• Title/Summary/Keyword: 소요마력

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실선실험을 통한 사고선박 예인 소요마력 검증에 관한 연구

  • Jeong, Chang-Hyeon;Nam, Taek-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2012.10a
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    • pp.29-31
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    • 2012
  • 사고선박을 예선(또는 예인선)을 이용하여 안전한 곳으로 이동시키기 위해서는 예인소요마력을 계산하여 예선의 척수를 결정해야 한다. 예선의 신속한 투입은 잠재적인 환경오염 및 사고선박의 2차적인 피해로의 확산을 예방할 수 있다. 하지만, 국내에는 아직까지 사고선박의 형태, 크기, 외력조건에 따라 지원되어야 할 예선의 척수 산정 및 최적의 배치방법에 대한 정량적이고 체계적인 결정 시스템이 없는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실선을 활용한 소요마력 측정을 위한 실험방법의 제시와 상황에 따른 예선의 다양한 배치에 따른 장력 측정 방법을 제시하고, 이러한 실험을 통하여 얻은 결과를 이론계산 결과와 비교 분석함으로써 추후 구축하게 될 사고선박 예인지원시스템 프로그램 개발을 위한 이론식을 정립하고자 한다.

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A Study on the Necessary Thrust of Tugs through the Ship's Towing Test (실선 예항시험을 통한 예인선의 소요마력 산출에 관한 연구)

  • Jung, Chang-Hyun;Nam, Taek-Kun;Choi, Hyuek-Jin
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.20 no.4
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    • pp.405-411
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    • 2014
  • It needed the calculation of the required tugboat's power to move the damaged vessel to the safe area for reducing the additional damages. In this paper, it was verified the theoretical calculation method on the required power of tugboat through the 93m real ship tests. From the experiments, it was considered that the theoretical calculation method was sufficient to estimate the required power of tugboat. The resistance of the locked propeller was relatively big portions compared with other static resistances such as air resistance, frictional resistance and residual resistance. And dynamic resistance induced by swing movement and yawing was continuously occurred and it also was great effects on the total resistance. In the future, the safety factor will be considered and the exact prediction of ship's resistance will enhance the efficiency of tugboat because of the minimization of safety factor.

Standards for the Use of Tugboats owing to the Increase in the Size of Ships - Focusing on the Busan New Port - (선박 대형화에 따른 예선 사용 기준에 관한 연구 - 부산 신항을 중심으로 -)

  • Chang-Hyun Jung;Chol-Seong Kim;Yun-Sok Lee;Young-Soo Park
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.30 no.2
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    • pp.157-164
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    • 2024
  • In 2020, 24,000 TEU ultra-large container ships began arriving at the Busan New Port. In this study, the wind pressure and hydraulic force acting on the hull were calculated to obtain the horsepower required for the tugboats for safe berthing and unberthing of a 24,000 TEU ultra-large container ship at the Busan New Port. When the wind speed is 10 m/s (20 kts), 13,000 TEU container ships meet the tug horsepower standard of the current Busan port tugboat operation rules, but 16,000 TEU and 24,000 TEU container ships do not satisfy the regulations. Therefore, it was proposed to raise the standards for tugboat use by dividing the size of ships of "G/T 150,000 tons or more," which is the largest vessel under the current tugboat use standards, into two stages. Because 140,000 tons requires 12,100 horsepower, 170,000 tons requires 14,500 horsepower, and 230,000 tons requires 18,000 horsepower, the study proposed 16,000 horsepower for 150,000 to less than 200,000 tons and 18,000 horsepower for 200,000 tons or more for the use of tugboats.

북극항로 운항 선박의 운항성능 추정 모델 개발

  • Kim, Jeong-Jung;Gang, Guk-Jin;Jeong, Seong-Yeop;Kim, Eun-Chan;Kim, Hyeon-Su
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2018.11a
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    • pp.173-174
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    • 2018
  • 온난화 현상으로 북극 해빙 속도가 가속화되면서 북극 운항 선박이 증가하고 있어 선박의 안전 항해를 위한 기술개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선박해양플랜트연구소에서 개발 중인 KRISO Arctic Safe Routing System(KARS)의 안전 최적항로 계획 방법의 선박실 운항 추진성능 모델 과 선박 고유의 빙 저항 추진 성능 데이터베이스 구성 내용을 소개하였다. 추진성능 모델은 예인 수조시험의 속도-마력 -RPM 성능 데이터와 실 운항에서 조우할 수 있는 바람, 파도 등의 외란에 기인하는 부가저항 및 빙해수조 결과를 바탕으로 다양한 빙상환경에 따른 빙 성능 추정결과를 활용하여 ISO15016: 2002 기반으로 Calm sea 및 빙 해역에서의 선박 속도-마력 성능에서 외란에 의한 부가저항에 따른 소요마력 및 속도변화를 추정하도록 하였다. 제안된 성능모델은 최적 북극항로 탐색 모듈과 결합되어 안전한 북극항로를 도출할 수 있음을 확인하였다.

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A Study on the Criteria of Tugboat Requirement in Domestic Trading Ports (국내 무역항의 예선 사용기준에 관한 고찰)

  • Jung, Chang-Hyun;Kong, Gil-Young;Lee, Yun-Sok
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.16 no.1
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    • pp.107-113
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    • 2010
  • The criteria of tugboat requirement in domestic trading ports have been determined by the administrator of regional maritime affairs and port office on the basis of the regulations for the tugboat operations and management. But, there is a little confusion that the criteria of tugboat requirement and method for calculation of them are different from port to port and total power calculated on the basis of power per tugboat requirements by the number of tugs is not in accordance with total required power for the use of tug in several ports. The comparison of tugboat requirements among domestic major ports showed that it should be necessary for the criteria to be made in unified form. Because the current criteria are only on the basis q the ordinary condition with wind velocity under 10m/s, the criteria on the condition of the wind velocity over 10m/s are suggested to be necessary for the precautions against a disaster such as unexpected strong winds or typhoon.

Analysis of Power Requirement for 105 HP Agricultural Tractor during Rotary Tillage Operation (로타리 작업 시 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력 분석)

  • Kim, Wan-Soo;Choi, Chang-Hyun;Park, Seong-Un;Kim, Yong-Joo
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.8-8
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    • 2017
  • 본 연구는 로타리 작업에 따른 105마력급 농업용 트랙터의 소요동력을 분석하기 위하여 수행되었다. 소요동력 측정 시스템은 차축 토크미터, PTO 토크미터, 주/보조 유압센서, 데이터 수집장치를 이용하여 구성하였다. 시험에 사용된 트랙터는 동양물산 105 HP급 트랙터 (S07, TYM, Korea)이며, 작업기는 로타베이터 (SW 230GL, Sungwoo Industrial Co. Ltd, Korea)를 사용하였다. 포장시험은 전라북도 부안군에 죽림길에 위치한 $4,000m^2$ ($100m{\times}40m$) 크기의 경작지 2곳에서 수행하였다. 포장시험 시 작업 단수는 주행단수 L3단 (2.38 km/h)에서 PTO 단수 1단 (540 rpm)과 2단 (750 rpm)으로 설정하였고, 로타리 작업 시 경심은 13 cm 조건에서 실시하였다. 트랙터 작업은 동양물산의 성능시험 업무를 맡고 있는 숙련된 작업자가 숙달된 방법으로 수행하였다. 포장시험지의 토양환경은 임의의 15곳에서 채취한 시료를 이용하여 토성, 함수율, 원추 관입지수에 대하여 미국 농무부 (USDA)법을 기준으로 분석하였다. 토양환경 분석 결과 토성은 Sandy loam (사양토), 평균 함수율은 35.15%, 평균 원추관입지수는 1,562 kPa로 나타났다. PTO 1단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.8, 54.0, 1.3, 그리고 1.1 hp로 나타났다. PTO 2단 작업 시 트랙터의 평균 소요동력은 차축, PTO, 주 유압, 보조 유압에 대하여 각각 1.2, 79.4, 1.2, 그리고 1.0 hp로 나타났다. PTO 1단 작업 시 소요동력의 합은 58.2 hp로, 정격 마력 (105 hp) 대비 55.43 % 사용한 것으로 나타났으며, PTO 2단 작업 시 소요동력의 합은 82.8 hp로, 정격 마력 대비 78.85% 사용한 것으로 나타났다. PTO 1단 대비 2단에서는 PTO를 제외한 차축, 주 유압, 보조 유압의 소요동력이 감소하였으나, PTO에서 약 1.47배로 크게 증가하여 전체적으로 소요동력이 증가한 것으로 나타났다. 향후 다양한 작업기 및 작업 단수에 따른 소요동력을 분석하여 농업용 트랙터의 모든 부하 조건에 대한 데이터베이스 구축에 관한 연구를 수행할 예정이다.

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Analysis of traction and power requirement for forage harvester (조사료 수확기의 견인력 및 소요동력 분석)

  • Hong, Seongha;Kang, Daein;Cho, Yongjin;Lee, Kyouseung
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.80-80
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    • 2017
  • 국내에서 대부분 생산되는 사료(사일리지) 수확 작업은 베일 생산 및 비닐 래핑 작업이 독립적으로 수행되고 있어서 비효율적이다. 본 연구에서 개발한 조사료 수확기는 수집, 롤링, 베일 네트 생성, 래핑, 래핑 종료 및 베일 방출작업을 통합적으로 수행하도록 설계-제작하였다. 통합형 다목적 조사료수확기의 설계는 3D 디자인 툴 (CATIA V5R18)을 이용하여 실시하였으며, 기구부 23 파트 어셈블리, 전기제어 어셈블리, 유압요소기술을 통합하여 통합시작기를 제작하였다. 기초 프레임, 오거장치파트, 픽업장치파트, 하부롤러파트, 상부롤러파트, 하부 프레임 및 주행부 파트, 래핑회전파트, 롤러부 구동 동력부, 유압파트, 전기제어파트, 드로우바파트, 체결 및 컨트롤러 파트 등 25개 파트로 구성되어 있다. 본 연구에서 개발한 시작기의 견인력 및 소요동력 분석은 선행 연구에서 사용한 Brixius (1987) 제안 모델을 체택하여 분석하였다. 이 Brixius 제안 모델은 견인력 예측에서 토양변수 및 토양강도 특성을 나타내는 원추지수 (Cone Index, CI)를 이용하여 트랙터의 견인력 예측에 사용하였다. 또한 트랙터-조사료수확기 시스템의 소요 견인력을 예측하는데 있어, 트랙터-조사료수확기 시스템이 운용되는 토양조건과 트랙터의 마력에 따른 소요 견인력 특성을 분석하기 위해 대표적으로 3수준의 토양조건 (CI: 356 kPa, 543 kPa, 1,429 kPa)을 적용하였으며, 베일의 개당 최대무게는 최고 수준인 옥수수 기준으로 800 kgf를 적용하였다. 본 연구에서 적용된 3수준의 CI 조건은 연구팀에서 선행연구과정 (토양특성에 따른 최적 경운작업 시스템 개발, 2006)에서 분석한 전국 10개 지역의 33개 지점의 경반층 CI지수의 측정범위인 1,050-3,170 kPa에 대해 견인력이 많이 소요되는 열악한 조건 수준을 적용하였다. 각 작업에 사용된 소요동력은 베일 작업시 (ASABE D497.7, 2011) 그리고 래핑작업시 (Zhortuylov et al., 2013)를 사용하였으며 두 소요마력을 트랙터-조사료 수확기 시스템의 필요 소요마력의 합계로 계산하였다. 트랙터-조사료수확기 시스템의 최소 소요 동력, 차축 소요 동력과 PTO 소요 동력을 Zoz and Grisso (2003)을 이용하여 계산하였다. 연구에서는 기본적으로 ASAE의 작업속도 및 작업효율을 적용하였는데, 적용된 조사료수확기의 현장 작업효율은 60-86%의 범위이고 일반적으로 70%를 적용하고 이때 작업속도는 2.5-8.0 km/h이며 전형적으로 5.0 km/h를 기준하고 있다. 자주식 (SP; sief-propelled machine) 조사료수확기의 경우 작업속도가 2.5-10.0 km/h의 범위에서 작업효율은 60-85% 범위이다. 적용되는 조사료 수확기의 작업효율인 60-85% 범위에서 일반적으로 적용되는 작업효율인 70%를 적용하면 트랙터의 소요동력은 95hp를 적정 작업환경으로 하였다.

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거대형선(Vale Max급) 접안조종운동에 관한 연구

  • Lee, Chun-Gi;Yun, Byeong-Won;Mun, Seong-Bae;Jeong, Tae-Gwon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.63-64
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    • 2015
  • 안전운항 관점에서 보았을 때, 평택당진항에 입출항하는 거대형선(Vale Max급)의 접안조종운동에 대해서 이론적으로 검토하고 소요예선마력 및 조석류의 강도와 접안 한계를 파악하는 것이 이 연구의 주된 목적이다.

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선박기자재 국산화의 문제점

  • 이종원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.1 no.1
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    • pp.46-58
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    • 1977
  • 최근에 와서 급격한 선박의 대형화, 고속화 추세에 따르는 주기관의 소요마력 증가, 신속정확한 작동 및 성역화에 따른 기관의 자동화와 경제적 운항에 따른 정박시간의 단축 및 stop manouvering 등의 요인으로 선박용 주기관의 발전은 급진적인 양상을 띄고 있다.특히 주기관의 출력증대와 안전운항을 위한 정지, 후진성능 및 경제적 운항을 위한 자동화와 연료비 절감등의 기술적인 문제는 아직도 개선할 여지가 많은 것으로 전망되며 국내조선공업의 발달추세에 비추어 볼때 국내에서도 점차 이상과 같은 제기술문제의 해결을 위하여 관련 학계는 물론 관계기관에서는 지속적인 연구와 노력을 경주해야 할 것이다.

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A Study on Trim Variation to Reduce the Required Power of 11,000TEU Container Ship in Operation Condition (운항조건에서 11,000TEU 컨테이너선의 소요마력 저감을 위한 트림변화 연구)

  • Lee, Joon-Hyoung;Chun, Jang-Ho;Kim, Myoung-Soo;Park, Beom-Jin;Yu, Yongwan;Lee, Young-Yeon;Ahn, Haeseong;Kim, Youngsun;Lim, Iljin
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.58 no.3
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    • pp.198-205
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    • 2021
  • In this paper, the effect of trim variation on the required power of 11,000TEU container ship was investigated under conditions considering the actual operation speed and draft. For each draft condition, the effective power (PE) and delivered power (PD) trends were investigated with changes in trim and ship speed. At this time, the displacement volume was fixed same as the value of the even trim condition and the both sinkage at the fore and after perpendicular are confirmed. The test ship speeds were determined by considering the operating speed. Both numerical and experimental methods were used to analyze the effects of trim variation. Numerical analysis results were used for evaluating the resistance performance, and the self-propulsion performance was estimated using experimental data obtained from model test.