• Title/Summary/Keyword: 선박 추진력

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The power buffer module of electric propulsion ship with super capacitor (슈퍼커패시터를 이용한 전기추진선박의 전력버퍼모듈)

  • Park, Jewook
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.143-144
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    • 2015
  • 전기추진선박은 디젤엔진과 프로펠러의 회전축이 기계적으로 연결된 기존의 선박과 달리 엔진의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전동기 회전을 통해 추진력을 얻는 선박으로서 시추선, 군함, OSV(Offshore Support Vessel)등 높은 조종성능이 요구되는 선종에 주로 적용되고 있다. 이러한 선종은 추진력을 얻는데 가장 큰 전력을 사용하므로 날씨에 따른 전력부하량의 변동이 크다. 본 논문에서는 슈퍼커패시터로 구성된 전력버퍼모듈을 이용하여 전기추진선박의 효율적인 전력 운용 전략을 제안한다. 추진전동기의 VFD(Variable Frequency Drive)의 직류단을 전력버퍼모듈로 통합하여 각 전동기의 보조전력으로 활용함으로써 부하변동에 빠르게 대응할 수 있으며, 주 전원의 느린 응답성을 보상하여 조종성능을 향상시킬 수 있다. 제안된 전력버퍼모듈은 시뮬레이션을 통해 그 유용성을 검증하였다.

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여객선 안전귀항(SRtP)을 위한 시스템 평가에 대한 고찰

  • Na, Seong;Park, Jae-Hong;Heo, Eun-Jeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2011.06a
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    • pp.343-345
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    • 2011
  • 대형 여객선은, "a ship is its own best lifeboat"라는 개념을 바탕으로 여객선의 안전성(survivability) 향상을 위한 설계가 요구되고 있으며, 이를 위하여, 사고가 발생하더라도 선박의 자체 추진력으로 안전하게 항구까지 귀항하여야 한다는, 여객선의 안전귀항(SRtP) 이라는 개념을 IMO SOLAS에 적용시켰다. SOLAS의 여객선 안전귀항 관련 조항은, 길이 120m 이상인 선박 또는 3개 이상의 주 수직격벽을 가진 선박으로서 2010년 07월 01일 이후 건조되는 여객선에 적용된다. 여객선 안전귀항 관련 조항은 화재와 침수사고에 적용되며, 사고분계점을 넘지 아니하는 사고가 발생할 경우 자체 추진력으로 여객선의 안전한 귀항을 위하여 사용 가능한 상태로 유지되어야 하는 시스템들에 대한 설계 기준, 사고분계점을 초과하는 화재 사고가 발생하였을 경우 질서 정연한 탈출 및 퇴선을 지원하기 위하여 작동상태의 유지가 요구되는 시스템 설계 기준, 사고분계점에 대한 정의, 사고 발생 후에도 여객 및 승무원의 건강을 유지 확보하기 위한 안전구역에 대한 기준들을 요구하고 있다. 본 연구에서는, 여객선 안전귀항 관련 법규들을 검토하고, 여객선 안전귀항을 위한 시스템들의 능력 평가 방법과 안전귀항 관련 조항 만족을 위한 시스템들의 요구사항들을 검토하였다.

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흑연화를 통한 폐 수트의 리튬이온전지용 도전재로의 재활용에 관한 연구

  • Kim, Han-Bin;Choe, Jae-Hyeok;Lee, Won-Ju;Kim, Dae-Yeong;Gang, Jun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2018.06a
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    • pp.138-138
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    • 2018
  • 선박을 통한 해상수송은 세계 무역의 80% 이상을 차지하고 있으며, 대부분의 선박은 저질중유의 연소로부터 추진력을 발생시키는 디젤 엔진을 원동력으로 사용하고 있다. 이러한 디젤 엔진은 연소의 부산물로 매년 백만 톤 이상의 오염물질을 방출하는데, 그 주성분은 탄소로 이루어져 있고 고온 열분해 또는 압축 점화 엔진의 작동 부산물들이 소량 포함되어 있다. 이에 본 연구에서는 선박으로부터 배출된 폐 수트를 리튬이온전지용 도전재로 활용하기 위한 독특한 방법이 제안되었다. 실험에 사용된 폐 수트는 운항중인 컨테이너선으로부터 수집되었으며, 수집된 폐 수트는 탄소 성분 이외의 불순물을 제거하고 흑연화 정도를 개선시키기 위해 $2,000^{\circ}C$로 열처리되었다. 열처리된 폐 수트의 모폴로지를 확인하기 위해 투과전자현미경을 이용하여 그 형상을 관찰하였으며, 이를 통해 폐 수트의 일차 입자는 지름이 약 70-100 nm 정도인 양파껍질 모양의 탄소(carbon nano-onion)로 형성된다는 것이 확인되었다. 또한, XRD, RAMAN 분광법 및 BET 분석 결과를 통해, 열처리된 폐 수트가 결정성이 있는 흑연으로 재형성되었으며 비표면적은 일반적으로 사용되는 활물질에 비해 약간 더 높다는 것을 확인할 수 있었다. 한편, 이러한 특성은 리튬이온전지용 도전재로 활용될 수 있는 가능성을 보여주었고, 이는 전기화학적 정전류 충전 및 방전 테스트를 통해 그 성능이 확인되었다. 일반적으로 사용되는 도전재의 테스트 결과와 폐 수트를 도전재로 사용한 테스트 결과를 Fig. 1에 나타내었다. 이상의 실험 결과들을 미루어 볼 때, 선박으로부터 배출된 폐 수트가 리튬전지용 음극 활물질 및 도전재로 재활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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FMEA of Electric Power Management System for Digital Twin Technology Development of Electric Propulsion Vessels (전기추진선박 디지털트윈 기술개발을 위한 전력관리시스템 FMEA)

  • Yoon, Kyoungkuk;Kim, Jongsu
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.27 no.7
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    • pp.1098-1105
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    • 2021
  • The International Maritime Organization has steadily strengthened environmental regulations on nitrogen oxides and carbon dioxide emitted from marine vessels. Consequently, the demand for electric propulsion vessels based on eco-friendly elements has increased. To this end, research and development has been steadily conducted for various vessels. In electric propulsion systems, a redundancy configuration is typically adopted to increase reliability and facilitate the onboard arrangement. Furthermore, studies have been actively conducted to ensure the safety of electric propulsion systems through the combination with digital twin technology. A digital twin can be used to predict outcomes in advance by implementing real-world equipment or space in a virtual world like twins, integrating real-world information and data with the virtual world, and performing computer simulations of situations that can occur in a real environment. In this study, we perform failure modes and effects analysis (FMEA) to validate the electric power management system (PMS) redundancy scheme for the digital twin technology development of electric propulsion vessels. Then, we propose the role and algorithm of PMS as a compensation function for preventing primary and secondary damages caused by a single equipment failure of the PMS and preventing additional damages by analyzing the impact on the entire system under real vessel operating conditions based on the redundancy FMEA suggested for the ship classification and certification. We verified the improvement in propulsion conservation through tests.

Effect of Pitch Angle Variations On Performance Of Pod Type Waterjet (로터 피치각 변화에 따른 Pod형 워터제트 성능비교)

  • Kim J. H.;Park W. G.;Chun H. H.;Kim M. C.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2005.04a
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    • pp.30-34
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    • 2005
  • 고속 선박을 추진하는 한 방법으로 널리 사용되는 물분사 추진은 물을 내부 덕트로 빨아들여 임펠러로 물을 가속시켜 노즐을 통해 분사시킴으로써 입출구의 운동량차이에 의해 추력을 얻는 추진장치이다. 선박의 목적에 따라 사용되는 다양한 형태의 물분사 추진기의 개발을 위하여 모형실험을 통하여 그 성능을 검증하는 부분에서 로터의 피치각 변화에 따른 추진기의 성능 실험을 하는 것은 많은 비용과 시간이 따른다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 추진기 내부의 유동장을 4가지 피치각에 따라 추진력을 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 해석하였다. 로터의 회전을 고려하여 슬라이딩 다중 격자기법을 적용하였고 추력계수, 토크계수, 그리고 모멘텀을 해석 결과와 비교 분석을 통하여 추진기의 성능과 효율을 추정하였다.

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A Study on STCW-F Convention, Revolving Around Certification (STCW-F협약에 대한 고찰)

  • Park, Moon-Kab
    • Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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    • s.31
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    • pp.71-80
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    • 2011
  • STCW-F협약은 어선에서 인적요소에 의한 해양사고예방을 위하여 IMO가 1995년에 채택한 협약으로 발효 요건은 15개국만 비준하면 발효되도록 한 협약이나 아직 발효되고 있지 않으나 최근에 비준국가의 급격한 증가로 발효가 임박하였다. 협약은 그 명칭에서 보는 바와 같이 어선 해기사의 자격증명과 훈련 및 당직근무의 기준에 관한 것이다. 자격증명은 무제한 수역에서 조업하는 길이 24미터 이상 항해어선의 당직항해사와 선장, 길이 45미터 이상 제한수역에서 조업하는 당직항해사 및 선장에 대한 자격증과 주기관 추진력 750킬로와트 이상 어선에 승무하는 일등기관사 및 기관장에 대한 자격증명 및 무선통신사의 자격증명이 있다. 훈련은 모든 어선원을 위한 기초안전훈련이 있으며 당직근무기준은 어선에서 항해당직을 유지하기 위하여 준수해야할 원칙이 있다. 또한 회의에서 채택한 결의서가 9개 있다. 특히 동 협약이 발효되면 비차별 조항에 따라 당사국은 항만국 통제를 시행할 수 있으므로 주요 연안국에서 입어 협상 등에서 자기 나라의 입지를 강화하기 위한 수단으로 사용될 소지도 있어 이에 대한 연구가 필요하다.

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스키드가 장착된 인명구조용 하프 캐빈 에어보트 개발

  • Jeon, Seung-Hwan;Nam, Myeong-Suk;Jeong, Jong-Seok
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.154-155
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    • 2019
  • 에어보트(Air boat)는, 선체 상부에 대형 프로펠러를 장착하고 이의 추진력으로 고속 주행하는 특수형태의 선박이다. 선체 밑바닥은 판옥선처럼 평평하고 매끈하기 때문에 장애물에 걸리지 않아 얕은 수면, 개펄, 빙상, 늪지수풀 등 일반선박이 가기 어려운 지역에도 갈 수 있어, 특히 인명구조용으로 많이 이용되고 있다. 그러나 평평한 선저 때문에 파랑이 있거나 측면 바람이 강한 지역에서는, 에어보트는 직진성을 잃어버리고 풍하로 밀리게 되며, 개펄이나 얼음위에서는 정지거리가 길어지는 단점을 가지고 있다. 이 연구에서는 에어보트 선저에 스키드를 장착하여 횡류방지는 물론 직진성을 개선하였으며, 해상 시운전을 통해 성능을 검증하였다.

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A Study on the Evaluation of the Boarding Environment for the Ship Vibration (on the Basis of ISO-6954 : 2000(E)) (선박의 선내 진동에 의한 승선 환경 평가에 관한 연구 (ISO-6954 : 2000(E)의 평가방법에 기초))

  • Yu, Young-Hun
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.13 no.4
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    • pp.107-112
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    • 2007
  • The vibration generated on shipboard is very important because it greatly affects on the comfortable mind of passenger and working conditions of crews. Shipboard vibration is closely concerned with the development of propulsion method and the type of main engine to decide speed of ship. To make the propulsion power, the main engine of ship have continuous explosion process in engine room, so the shipboard vibration is generated. The shipboard vibration causes the physiological and psychological damages to human body. In the case of the human body exposed to the shipboard vibration, the evaluation of human exposure to whole-body vibration is prescribed in ISO 6954 : 2000(E). In this paper, to evaluate the shipboard working environment, two kinds of vibration levels onboard ship were measured and compared with one another between engine rooms, engine control rooms and wheel house by the regulation of ISO 6954 : 2000(E).

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An Evaluation of Working Environment of the Ship Vibration by ISO Regulation (ISO규정에 의한 선박의 선내진동과 승선근무 환경평가)

  • Yu, Young-Hun
    • Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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    • 2007.11a
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    • pp.139-144
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    • 2007
  • The vibration generated on shipboard is very important because it is greatly affect on the comfortable mind of passenger and working conditions et crews. Shipboard vibration is closely concerned with the development of propulsion method tint is main engine to decide speed of ship. To make the propulsion power, the main engine of ship engine room have continuous explosion process, so the shipboard vibration is generated The physiological damage and psychological damage of human body have caused by the vibration et shipboard In the case of the human body is exposed to the shipboard vibration, the evaluation of human exposure to whole-body vibration is prescribed in ISO 6954: 2000(E). In this paper, to evaluate the shipboard working environment, the vibration levels of two kinds of ship onboard were measured and compared with engine rooms, engine control rooms and bridges by the regulation of ISO 6954: 2000(E)

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