• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권7호
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• pp.925-934
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• 2020

본 연구는 선박의 에너지 효율을 향상시키기 위하여 에너지 절감 시스템 (ESS, Energy Saving System)의 알고리즘을 선박운항 특성에 적합하게 설계하고, 특정 시스템을 탑재한 선박의 운항 특성을 바탕으로 에너지 소비 양상을 분석하여 운항 비용을 절감할 수 있도록 하는 기법에 대하여 연구한다. 이를 위해 발전체계를 기반으로 선박의 추진 체계 특성을 반영한 에너지 효율을 높일 수 있는 효율적인 시스템을 구현한다. 연구대상 선박은 LNG 운반선에 탑재된 HVACS(Heating, Ventilation and Air Conditioning) 대상으로 연구를 진행하며, 이를 기반으로 미래형 기반 선박인 전기추진선박 및 자율운항선박 등에 적용할 수 있도록 확장성을 가진 에너지 절감 기법을 제안한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권2호
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• pp.207-214
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• 2023

국내외 매년 지속적으로 증가하는 대기오염의 상당량이 선박에서 배출되고 있으며, 이러한 선박에서의 배출량을 감축하기 위해 정부는 환경규제를 강화하고 해양대기환경 개선을 위해 「환경친화적 선박의 개발 및 보급 촉진에 관한 법률」을 제정 및 시행하여 친환경 에너지를 동력원으로 사용하는 환경친화적 선박을 보급하여 해양오염 저감 기술이 개발되도록 하고 있다. 환경친화적 선박의 기술은 최근 순수 전기추진 내지는 전기복합 추진체계까지 진화하고 있으나, 선박의 안전한 운용을 위한 검사 및 설비기준 등 관련제도의 정비는 이를 못 따라가는 실정으로, 특히 국내 연안선박의 다수를 차지하는 어선에 대한 제도는 정비가 시급한 시점이다. 이번 연구를 통해 어선에의 전기복합 추진체계 등의 적용을 위해 핵심기자재인 배터리, 전력변환장치 등을 정의하고 이에 필요한 안전기준을 진단, 마련하여 친환경 어선의 도입과 보급을 위해 관련된 산업을 지원할 수 있도록 최소한의 안전기준안을 마련하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권1호
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• pp.28-33
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• 2016

배터리는 휴대폰, 전기자동차, 무인잠수정 등과 같은 분야에서는 주 동력원으로 사용되고, 일반 자동차에서는 시동기 또는 램프구동용으로 사용되며, 일반 선박에서는 비상전원으로 사용되고 있다. 2차 전지로는 납축전지와 리튬이온 배터리를 많이 사용하고 있으며, 납축전지는 가격이 비교적 저렴하고 안전하다. 리튬이온전지는 에너지 밀도가 높고 출력이 우수하며 수명이 긴 장점이 있으나 공기 중의 수분과 반응하여 폭발의 위험성을 가지고 있다. 그러나 최근에는 방수, 방염, 방진 기술의 발달에 힘입어 리튬배터리의 사용이 증가하고 있고, 특히 하이브리드 선박 및 전기추진 선박 등의 주동력원으로 사용될 만큼 그 사용범위가 점점 넓어지고 있으므로 좀 더 엄격한 배터리의 관리가 필요하다. 하이브리드 선박에서는 500kWh 이상의 대용량 동력원을 만들기 위하여 셀(Cell) 단위로 이루어진 수십 개의 리튬배터리가 들어 있는 팩들로 접속이 된 전원을 사용한다. 따라서 배터리 점검에 필요한 검출 전압, 전류 및 온도 데이터들을 관리용 서버로 보내 주는 유선 점검 및 감시시스템을 구현하는 데에는 많은 전선과 통신 모듈이 필요하다. 본 논문에서는 직렬통신 모듈보다 가격이 저렴하고 전선을 사용하지 않는 저 전력 블루투스(Bluetooth low energy, BLE) 무선통신 모듈과 전력선 모뎀을 사용하여 하이브리드 선박용 리튬배터리 저가형 점검 및 감시시스템을 구현하고자 한다. 배터리의 점검요소에는 잔존용량(State of charge, SOC)과 잔존수명(State of health, SOH)이 있으며, 제안한 시스템은 이들을 규칙적으로 점검하여 배터리의 수명 예측과 예방 정비를 할 수 있기 때문에 안전사고를 방지할 수 있을 것으로 전망된다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제19권5호
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• pp.239-249
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• 2020

The characteristics of cavitation-erosion damage with changes in the amplitude of 5052-O aluminum alloy for ships were investigated in a seawater environment. In the cavitation-erosion experiment, the cavitation environment was created using a vibration-generating device with a piezo-electric effect. The amplitudes of 5 ㎛, 10 ㎛, and 30 ㎛ were created by changing the geometric shape of the cavitation horn. The resistance characteristics of cavitation-erosion damage were evaluated by weight loss and pitting area. The damaged surface was analyzed using scanning electron microscopy (SEM) and 3D optical microscopy. As the amplitude increased, the amount of damage and the area of the damaged surface increased, and the damage was concentrated at the center and edge of the specimen. The pit was created after the initial incubation period with increasing experimental time, and then the pits were merged to grow and propagate into craters, and eventually, the surface was detached and damaged. The cavitation-erosion damage after 30 minutes with amplitude of 10 ㎛ and 30 ㎛ was 1.48 and 2.21 times compared to 5 ㎛, respectively.

• Journal of Welding and Joining
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• 제24권2호
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• pp.42-47
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• 2006

While it is known that the weld toe grinding method may give 3.4 times of fatigue strength improvement, this improvement may significantly vary according to weld bead shapes and loading modes. Although tremendous interest have been given in improving fatigue strength improvement for ship structures, quantitative results are yet in need. In this context, a series of fatigue tests is carried out for a type of test specimen that are typically found in ship structures. Weld burr grinding is carried out using a electric grinder in order to remove surface defects and improve the weld bead profile. The test results are compared with the same type of test specimen without applying the fatigue improvement technique in order to obtain a quantitative measure of the fatigue strength improvement. On the other hand, both hot spot stress and structural stress methods are employed to compare the effectiveness of the two methods in evaluating the fatigue strength improvement of welded structures.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제7권3호
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• pp.75-80
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• 2021

NOx의 배출저감 방법으로 선박용 디젤엔진의 최적화만으로는 배기가스의 NOx 배출량 제한을 만족시킬 수 없기 때문에 반드시 배기가스를 후처리하여 NOx를 저감할 수 있는 방안이 요구된다. 본 연구에서는 현재 개발 중에 있는 선박용 SCR 촉매 유닛 일체형 덕트용 오일 버너 시스템에서 요소수를 NH3로 효과적으로 변환하기 위한 이류체 노즐과 믹싱 챔버 덕트에 관한 설계 타당성 여부를 속도분포 및 온도분포에 대한 전산열유동 해석을 통해 검토하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.859-863
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• 2005

본 논문은 광범위한 전력제어가 가능하고, PC 직렬통신 방식에 의해 원거리에서 시스템을 ON-OFF할 수 있으며, 시스템의 상태를 모니터링 할 수 있는 선박비상조명시스템의 전력제어특성 개선에 관해 연구한다. 제안된 시스템은 강압형 컨버터, 비상급전회로, 반 브리지 인버터, 형광램프기동회로, 마이크로프로세서 제어 및 멀티통신회로 등으로 구성된다. 실험을 통하여 과전류에 의한 해당 시스템의 정지와 주전원 차단시의 비상전원에 의한 신속한 급전을 확인할 수 있고, 입력전력은 35[$\%$] 범위까지 제어됨을 확인한다. 또한, 원거리에서 원하는 시스템을 ON-OFF 하고, 시스템의 전력, 전압, 전류, 배터리 전압 등의 모니터링도 한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.125-129
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• 2006

사람의 청각에 영향을 미치는 구역에 설치된 가전용품 및 기계에서 발생하는 소음을 저감하는 것은 중요하다. 특히 선박의 기관실에서 발생하는 소음은 저감이 불가능한 것으로 알려져 개선의 정도가 미미할 뿐 아니라 작업자의 청력손실이 발생하는 최악의 작업환경에 놓여져 있는 실정이다. 그러나 최근에 발전되고 있는 모니터링설비와 지능제어시스템을 이용하면 기관실의 주 엔진을 개방 해 둘 필요가 없어지게 되었다. 따라서 주 엔진의 주변을 흡음 및 차음벽으로 차단하여 기관실의 소음을 개선할 수 있는 계기가 되고 있다. 본 연구에서는 소음을 흡수할 수 있는 차음벽의 성능을 높이기 위해 헬름홀츠 공영기의 원리를 적용한 흡음벽에 대하여 연구하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.83-88
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• 2011

근래에 전기추진선박의 필요성이 대두되고 있으며 특수선박을 시작으로 건조가 증가되고 있는 실정이다. 하지만 선박은 운항 환경에 따라 추진기의 출력 토크 및 속도의 변동이 심하므로 전기추진시스템에 큰 영향을 미친다. 대표적으로 출 입항시, 정상상태의 대양 항해시, 황천 항해시에 선박 추진시스템의 토크 및 속도 변동이 짧지만 빈번하게 변동하게 되므로 전기추진시스템의 전력변환장치에서 전류 및 전압파형에 고조파가 크게 포함되어 발전기, 변압기, 컨버터, 인버터 및 추진전동기에 손실의 증가, 기기의 열화 및 토크 맥동 발생 등의 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 선박의 운항 환경에 따른 추진시스템의 전류 및 전압파형에 포함되는 고조파 함유율을 분석하였다. 분석 결과 저속 영역에서의 잦은 속도 및 부하 변동에 따라서 전동기에 공급되는 전류 및 전압 파형에 포함된 총 고조파 왜형율과 전동기의 토크 맥동이 증가됨을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권2호
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• pp.229-234
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• 2010

최근 온실가스 감축을 위한 세계 각국의 노력이 다각도로 진행되고 있으며, 국제적인 협력 또한 시급히 요구되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 해운 업계에서는 항내에서 유발되는 선박 기인 온실가스 배출량 중 탄소에 대한 배출량 감축과 선박운항 비용 절감을 위한 친환경 항만 체계 구축 방안이 활발히 논의되고 있다. 이 논문에서는 탄소 배출량 감축 및 친환경 항만 체계 구축의 기초 연구로 정박 중인 선박에 자체 생산 전력을 공급하는 대신 육상전력을 공급하는 방안을 모색하였다. 이를 위하여 실제 운항중인 목포해양대학교의 실습선 새누리호를 대상으로 정박 중인 선박이 육상전력을 사용함으로써 얻을 수 있는 환경적 비용적 효과에 관해 고찰하였다. 연구 결과 육상전력을 사용한 경우에 $CO_2$ 배출량은 약 32.5%가 감소되었고, 운항비용은 약 33%가 절감된 것으로 나타났다.