• 선박안전
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• 제16권
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• pp.26-37
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• 2004

선박 추진축계의 진동은 크랭크축, 추력축 등의 이상마멸을 초래할 뿐 아니라 과도하면 선체진동을 유발시키기도 한다. 이러한 추진축계의 진동중에서 가장 빈번히 문제가 되는 것이 비틀림 진동이므로 축계의 초기설계 단계부터 이에 대한 신중한 검토가 필요하다 .

• 대한조선학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.48-55
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• 2001

본 논문에서는 선박 추진축계의 중간 축과 프로펠러 축 직경 변경시에 추진축계 고유진동특성을 효율적으로 산정하고, 선박 주기관 연속운항 금지구간 설정에 영향을 미치는 비틂공진점의 최적 설계를 도모할 수 있는 추진축계 종 비틂 연성 고유진동 감도해석방법을 제시하였다. 제시된 방법의 타당성과 효율성은 2척의 실선 추진축계을 대상으로 중간 축 프로펠러 축 직경에 대한 고유진동수 감도해석을 수행하여 검토하였다. 아울러, 선급 규정을 충족시키는 범위 안에서 중간축 및 프로펠러 축의 인장강도와 축경을 변화할 경우의 종 비틂 연성 고유진동수 변화량을 고찰하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.71-78
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• 1998

최근 선박의 디젤주기관은, 선반의 에너지 절약을 도모하기 위하여 장행정 소수실린더 저속회전화 추세에 있기 때문에 기전력이 커지고 있다. 이러한 결과로 추진축계에 비틂진동이 크게 발생함으로 인하여 축계의 과잉 비틂진동응력과 프로펠러의 추력변동이 크게 야기되면서 추력변동은 축계와 상부구조물의 종진동을 유발시키고 있다. 이와관련하여 추진축계의 기진력이 확정적이라는 가정하에서 확정적 연성강제진동에 관한 연구가 진행되어 왔으며, 또한 축계기진력의 변화성을 고려하여 축계 비틂강제진동에 대한 확률적 해석이 수행되어 왔다. 본 연구에서는 디젤기관 및 프로펠러의 기진력의 확률변수를 동시에 고려하여, 추진축계의 종 비틂연성진동의 확률적 해석에 대한 새로운 방법을 제시하였다. 확률적 해석에 응답면이론과 Monte-Carlo시뮬레이션법이 적용되었다. 본 해석방법의 유용성을 확인하기위하여 시산대상선의 추진축계에 대한 일련의 확정적 및 확률적 수치계산을 각각 수행하고, 그 계산결과를 서로 비교 검토하여 본 결과, 본 해석방법의 유용성이 확인되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.191-197
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• 2016

선박이 고출력화, 대형화 됨에 따라 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형되는 실정이다. 흘수변화에 따른 선체변형은 축계를 구성하는 각각의 베어링 옵셋 및 반력에 연쇄적인 영향을 미치게 된다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계정렬이 요구됨을 의미한다. 본 연구에서는 최근 친환경 고효율 선박으로 등장한 5만 DWT급 석유화학제품운반선을 대상으로 선박의 흘수 변화에 따른 선미부 구조해석을 실시하고 구조해석으로부터 얻어진 축계의 상대변위를 이용하여 축계정렬 해석을 수행하였다. 구조해석은 선박의 통상 운항조건에서 최대 흘수 변화를 고려한 2개 조건에서 수행하였다. 이를 바탕으로 선체변형에 따른 베어링 옵셋 변화가 축계정렬에 미치는 영향을 검토하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.667-674
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• 2014

선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.29-37
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• 1994

본 논문에서는 선박 추진축계의 정확한 임계속도 추정을 위한 모델링방법 및 해석방법을 제시하였다. 해석방법으로서는 전달행렬법을 사용하여 추진축의 임계속도 및 선회운동응답을 구하였다. 또한, Jasper식과 Panagopulos식 등과 같은 간이 추정식들의 타당성을 검증하기 위하여 수치계산을 수행하였다. 일반적인 선박 추진축계에 대한 수치계산 결과로부터 축의 임계속도는 저어널베어링의 위치 및 지지조건에 민감함을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.103-107
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• 1995

선체거더의 종진동 현상은 60년대에 이미 조사된 바 있으나 기존 선박들에서는 종방향 기진력이 작았기 때문에 선체 종진동 현상이 거의 나타나지 않았다. 그러나 80년대 중반이후의 대형 저속디젤엔진 추진선에서는 추진축계 비틂 공진점에서 연성되어 작용하는 축계 종방향 기진력에 의하여 선체전체의 종진동이 유발될 수도 있다. 본 연구에서는 73,000톤 산적화물선에서 감지된 선체거더의 종진동 현상을 실선계측 및 해상기진기 실험 그리고 유한요소 해석방법으로 분석하였다. 분석결과 이러한 선체 종진동 현상은 Over-critical 축계 시스템을 갖춘 선박에서만 축계 종방향 기진력에 의해 나타날 수가 있으며 그 중에서도 주기관의 연속 사용금지구역(barred range)이 설정되지 않은 선박의 경우엔 하중조건에 따라 저속 입출항 운항시 선루를 포함한 선체에 심한 중진동이 발생될 수 있슴이 판명되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권3호
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• pp.185-190
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• 2016

선박이 고출력화, 초대형화 됨에 따라 대형저속 2행정 엔진을 탑재한 선박에서 축계배치의 잘못에 기인하는 주기관 선미측 베어링과, 선미관 후부 베어링의 손상이 증가하는 경향이 있다. 또한 고출력화에 의한 추진축의 강성은 증가한 반면에 선체는 고장력 후판을 사용하므로 이전의 선체보다 훨씬 더 쉽게 변형하는 실정이다. 이는 기존의 선박보다 더욱 정교한 축계배치가 요구됨을 의미한다. 본 연구에서는 열팽창 효과, 감도지수를 이용한 중간축 베어링의 최적위치 선정 및 베어링의 강성을 고려하여, 베어링의 하중 분석 및 영향 계수를 분석함으로서 축계 배치가 이론적으로 최적이 되는 것을 검토하였다. 이를 위하여 축계 배치 계산시 대형 엔진 제조사의 엔진 거치기준을 참조하고, 한국선급 및 DnV 선급의 축계 배치 프로그램을 이용하여 검토하고 그 신뢰성을 검증하였다.

• 선박안전
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• 제7권
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• pp.13-26
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• 2001

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.482-488
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• 2018

선박 축계는 프로펠러 하중의 영향으로 선미관 후부베어링의 국부하중 증가가 현저히 나타나 축계 선미관 베어링 손상의 위험이 증대된다. 이를 방지하기 위해 수행된 추진축계 정렬연구는 주로 준정적 상태(quasi-static condition)에서 축과 지지베어링간의 상대적 경사각을 감소시키는데 중점을 두어 진행되어 왔다. 그러나 보다 상세한 평가를 위해서는 동적상태를 추가로 고려하는 것이 필요하다. 4,700 DWT 선박을 대상으로 NCR로 운전중 급속으로 우현 전타할 때 추진축계가 받는 영향에 대해 연구하였다. 연구결과 선미 유동장 변화에 의해 프로펠러 편심추력이 과도 상태가 되어 프로펠러에 불평형 진동이 유발되는 것을 확인하였다. 우현 전타시의 프로펠러 편심추력은 NCR 조건대비 축을 선미관 베어링으로부터 들어 올리는 힘으로 작용하여 선미관 베어링 하중완화에 기여하고 있음을 확인하였다.