속력시운전에는 건조된 배의 추진성능이 선주와의 계약속도를 만족시키는가를 확인하는 Acceptance Trial 과, 건조된 배의 추진성능이 모형시험 등에 의한 추정 결과와 맞는가를 확 인하고 다음 배의 설계에 참고하기 위한Performance Trial로 크게 나눌 수 있다. Acceptance Trial로서의 실선시운전은 새로 배를 만들어 선주에게 인도하기 위한 필수의 과정이며, 이 중 에서 저항추진 성능을 검증하기 위한 속력시운전은 가장 중요한 항목중의 하나이다. 선발 조선 국들에서는 실선시운전 및 해석방안을 꾸준히 연구하여 왔고, 표준 수행방안과 표준 해석방안도 이미 확정한 후 여러차례 보완한바 있다. 조선의 역사가 깊지 못한 우리는 이에 대한 깊이 있는 연구는 물론, 이렇다할 시운전 표준수행방안이나 표준해석방법 조차 제시하지 못하고 있는 실 정이다. 특히 국내 조선업계의 실선시운전 해역은 일본은 물론 유럽의 시운전해영들 보다도 해상 상태가 거칠어서 이에 대한 보정방법 개발이 절실히 요망되고 있다. 본 고에서는 이제까지 선진 조선국에서 수행된 중요한 실선속력시운전 내용을 훑어보고, 각국의 표준수행방안을 비교해 보고, 해석방법들의 내용을 알아 본 후, 앞으로의 발전 방향을 모색해 보았다.
선박은 건조 후 선주에게 인도되기 전에 해상시운전을 하게 된다. 해상 시운전은 통상 안벽에서 수행 가능한 기기류를 테스트 한 후 해상에서 실시하는 것으로 메인 엔진의 출력, 발전기를 포함한 각종 보조기계의 작동상태, 선박의 조종성능과 속력 테스트, 항해 통신장비 테스트, 양묘기테스트 등이 있으며 이외에 선종에 따른 추가 테스트 또는 선주에 의하여 요구하는 특별한 테스트를 하기도 한다. 본 연구는 해상 시운전의 주요 테스트 내용 중 선박조종성능에 관하여 분석하고, 실제 선박을 운항하는 항해사에게 필요한 주요 정보를 식별하고자 하는 기초연구로 진행되었다.
포항방사광가속기의 성능향상사업이 3년 간 진행되어 현재 본격적인 가동을 위한 시운전 중에 있다. 전자로부터 발생한 방사광이 저장링 진공챔버 내부 특히 광자막이에 맞으면 그 표면으로부터 다량의 기체가 방출되어 압력이 높아진다. 여기서는 시운전 초기 단계에서 저장링 진공챔버 내부의 진공도 변화 양상을 발표한다.
예선과 부선으로 이루어진 예부선의 예인 운항 상태에 대한 수학모델을 개발하기 위하여, 먼저 예선에 대한 수학모델을 개발하였다. 이를 위하여 예선모형을 이용하여 4자유도의 수학모델에 대한 구속모형시험을 수행하였고, 그 결과를 이용하여 선회, 지그재그 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 예선실선에 대한 예선시운전 실험을 통하여 선회, 지그재그 결과를 얻고, 이를 시뮬레이션 결과와 비교하여 예선의 수학모델을 검증하였다.
엔진 시운전실은 엔진의 성능 및 운용 특성 요구도를 적절하게 검증할 수 있도록 통제된 시험 환경을 제공해야 한다. 하지만 시운전 설비마다 구조 및 특성이 완전히 같을 수는 없기 때문에, 신규 시운전실은 기준 시운전실과의 Correlation 시험을 통해 시험 결과의 신뢰성을 검증하고 차이점을 보정하는 과정이 필요하다. 본 논문에서는 터보팬과 터보샤프트 엔진의 공통점과 차이점을 바탕으로 Correlation 시험을 수행할 때 고려사항들을 연구하였으며, 경험에 따른 Correlation 시험 절차의 예시를 제시하였다. 향후 본 연구가 엔진 종류에 따른 시험 설비의 인증 표준을 설정하는 것에 도움을 줄 것으로 기대한다.
본 연구의 목적은 1인승 보트를 설계 제작하여 시운전 및 전산유체역학(CFD)를 이용하여 속도성능을 분석하는 것이다. 선형설계를 포함한 보트의 전반적인 설계과정을 설명하였고, 설계를 바탕으로 제작된 보트에 대하여 잠잠한 해상에서 시운전을 수행했다. 시운전을 통해 보트의 설계속도에서 제동마력은 1680 W가 계측하였다. 유동해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 이용하여 자유수면과 동적트림을 고려하여 수행되었다. 유동해석 결과 잉여저항 성분이 마찰저항 성분에 비해 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 시운전과 CFD 결과를 바탕으로 보트의 전체효율계수를 추정하였다. 전체효율계수는 전달효율과 준 추진효율로 나누었다. 준 추진효율은 동일 프로펠러를 사용하는 솔라보트의 속도성능 추정 시 사용될 수 있다. 연구결과은 향후 개발될 보트의 선형설계, 성능분석 및 개발에 정보를 제공할 수 있다.
다목적연구로(KMRR)는 일반 발전용 원자로와는 매우 다른 특성을 가지고 있으며, 설계 개념 또한 특이하다. 위와 같은 특이한 설계 특성을 파악하기 위하여 열수력 실험을 수행하였으며 시운전 시험도 설계 개념의 입증에 중점을 두고 수행될 예정이다. 실증실험은 크게 설계 자료 생산을 위한 실험, 기기 설계 검증 시험, 시운전 성능 시험으로 나눌 수 있다. 설계 자료 생산을 위한 실험으로 핵연료의 열수력학적 특성을 규명하는 실험, 우회 유동에 의한 노심 출구 냉각수 상승 억제를 입증 또는 해석하기 위한 자료 생산용 실험 등이 이루어졌다. 기기 설계 검증 시험으로는 Pump 특성 시험, Flap valve 특성 시험 등을 들 수 있다. 또한, 시운전 성능 시험으로는 설계 개념을 입증하기 위한 여러 시험들이 행해질 예정이다. 이러한 실험들을 통하여 설계에 필요한 많은 자료들이 생산되었고, 시운전 시험을 통하여 설계를 검증하고 실제 운전에 필요한 많은 자료를 얻을 수 있으리라 기대된다. 본 기고를 통하여 이러한 실험의 중요성 및 내용에 대해 간략하게 기술하고자 한다.
고속철도차량의 국내기술확보를 위해 한국형 고속전철이 개발되어 단품시험, 완성차시험, 공장시험 등을 통해 기본적인 성능을 확인한 후, 현재는 본선시운전 시험을 실시하고 있다. 시제차량의 성능 및 기능을 종합적이고 효율적으로 확인하기 위해 고속철도 시운전 시험시 상시 계측시스템을 시제차량에 설치하여 운영하고 있다. 본 논문에서는 상시계측시스템을 이용하여 보조전원장치에 대한 성능평가와 고장진단을 실시한 것에 대하여 연구하였다.
시제품을 만들어 본 후 대량 생산에 들어가는 여느 공업과는 달리, 조선공업에서는 시제품을 미리 만들어 볼 수가 없으므로 실선의 성능을 미리 추정하는 것은 참으로 중요한 과제 중의 하 나이다. 그 가운데 하나인 저항추진성능을 추정하는 데에는 통계해석 방법이 널리 쓰이고 있다. 여기서 통계해석은 모형시험 결과를 표본자료로 한 통계해석을 말한다. 실선의 저항추진성능을 추정하는 것이므로 실선 속력시운전 자료를 사용하는 것이 좋겠으나, 실선 속력시운전에서 정 확한 값을 얻는다는 것이 거의 불가능하므로 대부분 모형시험 값을 이용하곤 한다. 본 고에서는 기존에 발표된 여러 가지 도표와 회귀식을 요약하여 본 후, 표본자료를 이용하여 새로운 회귀 식을 만드는 과정을 소개하고자 한다.
우리나라 연안해역에는 약 11개의 주요 해상교통흐름이 존재하고 있다. 또한 세계 5위의 컨테이너 처리항만이 있으며 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 항행선박의 통항이 빈번하고, 선박통항의 교차지점이 다수 발생하여 해양사고 발생 잠재성이 상존하고 있다. 이러한 해역에서 속력 및 기관성능시험 등을 수행하는 6천톤 이상의 시운전선박의 통항패턴은 예상하기가 쉽지 않고 일반적인 교통흐름과 상이하여 타선박의 오인 야기로 충돌위험이 잠재되어 있다. 이러한 중대형 시운전선박이 우리나라에서 어느 정도 존재하고 있는지에 대한 운항 현황을 살펴보고, 이러한 운항시 안전을 저해하는 위험요소를 설문조사를 기반으로 하여 분석 시운전 선박의 안전운항을 위한 기초연구로 하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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