020

부산항은 다수의 컨테이너터미널 운영사에 의해 소규모로 분산 운영되고 있어 다양한 운영 비효율이 발생하고 있다. 특히 2016년 선사들의 얼라이언스 재편과 대형화로 인한 물량 분산은 터미널 분산 운영의 비효율을 촉진시켜, 불필요한 타부두 환적 운송과 체선 문제를 유발하고 있다. 이를 해소하기 위한 방안으로 컨테이너터미널 대형화를 위한 통합운영이 고려되고 있다. 그러나 통합운영에 따르는 선결과제들로 인해 실질적인 통합 및 추진 방향이 모호한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 부산 신항의 컨테이너터미널들을 대상으로 통합운영 유형을 단계별로 나누어 모델링하였으며, 선박 대형화 및 터미널 혼잡도에 따른 시나리오 변화를 두어 향후 부산항이 통합화 추진과 함께 겪게 될 상황을 가정하여 시뮬레이션을 실시하였다. 또한, 분석결과를 바탕으로 통합 유형별로 운영적 효과를 해석하고 평가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권1호
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• pp.12-18
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• 2021

본 연구에서는 MT30 가스터빈 엔진의 성능 모델링을 수행하였다. 설계점을 결정하고, 상용 프로그램에서 제공하는 스탠다드 맵을 이용한 스케일링 기법으로 구성품 성능 맵을 생성하였다. 생성된 성능 모델로 탈-설계점 성능 해석을 수행하여 그 결과를 엔진 성능 덱 데이터와 비교하였다. 한 점 스케일링 기법으로 생성된 성능 모델이 성능 덱 데이터와 다소 오차가 있음을 확인하고, 성능 모델의 정확성을 높이기 위한 보정이 필요하다고 판단하였다. 따라서 고압 스풀 회전수에 따른 작동점(탈-설계점) 별 스케일링 계수를 구하는 방식으로 보정 성능 모델을 생성하여 탈-설계점 해석을 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권3호
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• pp.158-166
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• 2021

In this paper, a numerical analysis technique using a body force model is investigated to estimate the available net thrust of multi-pod-driven ice-breaking vessels under bollard pull and overload conditions. To employ the body force model in present flow simulations, drag and thrust components acting on the pod unit are calculated by using Propeller Open Water (POW) test data. The available net thrusts according to the direction of operation are evaluated in both bollard pull and overload conditions under deep water. The simulation results are compared with the model test data. The available net thrusts, calculated by the present analysis for ahead operating modes at 3~6 knots which are typical speeds of the target vessel in arctic field, are agreed well with the model test results. It is also found that the present result for astern operating mode appears approximately 6 % larger than the model test result. In addition, the available net thrusts are calculated under the both operating conditions accompanied by shallow water effects, and the main cause of the difference is studied. Based on the result of the present study, it is confirmed that the body force model can be applied to the performance evaluation of multi-pod propulsion system and the main engine selection in early design stage of the vessel.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.96-101
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• 2023

본 연구에서는, 회전하는 축계에서 무선센서 시스템 응용을 위해 에너지 하베스터(EH, energy harvester)를 제안되었다. 무선 센서 시스템(WSS)에 지속적으로 전원을 공급하기 위해 EH를 직경 20 cm의 샤프트에 설계 및 구현되었다. 로터에는 샤프트에 부착된 7개의 U자형 코어에 코일이 쌍으로 감겨 있다. 고정자는 8개의 I-코어에 부착된 8쌍의 자석으로 구성되며 외부 고정 장치에 고정되었다. EH의 발전 전력은 회전자와 고정자 사이의 공기 공극, 코일의 권수, 그리고 축의 회전속도에 따라 조사되었다. 제작된 EH는 300 rpm 및 3 mm 공기 공극에서 최대 2.87 W의 전력을 생산하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.28-33
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• 2016

배터리는 휴대폰, 전기자동차, 무인잠수정 등과 같은 분야에서는 주 동력원으로 사용되고, 일반 자동차에서는 시동기 또는 램프구동용으로 사용되며, 일반 선박에서는 비상전원으로 사용되고 있다. 2차 전지로는 납축전지와 리튬이온 배터리를 많이 사용하고 있으며, 납축전지는 가격이 비교적 저렴하고 안전하다. 리튬이온전지는 에너지 밀도가 높고 출력이 우수하며 수명이 긴 장점이 있으나 공기 중의 수분과 반응하여 폭발의 위험성을 가지고 있다. 그러나 최근에는 방수, 방염, 방진 기술의 발달에 힘입어 리튬배터리의 사용이 증가하고 있고, 특히 하이브리드 선박 및 전기추진 선박 등의 주동력원으로 사용될 만큼 그 사용범위가 점점 넓어지고 있으므로 좀 더 엄격한 배터리의 관리가 필요하다. 하이브리드 선박에서는 500kWh 이상의 대용량 동력원을 만들기 위하여 셀(Cell) 단위로 이루어진 수십 개의 리튬배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 배터리 점검에 필요한 검출 전압, 전류 및 온도 데이터들을 관리용 서버로 보내 주는 유선 점검 및 감시시스템을 구현하는 데에는 많은 전선과 통신 모듈이 필요하다. 본 논문에서는 직렬통신 모듈보다 가격이 저렴하고 전선을 사용하지 않는 저 전력 블루투스(Bluetooth low energy, BLE) 무선통신 모듈과 전력선 모뎀을 사용하여 하이브리드 선박용 리튬배터리 저가형 점검 및 감시시스템을 구현하고자 한다. 배터리의 점검요소에는 잔존용량(State of charge, SOC)과 잔존수명(State of health, SOH)이 있으며, 제안한 시스템은 이들을 규칙적으로 점검하여 배터리의 수명 예측과 예방 정비를 할 수 있기 때문에 안전사고를 방지할 수 있을 것으로 전망된다.