• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.132-145
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• 1992

추진 효율 향상을 위한 대칭형 전류 고정날개-프로펠러 추진시스템의 설계, 이론성능해석 및 모형시험 과정을 정리하였다. 프로펠러 후류에서의 회전방향 운동에너지 회수를 통한 추진효율 향상을 도모하기 위하여 프로펠러 전방에 반대방향의 회전 속도를 주기 위한 고정날개를 설치하였다. 모형시험 결과 대칭형 전류 고정날개 추진시스템이 단독프로펠러에 비하여 3%정도 추진효율의 향상이 있음을 확인하였다. 실선 장착시에는 선체 반류에서의 난류 강도증가 및 레이놀드수 증가에 따른 고정날개 표면에서의 박리현상 감소에 의하여 고정날개 항력계수가 감소할 것으로 추정되며 그에 따라 본 추진시스템의 추진효율 증가량이 더욱 커지리라 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.23-30
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• 2001

고속 프로펠러들의 단면 및 기하학적 형상변화에 대한 캐비테이션 및 소음특성 연구가 새로운 실험장치를 이용하여 KRISO의 캐비테이션 터널에서 실험적으로 연구되었다. 대형 고속선형 프로펠러에 대한 날개단면, 부하분포 및 전개면적비 변화에 대한 일련의 캐비테이션 소음시험이 수행되었으며, 이런 실험결과로부터 캐비테이션 형태 및 프로펠러 형상에 대한 소음성능이 분석되었다. 새로운 실험장치를 이용하여 얻은 소음결과는 실선추정 및 고부하 저소음 추진기 설계에 유용한 자료로 활용될 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.52-68
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• 1991

캐비테이션 특성이 우수하고 넓은 받음각에서 양력-향력비가 큰 새로운 날개단면(KH18 단면)을 사용하여 체계적인 방법으로 기하학적 형상을 변화시켜 설계된 새로운 계열 프로펠러의 개발을 시도하였다. 새로운 계열 프로펠러의 형상을 설계함에 있어 기존의 계열 프로펠러와는 달리 선택된 반류분포의 회전방향 평균 반류분포를 입력자료로 하여 반경방향 부하분포와 코오드 방향 부하분포를 동일하게 유지하면서 피치 및 캠버의 형상을 결정하였다. 또한 코오드 길이, 두께, 스큐 및 레이크 분포와 같은 형상은 최근 실적선 프로펠러의 형상 특성을 정형화하여 선택되었기 때문에 초기설계시 설계된 형상이 최종 설계 프로펠러의 형상과 크게 다르지 않을 것으로 생각되어 초기성능을 보다 정확하게 추정할 수 있게 하였다. 설계된 계열 프로펠러는 날개수 4개인 프로펠러를 대상으로 날개 전개면적비 4개($A_{E}/A_{O}$=0.3, 0.45, 0.6, 0.75)에 대하여 각 전개면적비에서 평균피치비를 5개(P/D=0.5, 0.65, 0.8, 0.95, 1.1)로 변화시켜 총 20개의 프로펠러로 구성되었으며 KD-프로펠러 씨리즈(KRISO-DAEWOO Propeller Series)라 명명하였다. 설계된 계열 프로펠러들에 대하여 단독특성시험, 캐비테이션 관찰시험, 변동압력 계측시험을 수행하였다. 프로펠러 단독특성 시험결과의 회귀해석결과로 부터 $B_{P}-\delta$ 곡선을 도출하여 초기설계 단계에서 최적 프로펠러 직경등을 쉽게 결정할 수 있게 하였다. 기준으로 선택된 반류분포(2700TEU 콘테이너선의 반류) 후류에서 프로펠러 추력계수 및 캐비테이션 수를 체계적으로 변화시킨 상태에서 캐비테이션 관찰시험 및 변동압력계측시험을 수행하였다. 양력면이론에 의한 비정상 프로펠러 성능해석에 의해 계산된 최대 국부양력계수 ($C^{max}_{l,0.8R}$)와 국부캐비테이션 수(${\sigma}_0=\frac{p-p_v}{\frac{1}{2}{\rho}V^2_{0.8R}}$)를 기준으로 캐비테이션 관찰시험 결과를 정리하여 KD-캐비테이션 챠트를 도출하였다. 기존의 캐비테이션 챠트는 균일류중의 시험 결과를 정리하여 작성되었으나 KD-캐비테이션 챠트는 반류분포중에서 시험된 프로펠러 관찰시험 결과로 부터 도출되었으므로 초기설계 단계에서 보다 정확한 캐비테이션 발생량 추정이 가능하리라 예상된다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권4호
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• pp.48-53
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• 2011

Current trends in propeller design have led to the need for extremely complex blade shapes, which place great demands on the accuracy of design and analysis methods. This paper presents a new proposal for improving the prediction of propeller performance with a vortex lattice method using the lifting surface theory. The paper presents a review of the theory and a description of the numerical methods employed. For 8 different propellers, the open water characteristics are calculated and compared with experimental data. The results are in good agreement in the region of a high advanced velocity, but there are differences in the other case. We have corrected the parameters for the trailing wake modeling in this paper, and repeated the calculation. The new calculation results are more in agreement with the experimental data.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.150-155
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• 2019

공동현상은 유체의 속도 변화에 의한 압력변화로 인해 유체 내에 빈 곳이 생기는 현상을 말한다. 고속의 액체유동에서 액체의 압력이 포화증기압 이하로 낮아져서 액체 내에 증기 기포가 발생하는 현상이다. 본 연구에서는 선박 및 해양플랜트 분야에서 사용되어지는 유체기기에 대해 CFD 유동해석을 이용하여 선박용 프로펠러의 단독성능 해석기법의 타당성 확보 및 공동에 따른 유동양상을 파악하기 위해 FLUENT를 이용하여 전진비를 증가시키며 3차원 해석을 수행하고 MOERI의 실험 데이터와 비교분석하였다. 대형 컨테이너선용 KP505프로펠러의 사양을 기준으로 전진비에 따른 해석의 결과 전진비 0.7~0.8 구간에서 효율은 60% 수준으로 가장 높게 확인되었다. 압력면과 흡입면의 차이로 추력이 발생되는 것을 확인하였고 프로펠러 표면보다는 이면부근에서 Bubble이 많이 생성될 것으로 추정되며 공동현상이 더 많이 발생할 것이라 추정되었다. 또한 전진비가 증가함에 따라 공동현상은 급격히 감소함을 알 수 있었다. 추력계수와 토크계수는 MOERI 실험값과 비교했을 때 비교적 유사한 결과를 나타내었으며 전진비 1을 제외하고 모두 5%이내의 차이를 나타내었다. 따라서, CFD로 프로펠러 단독 성능에 대한 평가가 가능함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.72-76
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• 1999

선박의 조종성능을 추정하기 위해서는 모형시험을 수행하는 것이 가장 신뢰성 있는 방법이다. 그러나 선박의 초기설계단계에서 주요목, 프로펠러 그리고 타의 특성들과 같은 한정된 자료로써 선박의 전반적인 조종성능을 추정하기 위한 다른 방법이 필요하다. 이 논문에서 일본의 연구원들에 의해 수행된 구속 모형시험을 이용하여 Sway Force와 Yaw moment의 선형미계수에 대한 새로운 추정식을 제안하였다. 이 방법에 의해 선박의 조종성능을 평가하는 경우, 선미 Frame Line 형상과 선미 Profile의 영향을 고려할 수 있다. 두 척의 모형선을 대상으로 조종운동 Simulation과 자유항주시험을 비교하여, 본 추정법의 유용성을 검토하였다.

• 대한조선학회지
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• 제26권4호
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• pp.14-26
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• 1989

선박의 추진성능 추정을 위한 통계해석 기법을 연구하고 전산 프로그램을 만들었다. 조파저항계수의 추정식은 조파저항이론을 이용하여 스테이션 별 횡단면적계수의 곱으로 표현되도록 도출해 내었고, 이에 대한 회귀계수는 모형시험 결과를 회귀분석하여 얻었다. 형상계수, 반류비 및 추력감소율의 추정식들은 선체 주요지수, 스테이션 별 횡단면적계수 및 모형시험 결과들을 순순하게 회귀분석하여 얻었다. 통계해석은 여러가지 기술통계와 단계별 회귀분석 기법을 적절하게 이용하여 수행하였다. 추진성능 추정 프로그램은 저항계수, 추진계수, 프로펠러 단독효율 및 각종 척도효과 등을 모두 쉽게 수용할 수 있도록 다양하면서도 간결하게 만들었다.

• 동력기계공학회지
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• 제11권1호
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• pp.98-106
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• 2007

This paper presents a statistical prediction procedure for the propeller racing of ships with twin screw propellers sailing in ocean waves. The propeller racing is one of the most important factors of seakeeping qualities in relation to the safety of main engine and shafting system. It is especially significant key word for designing the twin-screw-propeller-type ship in view of allowable maximum propeller diameter etc.. In former studies, the propeller racing generally means the situation (propeller exposed) in which the relative motion amplitude between ship hull and wave surface would exceed a depth of point in rotary disk propeller. Therefore, it seems that the magnitude of the amplitude and its exceeding frequency have been examined as a principal subject of study as usual. However, the time during which the amplitude exceeds a depth of point must be also one of most important factor affecting the trend of propeller racing. This paper proposes a simply practical method for estimating the time lasting of exposed propeller related to twin screw propeller racing in rough confused seas on the basis of the statistics. Then, it is confirmed that the practical method is useful and convenience for considering the propeller racing in the stage of the basic design.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권4호
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• pp.55-63
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• 1995

본 논문은 경계적분법에 의해 날개끝판이 부착된 프로펠러(EPP)의 성능을 해석하는 방법을 기술하고 있다. 나선 프로펠러 날개와 날개끝판을 사각형 판요소로 치환하고, 균일 세기의 쏘오스와 법선 다이폴을 분포하여 해석한다. 포텐셜을 기저로 하는 정식화 과정을 통해 적분방정식을 구하고, 나선날개와 날개끝판에서 동시에 법선방향 비침투조건을 만족시킴으로써 섭동 속도 포텐셜을 구하였다. Kutta조건은 반복작업을 통해 나선날개와 날개끝판의 뒷날에서 압력점프가 없어지도록 함으로써 만족시켰다. 예제계산을 통하여 날개끝판이 나선날개의 날개끝 부근의 하중을 증가시킴을 보였고, 동시에 날개끝판의 뒷날에 걸쳐 후연 보오텍스를 분산시킴으로써 강력한 날개끝 보오텍스의 형성을 피할 수 있음을 확인하였다. EPP의 성능을 추정한 결과는 실험결과와 좋은 일치를 보인다. 에너지절약 추진장치로 채택될 수 있는 EPP의 설계 및 해석을 위하여 본 연구에서 확립된 방법이 적용가능하리라 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권12호
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• pp.2476-2484
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• 2015

배의 방사 소음을 이용하여 배를 탐지하는 데는 협대역 톤을 추정하는 방법과 광대역 신호에 내포된 주기성 신호를 추정하는 방법이 있다. 그 중에서 광대역 신호에 내포된 주기성 신호를 추정하는 방법을 데몬 신호 처리법이라고 한다. 본 논문에서는 데몬 처리를 위해서 압출 센싱 기법을 자기 상관기 필터 뱅크에 적용한 기법을 제안한다. 그리고 합성된 신호와 실제 신호를 바탕으로 기존 방법들과 비교하여 기본 주파수 신호를 우수하게 추정할 뿐만 아니라 기존 방법에 비해서 짧은 신호 길이를 사용해도 우수한 성분 추정 성능을 할 수 있음을 보인다.