• 제목/요약/키워드: FRP선박

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소형선박 유지 ${\cdot}$ 관리용 Floating Dock시스템 개념설계 (Concept Design of Floating-Dock System for Maintenance and Management of Small Boat)

  • 박충환;심상목;추경훈;이경환;진종룡
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.419-424
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    • 2006
  • 최근, 국민소득 증대와 주5일제 근무 확산으로 낚시를 포함한 레저수요가 가일층 증가하고 있고 더불어 낚시어선을 포함하는 소형선박의 척수도 매년 증가하고 있는 추세이지만, 소형 선박의 수리, 유지관리 등을 목적으로 해상에서 육상으로 선박을 끌어올리는 상가작업은 소형조선소의 작업공간, 예인비용, 작업공기, 안전측면에서 많은 단점으로 지적되고 있다. 이에, 본 연구에서는 연안 소형 선박 수리, 유지관리를 위한 Floating dock 시스템 개발의 기초연구로서 Floating dock 시스템 개념정립 및 소형선박의 도크내 유입 ${\cdot}$ 출, 계류기능 등을 모형시험 ${\cdot}$ 검증 등을 통해 개념설계 도서를 작성함으로서 향후, 소형조선소의 작업공간, 인력 및 공기단축 등에 따른 경상비용 절감과 소형선박 유지관리용 Floating dock 개발, 보급을 통한 신규물량 창출로 경영수지 개선에 기여하고자 한다.

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폴리에틸렌 카누의 구조해석과 제조에 관한 연구 (Study on Structural Analysis and Manufacturing of Polyethylene Canoes)

  • 박찬균;김민건;조석수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.309-316
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    • 2011
  • 일반적으로 카누는 목재나 FRP 등으로 제작된다. 그러나 소비자들은 기존의 재료에 비하여 염가이면서 친환경 재료를 선호한다. 특히, 선진국에서는 일부 선박에 대하여 FRP 선체 제조를 금지하는 법안을 발표하고 이에 따른 국제협약을 제정하였다. 폴리에틸렌은 식료품 용기나 의료용 용기로 널리 사용되는 재료로서 리사이클 가능한 재료이다. 본 연구에서는 카누 선체 재료로 폴리에틸렌으로 선정하였으며 선형설계는 상용 선형 설계 프로그램인 3D Boat Design을 이용하여 수행하였다. 카누 구조하중은 우선 ANSYS CFX R12.1을 이용하여 선체에 작용되는 압력 분포를 구하고 이것을 ANSYS WORKBENCH R12.1로 넘겨 선체 압력 하중과 패들러 하중을 동시에 고려하였다. 카누 각 치수를 설계변수화하여 응력과 무게를 최소화하는 최적화 과정을 반응표면방법과 만족도 함수를 이용하여 수행하였다. 개발된 카누는 운항시험에서 직진성이나 안정성은 우수하나 운반성과 선회성 및 속도는 보통인 것으로 판단된다.

500톤급 탄소섬유 복합소재 경비함 건조가능성 검토 (Feasibility Study of a 500-ton Class Patrol Vessel Made of Carbon Fiber Reinforced Polymer)

  • 장재원;이상규;;;이주형;오대균;임상혁;권용원;황인혁
    • Composites Research
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    • 제35권5호
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    • pp.347-358
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    • 2022
  • 탄소섬유 복합소재의 우수성은 이미 여러 산업분야에서 입증되었으며, 조선산업 또한 예외는 아니다. 특히, 해양선진국에서는 탄소섬유 복합소재 선체의 해군과 해경의 특수선박이 이미 실전 배치된 바 있다. 국내에서도 10톤 급 레저선박 혹은 30톤 급 고속정 등에 탄소섬유 복합소재가 적용된 바 있으나, 아직까지 수 백 톤 이상의 경비함급에 대한 연구는 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 해외 유사사례 분석을 통해 탄소섬유 복합소재 선체의 500톤 급 경비함에 대한 건조가능성 검토를 수행하였다. 연구결과, 기존 알루미늄 혹은 FRP 선체 대비 약 21%~25%의 경량화가 가능함을 확인할 수 있었으며, 이러한 경량화 효과는 동급 선박보다 최대 운항 속력의 향상과 함께 작전 반경의 향상효과 또한 기대할 수 있는 것으로 시뮬레이션되었다.

로터추진기를 장착한 12인승 풀 캐빈 에어보트 개발

  • 전승환;정종석
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.143-144
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    • 2017
  • 에어보트(Air boat)는, 판옥선처럼 선체 밑바닥이 편평한 형태로 되어있어 물위는 물론 일반 선박이 갈 수 없는 얕은 수면, 늪지수풀 위를 달릴 수 있는 모터보트의 한 종류로서, 팬 보트(Fan boat) 혹은 덕 보트(Duck boat)라고 불리기도 한다. 선체상부 뒤쪽에 장착된 로터의 회전에 의한 풍력으로 추진되며, 로터 바로 뒤에 방향키가 있다. 선체 재질로는 스틸, FRP 등이 사용되고 있으나 최근 고부가선박을 대상으로 알루미늄, 탄소섬유 사용이 늘어나고 있다. 주로 수상 크루징, 낚시, 스쿠버 등에 활용되며, 특히 선저의 독특한 형상으로 인해 군사용, 인명구조용, 수산물수송용 등 특수 목적으로도 사용된다. 이 연구에서는 에어보트 국산화 개발을 위해 주요 개발항목을 도출하고, 12인승 보트를 제조하고자 한다.

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스테인리스강 프로펠러축의 가공에 따른 재질특성에 관한 연구 (Properties of the material on stainless steel propeller shaft with the weld working)

  • 손영태;정광교;이명훈
    • 선박안전
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    • 통권24호
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    • pp.4-20
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    • 2008
  • Stainless steel 304 or stainless steel 630 types using propeller shaft of a small ship or a FRP fishing boat generally restrain localization corrosion and abrasion damage occurrence to shaft bearing or grand packing contact. In general, the residual stress which remains after welding or heat treatment in material can cause the stress concentration or localization corrosion. In case of small ship, stainless steel such as STS304 has long been used for propeller shaft. Meanwhile, crew of small ship tend to reuse damaged propeller shaft after repair by welding and performing heat treatment to save cost. However, it was found that reused propeller shaft by repair often caused troubles in ship's operation. In this study, the basic guideline for maintenance and treatment of propeller shaft are investigated. From the results of investigation, remarkable deterioration of the material properties and corrosion resistance on the welded work part was observed.

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FMCW Radar를 이용한 선박 탐지 및 추적 기법 구현 (Algorithm Implementation for Detection and Tracking of Ships Using FMCW Radar)

  • 홍단비;양찬수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 본 연구에서는 FMCW 레이더를 이용해 수평적인 해상 감시를 위한 선박 탐지 및 추적 기법을 개발하였다. FMCW레이더는 일반적으로 웜업(warm-up) 시간이 짧고 날씨나 대기상태에 영향을 받지 않으며 가볍고 사용 편의성이 높기 때문에 해상 감시 분야에서 중요한 역할을 할 수 있다. 본 논문에서는 X-밴드 FMCW 레이더의 데이터 처리 기법과 선박 탐지 및 추적 알고리듬 구현 결과를 소개한다. 선박 탐지는 원시자료(spoke)에서 합성된 프레임 데이터를 사용하여 육지부분을 제거한 후 형태학적 처리 기법을 이용한 임계치가 적용되었다. 선박의 추적은, 선박의 예상 최대선속(19 kn)과 프레임간의 시간간격(5 sec)을 고려하여 다음 프레임에서의 선박의 위치를 예상하는 탐색창(search-window)을 사용하였다. 평택항에서 실시된 실험에서 실제 운항중인 다섯 척의 선박이 사용되었으며, 이중 25 m 이상인 선박의 경우 완벽하게 탐지되었고, 소형 어선의 경우 평균적으로 85.38%의 탐지율을 보였다. 어선의 낮은 탐지율은 부이 주변을 항해할 때 주로 발생하였으며, 재질이 유리섬유강화플라스틱(FRP)이며 선박 높이가 낮은 것이 원인으로 판단된다. 추적기법에 의한 결과와 선박자동식별장치(Automatic Identification System) 비교를 통해 각 선박의 추적은 잘 이루어진 것으로 확인되었으며, 추적률은 평균적으로 95.12%이었으며, 길이 25 m 이상 선박의 추적률은 100%이었다. 향후 소형어선에 대한 탐지와 추적기법 향상을 위한 알고리듬 개선이 요구된다.

마찰교반용접에 의한 5456-H116 합금의 용접 형상과 기계적 특성 (The Welding Surface and Mechanical Characteristics in Friction Stir Welding for 5456-H116 Alloy)

  • 김성종;한민수;장석기
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.273-278
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    • 2012
  • 선박 구조재료 FRP 재료의 대체 재료로 빠른 선속과 선적량 증가는 물론 재활용이 용이한 Al 선박으로 전환되고 있다. 본 논문에서는 인장실험을 통해 레저선박에 사용되는 5456-H116 합금에 대한 최적의 마찰교반용접 조건에서 프루브 직경의 효과를 기술하였다. 마찰교반용접에서 이송속도, 회전속도를 변수로 5 mm의 프루브 직경을 사용하여, 이송속도가 61 mm/min의 조건에서 가장 우수한 결과를 나타냈다. 프루브 직경 6 mm, 회전속도 170-210 rpm, 이송속도 15 mm/min 에서는 낮은 회전속도로 인하여 불충분한 용접열이 발생하여 거친 표면과 기공이 형성 되었다. 회전속도 500-800 rpm인 경우, 용접부에 칩이 관찰되었으며, 기공은 생기지 않았고, 용접표면은 우수하였으나 1100-2500 rpm에서는 지나친 용접열의 발생으로 많은 칩이 발생하였다. 열에 의한 영향은 용접 배면에서 관찰되었다. 이송속도가 15 mm/min에서 회전속도의 증가하게 되면 마찰이 증가함에 따라 용접열이 발생한다. 기계적 특성은 용접 입열량이 증가할수록 재질의 연화가 가속화되어 저하하였다.

선박환경에서 CSMA/CA기반 HR-WPAN 시스템의 에너지 효율적 전송파라미터 선택방식분석 (Energy Efficient Transmission Parameters Selection Method for CSMA/CA based HR-WPAN System under Ship Environment)

  • 박영민;이우영;이성로;이연우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권10A호
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    • pp.760-768
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    • 2009
  • 본 논문에서는 선박에 적용할 e-네비게이션을 위한 HR(high rate)-WPAN(Wireless Personal Area Network) 시스템에 대한 전송 파라미터를 분석하여 최적 전송파라미터 선택방식을 제시한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 CSMA/CA기반의 HR-WPAN을 SAN(Ship Area Network)에 적용할 경우에 고려되어야하는 에너지 효율성 측면에서의 전송파라미터들을 분석하고 에너지를 절약할 수 있는 전송파라미터 결정방식에 대하여 각 선박환경별로 분석하여 제안한다. 특히 SAN환경에서 무선채널의 경로손실(path loss)을 결정하는 가장 큰 파라미터인 선박의 다양한 재질을 고려하여 각 HR-WPAN의 전송파라미터별로 에너지 소모량을 분석하여 파라미터 선택방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과 선박환경에 따라서 전송률 선택방식, 전송전력 조절 방식 및 데이터 분할크기의 적절한 선택에 따라 에너지 효율성능이 결정됨을 보였다.

GFRP 낚시어선의 선체구조 적층판 분석과 경량화 설계 (Light-weight Optimum Design of Laminate Structures of a GFRP Fishing Vessel)

  • 장재원;;오대균
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.495-503
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    • 2019
  • Approximately 90,000 ships are registered in South Korea, and about 80,000 of these ships are used in domestic shipping. Among these, 84% are small ships, such as a fishing vessels that weigh less than 20 tons and are made mostly of an FRP (Fiber Reinforced Plastics). When this fact is taken into account, the greenhouse gas emissions that are released per ton of a composite vessel are sizeable. In this study, the laminated structures of an FRP fishing vessel, many of which currently are being built in Korea, were analyzed by ISO (International Organization for Standardization) and international design rules, and the structures of the hulls are lightweight with optimum glass fiber mass content as determined by the laminate weight minimization algorithm. As a result, it was confirmed that the laminations of the vessels in accordance with the Korean rule could have 6.4% to approximately 11% more design margin compared to the requirements of ISO and other international rules. And the case study of the application of the laminate weight minimization algorithm showed the possibility of reducing the weight of the hull bottom plating by as much as about 19.32% and by as much as about 18.06% in the overall structure.

로봇으로 용접한 알루미늄 선박용 6061-T6 합금의 기계적, 전기화학적 특성 (Mechanical and Electrochemical Characteristics in Welding with Robot on 6061-T6 Al Alloy for Al Ship)

  • 김성종;장석기
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제33권2호
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    • pp.313-321
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    • 2009
  • The construction of fiber-reinforced plastic (FRP) boats is decreasing trend since the application of international regulations on the control of marine environmental pollution, which recommended the use of environmentally friendly materials. The aluminum alloy used with material for ship is a superior to FRP. It is environmental friendly, easy to recycle, and provides a high added value to fishing boats. However, the welding for Al alloy materials have many problems, such as deformation by welding heat and effect of the working environment. In this paper, it was carried out welding by robot with welding material of ER5183 and ER5556 on 6061-T6 Al alloy for ship. The mechanical and electrochemical characteristics evaluated for specimen welded by robot. The cathodic polarization trend for the base metal and welding metal showed the effects of concentration polarization due to oxygen reduction and activation polarization due to hydrogen generation. The hardnesses of welding zone and heat affected zone are lower than that of base metal. At the result of tensile test, the specimen welded with ER5183 presented excellent property compared with ER5556.