• Proceedings of the KSME Conference
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• 2002.08a
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• pp.181-184
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• 2002

CFD calculations are carried out to investigate the turbulent flow characteristics inside the duct of marine waterjet propulsors. The Reynolds-averaged Wavier-Stokes equations are solved using a finite-volume method. Standard $k-{\varepsilon}$ model and realizable $k-{\varepsilon}$ model are evaluated with an existing experimental data. Multi-block grid topology is adopted to describe the details of complex duct geometry. The present numerical methods are applied to the preliminary duct design of new waterjet propulsor system. Four different influx conditions are simulated to find out pressure and velocity distribution inside the intake duct. Attention is also paid upon the possible flow separation inside the waterjet duct. It is found that CFD tools can be used for the initial evaluation of inflow condition into the impeller of waterjet propulsor system.

• 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.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.5 no.2
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• pp.27-32
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• 2011

The purpose of this study was to suggest 10 kinds of case and perform Mixed-flow pump optimum design and performance analysis depending on the shape of the impeller for suitable to water jet propulsion system. H20 was applied to the material properties, to analysis conditions for water jet axial impeller 1000 rpm given analysis was performed. Interpretation for each case as a result of speed, pressure, flow rate, calculate the thrust at the Inlet Angle $30^{\circ}$ and Outlet Angle $30^{\circ}$ could see a persistence of optimal performance.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.118-126
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• 2005

Abrasive waterjet (AWJ) cutting is an emerging technology for precision cutting of difficult-to-machining materials with the distinct advantages of no thermal effect, high machinability, high flexibility and small cutting forces. This paper investigated theoretical and experimental cutting characteristics associated with abrasive waterjet cutting of quartz GE214. It is shown that the proper variations of several cutting parameters such as waterjet cutting pressure, cutting speed and cutting depth improve the roughness on workpiece surfaces produced by AWJ cutting. From the experimental results by AWJ cutting of quartz GE214, the optimal cutting conditions to improve the surface roughness and precision were proposed and discussed.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.24 no.6
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• pp.810-817
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• 2018

In Korea, tuna purse seine fishery is the industry with the highest production volume in domestic deep-sea fishery. Research has been continuously carried out since the late 1980s, and research on modernization of technology has been actively conducted. However, while auxiliary works boats on the fishing vessels play an important role in the purse seine fishing, related research is not sufficient. In this study, we tried to rebuild the propulsion system of the Net-boat from the propeller to the waterjet type and to perform the hull form conversion to improve the resistance performance of the hull part and improve the motion performance. For this, we calculated the change of the fluid performance of the ship through computational numerical analysis. In addition, towing tank tests were carried out to verify the performance of the existing ship and the ship which changed the propulsion system. As a result, resistance performance of the waterjet type compared to the propeller type was improved by approximately 45 %. It was confirmed that this was due to reduction of the wetted surface area by removing net and improvements in hull form.

• Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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• v.17
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• pp.24-43
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• 2005

최근 우리나라 어선어업은 한중일 어업협정, 연안 어업자원 감소 및 연안오염 등 사회적, 환경적 변화가 급변하고 있어 이들을 고려한 어선 선형개발이 필요로 한다. 현재 우리나라의 어선 중 연안지역에서 조업하는 5톤 미만의 소형어선은 전체 어선 중 $65\%$ 이상으로 구성되어 있으나 선박의 크기가 작고 부가가치가 낮은 관계로 지금까지 전문적인 연구는 거의 없었던 것이 현실이다. 한편, 서$\cdot$남해 연안에서 작업 및 항해하는 연안어선들의 해양사고 발생율은 전체사고의 $69.6\%$로 매년 증가하고 있는 추세이다. 전체 어선 안전사고 중 부유폐어망, 로프 등이 추진기에 감긴 사고는 전체 사고의 $10.4\%$로 매년 증가하고 있다. 이에, 추진기 손상에 의한 어선 사고와 연관하여 추진기를 보호하기 위한 장치로서 물분사 추진기(Water-Jet), 펌프제트(Pump-Jet)장치들이 있으나 이들은 고가 수입품으로서 영세한 어민들의 소형어선에 장착하기에는 한계가 있어, 본 연구에서는 폐그물, 로프 등 해상 부유물에 의한 추진기 손상이 발생되지 않는 프로펠러 보호터널 부착 추진장치를 개발을 목적으로 한다. 프로펠러 부착 추진장치는 기존 선미를 수정하여 추진기를 선체 안쪽으로 배치하며 돌출되는 부분은 덕트로 보호하고 있으며 이러한 추진기는 워터제트 추진기와는 달리 가격이 싸고 그물이나 부유물에 걸리지 않고 고장 시 신속한 대응이 쉬워 소형 연안어선에 적합할 뿐만 아니라 그물, 부유물, 갯벌이 많은 국내의 서$\cdot$남해 연안에서 작업 및 항해 시 매우 유용할 것으로 판단된다. 본 연구는 `프로펠러 보호터널 부착 연안어선의 선형개발`을 최종목표로 수행하였으며, 연구개발 내용은 기존 소형 연안어선의 분류 및 특성 조사 연구, 프로펠러 보호터널형 선미 선형 개발, 기존 선형 및 보호터널형 선형의 모형시험, 개발선의 구조강도 특성, 프로펠러 설계 및 단독시험, 보호터널 부착 추진기의 효율 검증 및 개발 대상 어선의 조선공학적 제 계산, 설계도작성 등을 실시하였다. 주요 요소 기술로서는 프로펠러 보호터널 부착 선형의 모형시험을 통하여 선미선형을 개발하며 FRP판부재의 구조강도 특성을 분석하고 그 결과를 활용하여 4톤급 연안어선의 시제선을 건조하고 시운전을 통하여 주요성능을 확인하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.42 no.1 s.139
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• pp.1-9
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• 2005

Waterjet propulsion is widely used to thrust high speed marine vessels in excess of 30-35 knots by virtue of the high propulsive efficiency, good maneuverability, and less cavitation. From the aspect of power loss, approximately $7-9\%$ of the total power is lost in intake duct due to the flow separation, nonuniformity, etc. Thus, detail understanding of flow phenomena occurring within intake duct is essential to reduce the power loss, as well as noise and vibration. The present work solved 30 incompressible RANS equations to provide complicated viscous flow features of intake duct. The numerical results were compared with experiments and good agreements were obtained for three jet velocity ratios.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.41 no.5
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• pp.14-20
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• 2004

The aim of this paper is to analyze the steady performance of POD-type waterjet system by panel method. A surface panel method is applied to the present analysis. To analyze the compound propulsor. analysis program has been developed based on a perturbation potential method. The developed code has been validated by comparing the experimental data of shrouded propeller. The validated code has been applied to the POD-type waterjet system which can be used for the propulsion of amphibious vehicle. The computed results have been compared with experimental results. which shows a good agreement between them.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.5 no.3
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• pp.65-70
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• 2006

The AWJM(Abrasive Water-jet Machining) technology is one of the cutting technologies, which can cut various materials with 2 or 3 times of the speed of sound. In this study, processing conditions such as jet-pressure, cutting speed, orifice diameter and stand-off distance, are used by following the design of experiments with 3 levels. Al6061 material which is normally applied on the field, is applied. Through the S/N ratio analysis with measured values, the optimization value of processing conditions to minimize the surface roughness and taper value is obtained. The order of significance is as follows; jet pressure, cutting speed, abrasive mixing ratio, orifice diameter and stand-off distance. RSM(Response Surface Method) is applied to find the optimal processing conditions to minimize both the surface roughness and the taper value by using jet pressure, cutting speed and abrasive mixing ratio.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.32 no.4
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• pp.37-39
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• 1995

가스터빈, 워터제트 등 기존의 추진시스템을 이용한 초고속선의 핵심기술 등을 종합하여 중형 화물선은 일본 TSL 수준에 도달시키고 중간목표로 설정한 선박의 실용화를 단계적으로 추진 하며, 선형기술, 선체 구조기술, 추진시스템기술, 원자력 안전기술, 해상 교통관제기술 등 이에 필요한 기술을 개발한다. 이들 기술은 21세기에 걸맞는 최첨단 기술이 될 것이다. 선박개발과 병행하여 초고속 선박의 운항과 조화를 이루는 고속 하역설비를 갖춘 항만시설의 개발도 함께 추진되어야 할 것이다. 초고속 해상 물류체계의 구축을 위해서는 수송 수단인 선박뿐만 아니라 항만, 하역시스템의 고속 현대화가 필요하다. 그러므로 초고속 선박과 접안, 하역이 가능한 전 용항만의 설계와 개발을 위해서는 이에 관련된 국내의 공공연구기관들과 SOC 관련 엔지니어 링사, 조선사 등 민간기업의 참여로 추진해야할 것이다. 또한 원자력 추진선 개발을 위해서는 선박용 원자로 및 연료기술이 필요하므로 원자력영구소와 미국의 참여로 공동개발하며, 상대국 에도 전용 항구가 필요하므로 해당국가간의 협약에 의해 하역장비, 운한 안전기술 등을 개발하고 건설하는 등 국제 컨소시엄의 구성이 바람직하다. 다만 기술개발의 성공과 핵심기술의 확보를 위하여 우리나라가 Initiative를 장악할 필요가 있다고 판단된다.