• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.468-472
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• 2015

최근 대두되는 선박배기가스 저감 등의 환경정책으로 인하여 에너지의 효율적 이용에 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 함정의 에너지 효율 향상을 위하여 사용 부하에 따라 해수펌프를 제어하는 고효율 해수냉각시스템을 제안한다. 본 논문에서는 제안하는 시스템의 효과를 알아보기 위하여 추진 디젤기관의 냉각시스템을 모델링 하고 함정 운항특성을 고려한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 고효율 해수냉각시스템이 기존 해수냉각시스템에 비하여 약 53%의 에너지 절감효과가 있었다. 본 연구 결과는 향후 함정 추진 디젤기관의 해수냉각시스템의 성능 향상에 유용한 자료로 활용될 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제41권3호
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• pp.197-201
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• 2017

대부분의 어선에서는 포획된 어류를 관리하고 저장하기 위해 얼음 냉각 시스템을 사용한다. 그러나 얼음 냉각 시스템은 작동 시간의 제한뿐만 아니라 적절한 온도와 염분 농도를 유지하는 것이 어려운 단점이 있다. 본 연구의 목적은 어류 운반선의 어창에 적정한 해수온도 유지를 위한 해수 냉각 시스템용 만액식 증발 열전달 특성을 파악하는데 있다. 실험은 냉매의 해수 온도, 유량 및 포화 온도의 변화를 주며 열전달 특성을 파악하였다. 동일 열유속에서 Aluminium-Brass tube가 Copper-Nickel tube 보다 외측 열전달계수가 약 10% 큰 것으로 확인할 수 있었으며, 이를 통해 해수용 열교환기의 전열관으로 Aluminium-Brass를 적용하는 것이 열전달 측면에서 효과적일 것을 확인할 수 있었다. 만액식 단관 열전달계수와 18 kW급 만액식 해수냉각시스템의 총괄열전달계수의 비교를 통해 동일 조건에서는 25%정도 단관의 열전달계수가 큰 값을 나타내었으며, 이러한 결과는 만액식 관군 열교환기의 설계를 위한 중요한 자료가 되리라 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권1호
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• pp.195-201
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• 2010

본 논문에서는 에너지 절감 기능을 포함한 대용량 전기추진모터용 냉각 시스템을 제안한다. 기존 시스템에서 청수, 해수 펌프 속도는 일정하며, 냉각수의 과냉각을 방지하기 위해 3-way valve으로 열교환기에 들어가는 유량을 제어하였다. 그리하여 외부 해수 온도의 변화와 관계없이 펌프의 전력 사용량은 일정하였다. 제안된 시스템은 외부 해수 온도에 따라 청수, 해수 펌프의 속도를 인버터로 제어하여 3-Way valve를 최소한으로 동작하도록 함으로써 에너지 손실을 방지한다. 본 연구에서는 제안한 시스템의 효율성을 확인하기 위해 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제37권1호
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• pp.52-56
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• 2001

별도의 엔진 구동형 소형 패키지 해수냉각시스템을 개발하기 위하여 압축기 회전수와 냉각수 유량 및 온도, 냉수 유량을 파라미터로 장치의 운전 특성을 파악한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 압축기 회전수와 증발기의 냉수 및 응축기의 냉각수 유량이 증가할수록 장치의 냉동능력은 증가하였으며, 압축기 회전수 및 냉각수 온도가 증가할수록 구동엔진의 연료소비량도 증가하였다. (2) 압축기 회전수와 냉각수 및 냉수의 유량이 증가할수록 냉각시스템의 성능계수는 증가하였으며, 냉각수 온도 및 압축기 회전수가 감소함에 따라서는 감소하였다. (3) 별도 엔진 구동용 소형 해수냉각장치 개발 및 운전조건 변화에 따른 시스템의 특성과 운전조건변화의 상관 관계를 파악할 수 있었으며, 시스템의 상용화 설계를 위한 기초자료를 얻을 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제34권3호
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• pp.346-351
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• 1998

The purpose of this study is analyzing the performance of sea water cooling system under various refrigerant pipe length. In sea water cooling system, the increase of refrigerant pipe length cause increases of pressure drops. These pressure drops cause fresh gas in liquid pipe and increase specific volume in gas pipe outlet, so sea water cooling system capacity is decreased by decrease of refrigerant mass flow rate. Sea water cooling system capacity in refrigerant pipe length 70m is decreased more than 30% when compared with pipe length 10m and the decrease of the coefficient of performance is nearly 20%.

• 해양환경안전학회지
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• 제11권2호
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• pp.109-115
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• 2005

하이드로사이클론은 다양한 산업 방면의 고$\cdot$액 분리를 위해 널리 사용되어왔다. 왜냐하면 하이드로사이클론의 적당한 응용으로 폭넓은 범위의 입자에 적용이 가능하기 때문이다. 불순물을 함유한 해수가 펌프나 열교환기로 흘러가면 그것은 해수 냉각시스템의 효율을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 하이드로사이클론을 이용한 해수 냉각시스템에서 불순물을 분리하는 몇가지 방법을 제시했다. 설계의 영향을 미치는 인자로서 고체농도, 사이클론 입구압력, 하부배출구의 직경과 유량에 따른 하이드로사이클론의 분리효율에 대해 연구를 하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 고형물질의 농도가 감소할수록 고$\cdot$액 분리의 효율이 증가하였다. 2) 사이클론 입구압력이 증가함에 따라 분리효율이 증가하였다. 결과적으로 이 연구에서는 하이드로사이클론을 기계류 냉각시스템의 전처리장치로 사용한다면 엔진시스템에서 예상치 못했던 사고를 방지할 수 있을 것이다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 추계학술발표회
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• pp.109-115
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• 2004

하이드로사이클론은 다양한 산업 방면의 고$\cdot$액 분리를 위해 널리 사용되어왔다 왜냐하면 하이드로사이클론의 적당한 응용으로 폭넓은 범위의 입자에 적용이 가능하기 때문이다. 불순물을 함유한 해수가 펌프나 열교환기로 흘러가면 그것은 해수 냉각시스템의 효율을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 하이드로사이클론을 이용한 해수 냉각시스템에서 불순물을 분리하는 몇가지 방법을 제시했다. 설계의 영향을 미치는 인자로서 고체농도, 사이클론 입구압력, 하부배출구의 직경과 유량에 따른 하이드로사이클론의 분리효율에 대해 연구를 하였다 이 연구의 결과는 다음과 같다. 1) 고형물질의 농도가 감소할수록 고$\cdot$액 분리의 효율이 증가하였다. 2)사이클론 입구압력이 증가함에 따라 분리효율이 증가하였다. 결과적으로 이 연구에서는 하이드로사이클론을 기계류 냉각시스템의 전처리장치로 사용한다면 엔진시스템에서 예상치 못했던 사고를 방지할 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권1호
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• pp.35-41
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• 2012

본 논문은 수중체용 냉각 시스템에 관하여 분석하고, 수중체에 최적화된 냉각 제어 알고리즘에 관하여 연구하였다. 수중체용 대용량 추진 전동기는 동손 및 철손으로 인해 발생하는 고열로부터 전동기를 안정적으로 보호하기 위해 청수를 이용한 냉각 시스템이 사용된다. 이 냉각 시스템은 전동기의 온도를 유지하기 위해 외부 환경 및 전동기의 회전수 유지시간에 따라 해수 및 청수 펌프 RPM을 조절한다. 본 논문에서는 제안하는 냉각 시스템의 검증을 위한 시뮬레이션 프로그램을 구성하였으며, 다양한 제어 기법을 적용하여 냉각 수행 능력을 검증하였다. 그 결과 제안하는 냉각 알고리즘은 열적 안정성과 효율이 기존 냉각 알고리즘에 비해 높음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.96-97
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• 2016

레저 및 어업용 4cycle 선외기(Outboard engine)의 엔진냉각은 해수에 의한 직접냉각방식을 이용하고 있다. 이 연구에서는 청수에 의한 간접냉각방식(CCS, Crossed cooling system)의 도입 가눙성을 고찰하고자 하였다. 이 방식을 적용할 경우, 특히 핵심부품인 실리더블록의 부식을 막을 수 있어 엔진수명이 2배 이상 증가하고, 예열시간단축으로 인한 연료절감 및 유지관리편의성 등 엔진성능을 높여주는 효과를 기대할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권5호
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• pp.349-355
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• 2012

본 논문에서는 선박에서 배출되는 $CO_2$ 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박에서 배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하여 극대화 시킬 수 있는 방안들을 조사하고 버려지는 열에너지를 이용하여 ORC(Organic Rankine Cycle) 발전장치를 구동함으로써 선박의 에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안들을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스의 폐열을 열원으로 하는 유기냉매 랭킨사이클을 구성하는 방안과 열에너지 비중은 높지만 상대적으로 낮은 온도인 해수냉각 시스템으로 배출되는 열에너지를 재활용하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 시스템 해석 결과 배기가스에서는 1,000kW급, 해수 냉각 시스템에서는 650kW급 발전 출력을 얻을 수 있었고, 다양한 친환경 유기냉매를 이용하여 온도와 유량 조건에 따른 열 해석을 실시하여 시스템의 효율과 출력을 비교하였다.