• 해양환경안전학회지
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• 제20권6호
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• pp.788-793
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• 2014

본 연구에서는 선박용 해수펌프에 회전수를 제어할 수 있는 인버터를 설치하여 효율적인 유량제어를 통한 소비전력 절감효과를 확인하고 해양생성물 부착방지시스템(MGPS)이 미설치된 곳에서 해수펌프의 유량제어가 시스템에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 실험은 항해중이나 정박중 항시 운전되고 있는 목포해양대학교의 실습선의 보조해수펌프와 냉동기 해수펌프를 이용하였으며, 정박과 국제항해로 구분하여 실험하였다. 연구 결과 해수온도가 $18^{\circ}C$이하인 경우 펌프회전수는 58.3 % 감소시켜 운전이 가능하였으며 50 %의 소비전력 절감효과가 있었다. 해수온도가 $34^{\circ}C$까지 상승하여도 펌프의 회전수는 91.6 %로 운전이 가능하였으며 20 %의 소비전력 절감효과가 있었다. 또한 해양생성물 부착방지시스템이 설치되지 않은 곳에서는 펌프의 회전수를 낮추어 유속이 저하하면 해양생성물의 부착을 가증시키는 결과를 알게 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7878-7884
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• 2015

해수의 접촉이 많은 금속 임펠러는 해수의 염분에 의해 부식이 되므로 탄소섬유로 제작된 임펠러를 사용한 해수펌프가 개발되었다. 해수펌프의 임펠러와 와류실의 최적설계를 수치해석을 통해 수행하였고 관련인자(임펠러 두께, 표면 거칠기)의 영향을 평가하였다. 임펠러의 두께는 무게 때문에 재료에 따라 제한된다. 탄소섬유를 사용한 임펠러는 경량이므로 최대효율을 나타내는 임펠러 두께를 사용할 수 있다. 표면 거칠기의 경우 같은 운전 조건에서 펌프의 효율에 7 % 범위에서 영향을 주는 것을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.373-378
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• 2011

해수 히트펌프를 이용한 냉동법 담수화시스템의 개발을 위한 시스템 설계 및 성능 해석을 수행하였다. 해수 히트펌프시스템의 열역학적 모델은 냉동사이클을 이용하였고, 이를 해수 담수화시스템에 적용하였다. 응축기의 유입 해수온도 및 증발기의 얼음 생성 비율에 따른 해수 히트펌프 시스템의 성능을 분석하고, 이에 따른 담수 생산량 및 담수 1kg 생산에 대한 소요 에너지 등 냉동법 담수화 시스템의 성능을 비교 분석하였다. 압축기 소요동력 및 응축기 용량은 응축기로 유입되는 해수온도가 감소함에 따라 감소하였다. 담수 1kg 생산에 따른 소요 에너지는 응축기 유입 해수온도가 $8^{\circ}C$일 때가 $20^{\circ}C$일 때에 비해 약28.9% 감소하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권4호
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• pp.400-406
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• 2017

선박용 입형 편흡입 원심 해수펌프의 회전체와 파이프 시스템 내부에 발생한 과도한 손상의 원인을 분석하고자 실제 모델을 역설계 하였다. 이를 위해 전산유체역학(CFD)을 이용하여 해수냉각펌프의 내부유동 분석을 실시하였다. 결과적으로 역설계를 통한 대상펌프의 형상 및 경계조건을 설정하여 설계 운전점인 $125m^3/h$에서의 펌프 효율은 85.3 %, 양정 32.0미터로 계산되었다. 대상 펌프의 최고 효율점은 $150m^3/h$에서 약 86.2 %로 예측되었으나 실제 운전점과는 차이가 있었다. 최저 유량점인 $112.5m^3/h$에서는 저 유량점 특성상 유동이 불안정하여 해석의 수렴이 좋지 않았다. 선박에서 운전 중인 해수펌프 및 파이프 시스템 전반에 걸쳐 진행 중인 공동현상의 원인 규명을 통해 개선방안을 도출하고자 하였으나, 입 출구 전체 파이프 시스템의 계산, 각 지관들에 대한 유량 및 유속 측정 등을 통해 보다 명확한 원인분석을 위한 후속연구가 필요하다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.290-294
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• 1997

서인천복합화력발전소의 해수펌프를 속도제어 하여 소내 소비 전력을 절감하고 전동기의 직입기동에 의한 스트레스를 줄이기 위하여 생산기술 개발 과제의 연구개발품 2MVA GTO 인버터를 실증 적용하였다. 적용 시스템은 단위 인버터 병렬운전으로 인버터의 입력측은 병렬다중 방식, 출력측은 직렬다중 방식으로 설계하였다. 인버터에 의한 운전 자료를 기준으로 소비전력을 산정하여 비교하였으며 그 적용 방법과 결과를 보인다[1][2].

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.285-289
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• 1997

발전설비의 대형화로 인하여 소내소비 전력량이 점점 증가하고 있는 추세이며 대용량의 화력발전소라 하더라도 기저부하보다는 부하조정의 역할이 강해져 정격속도로 운전하던 팬, 펌프등을 필요 부하에 따라 회전수를 제어하여 전력절감을 꾀하여야 할 필요가 있다[1]. 이에 따라 생산기술개발 과제로 개발한 대용량 GTO 인버터 시스템을 서 인천복합화력발전소의 3상 6600V 1500KW 용량인 전동기 구동 해수펌프에 적용하기 위한 기술적 검토 내용과 계산된 전력 절감량을 제시하였다. 적용 시스템으로는 개발된 3상 660V 1MVA 단위 인버터를 병렬 운전시켜 2MVA의 용량으로 하였으며 인버터의 입출력 단에 변압기를 설치하여 강압 및 승압 시켜 사용하였다.[2]

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1025-1031
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• 2019

본 연구는 선박용 해수펌프를 ML 기반으로 한 알고리즘을 구현하여 효율적으로 운용할 수 있는 PCS를 제안한다. PCS가 탑재된 2척의 선박에서 해수온도, RPM, 전력 소모 데이터를 취득하여 회귀 분석법으로 분석하고, 새로운 알고리즘을 제시한다. 제시하는 알고리즘을 적용하였을 때 Ship A는 PCS를 적용하지 않았을 때 대비하여 약 36%를 절감하였고, 특정 해역온도인 $19{\sim}27^{\circ}C$와 $32^{\circ}C$ 이상의 해역에서 ML 기반의 알고리즘이 Ship A의 PCS보다 약 1% 더 절감하였다. Ship B는 PCS를 적용하지 않았을 때 대비하여 약 50%를 절감하였고, 특정 해역온도인 $19^{\circ}C$ 이상의 해역에서 Ship B의 PCS보다 약 2%더 절감하였다. 도출된 데이터를 이용하여 최적의 펌프 속도와 항로를 제안할 수 있다. 추가적으로, 취득 데이터의 추세를 활용하여 효율이 낮아졌을 시에 펌프의 성능이나 MGPS의 소제 시기를 유추할 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.814-820
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• 2014

문명의 발전과 도시화, 산업화를 통하여 인류는 의식주의 해결뿐 아니라 더 낳은 생활환경을 추구하였다. 그 결과 냉동 및 공조 분야의 연구와 개발이 활발히 진행되어 왔다. 하지만 인류는 21세기에 들어 상승하는 고유가와 환경문제를 더 이상 간과할 수 없게 되었다. 그 대안으로, 해수의 열원을 이용한 열펌프의 개발이 진행되었다. 본 논문에서는 2010년의 해수와 대기의 온도를 분석하여 열펌프의 국내적용을 위한 성능평가 시뮬레이션을 HYSYS 프로그램을 이용하여 전수식과 전공기식에 적용하였다. 그 결과, 총 평균 성능계수는 전수식에서 3.37 그리고 전공기식에서 3.48을 기록하였다. 이와 같은 결과로 해수열원을 이용한 열펌프 시스템이 국내사용에 적합함을 알 수 있었다.

• 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.

• 한국해양공학회지
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• 제25권5호
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• pp.21-26
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• 2011

Seawater lift pump systems are responsible for maintaining open canal levels to provide the suction flow of circulating water pumps at the set point. The objective of this paper is to design a 2-stage mixed flow pump (for seawater lifting), investigate the new impeller modeling method, and performance improvements of the impeller by using a commercial CFD code. The rotating speed of the impeller is 1,750 rpm with a flow rate of 2,700 m3/h. A finite volume method with a structured mesh and realized k-${\varepsilon}$ turbulent model is used to guarantee a more accurate prediction of turbulent flow in the pump impeller. The performance variables such as the static head, brake horsepower, and efficiency of the mixed flow pump are compared based on changes in the impeller blade shape.