• Ocean Systems Engineering
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• 제10권1호
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• pp.1-23
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• 2020

Hydrodynamic Drag of Surface combatants pose significant challenges with regard to fuel efficiency and exhaust emissions. Stern flaps have been used widely as an energy saving device, particularly by the US Navy (Hemanth et al. 2018a, Hemanth Kumar and Vijayakumar 2018b). In the present investigation the effect of flap turning angle on drag reduction is numerically and experimentally studied for a high-speed displacement surface combatant fitted with a stern flap in the Froude number range of 0.17-0.48. Parametric investigations are undertaken for constant chord length & span and varying turning angles of 5° 10° & 15°. Experimental resistance values in towing tank tests were validated with CFD. Investigations revealed that pressure increased as the flow velocity decreased with an increase in flap turning angle which was due to the centrifugal action of the flow caused by the induced concave curvature under the flap. There was no significant change in stern wave height but there was a gradual increase in the stern wave steepness with flap angle. Effective length of the vessel increased by lengthening of transom hollow. In low Froude number regime, flow was not influenced by flap curvature effects and pressure recovery was marginal. In the intermediate and high Froude number regimes pressure recovery increased with the flap turning angle and flow velocity.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.397-402
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• 2013

본 연구에서는 전장이 26.75 m인 해양플랜트지원선의 선형개발을 위한 수치해석을 수행하였고 수치해석 검증을 위한 1/10의 모형선 시험을 예인수조에서 수행하였다. 또한 운항해역의 해상조건으로 뷰포트 스케일 2, 3 및 4에서 향파, 선수사파 및 횡파에서 선속별 상하동요 및 종동요에 대해서 운동응답특성을 수치 해석하였다. 모형시험과 수치해석의 저항 예측 결과는 상호 일치하였다. 운동응답특성은 선수파에서 상하동요는 조우주파수 1.8~2.0 영역에서 크게 나타났으며, 종동요는 거친 해상에서 선미사파 및 고속영역에서 높은 운동특성을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권4호
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• pp.375-382
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• 2015

이음새 없는 용기의 돔(Dome) 및 넥크(Neck) 부분 성형을 위해 일반적으로 열간 스피닝 공정이 이용되나, 대부분 현장 작업자들의 경험이나 시행착오에 의해 제작되고 있다. 이로 인하여 열간 스피닝 공정 시, 용기 넥크 부위의 저부부터 상부까지 내경이 동일한 성형을 요구하지만, 고속회전하는 롤러의 이동에 의하여 재료가 성형되는 스피닝 공정의 특성상, 돔 부분의 끝단부인 넥크 부위에서 내경이 벌어지는 형상오차의 문제가 발생한다. 이에 본 연구에서는 스피닝 가공 후, 탭핑 공정을 위하여 이종재료(Cr-13)가 보충된 나사산 모델에 대하여 이론적 해석 및 유한 요소 해석을 수행한 후, 해석결과를 토대로 작동환경하에서 용기의 구조안전성을 검증하였다.

• Journal of Power Electronics
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• 제15권1호
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• pp.146-159
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• 2015

Since the power capacity needed for the propulsion of large ships is very large, a multiphase AC induction propulsion mode is generally adopted to meet the higher requirements of reliability, redundancy and maintainability. This paper gives a detailed description of the development of a 20MW fifteen-phase PWM driver for advanced fifteen-phase propulsion induction motors with a special third-harmonic injection in terms of the main circuit hardware, control system design, experiments, etc. The adoption of the modular design method for the main circuit hardware design can make the enclosed mechanical structure simple and maintainable. It can also avoid the larger switch stresses caused by the multiple turn on of the IGBTs in conventional large-capacity converter systems. The use of the distributed controller design method based on a high-speed fiber-optic ring net for the control system can overcome such disadvantages as the poor reliability and long maintenance times arising from the conventional centralized controller which is designed according to point-to-point communication. Finally, the performance of the 20MW PWM driver is verified by experimentation on a new fifteen-phase induction propulsion motor.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.241-253
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• 2020

The Small-Unit Riverine Craft (SURC) is a small high-speed vessel used by navies and marine corps in relatively shallow waterway environments, such as riverine areas or littoral coasts. In the past, SURCs have primarily been rigid-hulled inflatable boats constructed using composite materials such as glass fiber reinforced plastics. More recently, single-hull SURCs have been manufactured using aluminum for weight reduction. In this study, a Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) material was applied instead to examine its feasibility in the basic design of an SURC with a hull length of 10 m. The CFRP structural design was obtained using the properties of a marine CFRP laminate, determined in a previous study. Next, the designed CFRP SURC was modeled to confirm its functionality, then compared with existing aluminum SURCs, indicating that the CFRP SURC was 41.49 % lighter, reduced fuel consumption by 30 %, and could sail 50 NM further for every hour of engine operation. A method for reducing the high cost of carbon fiber was also proposed based on the adjustment of the carbon fiber content to provide the optimum strength where required. The data developed in this study can be used as a basis for further design of CFRP craft.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.99-107
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• 2001

어선 제작시 어선의 고속화 및 어로작업 등에 의한 내구성을 향상시키기 위해 선각재질이 가볍고, 강도, 화재 및 해수의 부식 등에 뛰어난 재료의 사용이 요구되어지고 있다. 이러한 어선으로서는 크게 FRP어선과 Al어선으로 대별할 수 있다. 그러나 FRP어선은 가볍고 강도는 우수하나 인화성이 높아서 열에 매우 약하고 선박 제작 과정에 있어 인체에 해로운 유해성분이 발생할 뿐만 아니라, 폐선의 경우 산업폐기물로써 환경 오염에 큰 영향을 미치고 있다. 그런 반면에, Al어선은 FRP어선의 단점을 보완할 수 있는 재료로써, 고강도 및 경량화의 효과를 낼 수 있고, FRP어선보다 인화성이 낮아서 열에 강하고, 내구성이 높아 해수의 부식방지에 뛰어나므로 Al 어선의 개발이 시급한 실정이다. 그러나, 알루미늄 합금은 용접성이 좋지 않고 용접변형 및 균열이 발생하고, 건조 비용이 비싸다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 Al 합금 접합시의 문제점 해결방안으로 용접이음부의 새로운 형상을 개발하고 개발한 신형상에 대한 역학적 거동을 규명하고자 하였다. 이를 위해, 먼저 평판 이론을 이용하여 구조부재를 단순화하여 평판, 보강판, 신형상에 대하여 해석함으로써 강도를 비교 검토하고, 이러한 결과를 토대로 자체 개발된 용접열전도 및 용접열응력 수치해석 프로그램을 사용하여 평판과 신형상의 온도분포, 용접잔류응력, 인장, 압축시의 강도를 수치시뮬레이션을 통하여 비교, 검토하였다. 또한, 인장 시험편을 제작하여 실험을 통하여 강도를 비교함으로써 신형상에 대한 적용 가능성 및 역학적 우수성을 입증하고자 하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제59권2호
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• pp.135-144
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• 2023

In order to provide basic data to increase the efficiency and stability of seamanship at anchoring, the characteristics of the hull motion including dragging anchor due to external forces were observed at Mokpo and Jinhae anchorage for the avoidance of the typhoon. As a result, it is necessary to check the embedding motion and holding power of the anchor according to at initial position to decrease dragging anchor. Dragging anchor at anchorage seems to have been easily caused according to discrepancy between embedded anchor flukes and the towing direction due to the change in wind direction, rather than the wind speed. This discrepancy, thus, should be considered when anchoring. This test vessel with a small radius of curvature of the stem is relatively vulnerable to the influence of wind direction and wind speed, so it is easy to cause a decrease in the holding power due to an increase in the rate of turn. When the current speed is greater than or equal to 1 knot, the range of the rate of turn is reduced resulting in a relatively increased holding power. In addition, during the swing, the tension of the chain was high according to the angular velocity change of heading at three-quarters of the swing length rather than the left and right ends.

• 한국음향학회지
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• 제30권1호
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• pp.9-16
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• 2011

고속으로 운항하는 hydrofoil선박과 호흡을 위해 해수면으로 올라오는 해양 생물의 충돌이 빈번히 발생한다. 선박을 발견한 해양 생물이 피하기 전에 고속 선박이 접근하기 때문에 충돌을 막기 위하여 선박의 몰수된 hydrofoil 위치에 능동 소나를 설치하여 해양생물을 미리 인지하여 충돌을 회피하는 방법이 제시된다. 표적의 탐지를 위한 능동 소나의 성능은 수신 된 신호에서 소음을 제거하고 표적 신호를 구별하는 능력에 좌우된다. 본 연구에서는 이러한 충돌 회피 능동 소나 개발을 위한 기반 연구로 실제 운항 중인 고속 선박의 hydrofoil에 청음기를 설치하여 소음을 계측했다. 계측을 위한 실험은 (1) 선박의 운항 및 기계 장치 작동 여부에 따른 소음 측정, (2) 선체 hydrofoil 표면에서 계측되는 위치에 따른 소음 측정, (3) 운항 속도 증가에 따른 속도 측정을 목적으로 수행하였다. 실해역 실험에서 발생하는 여러 요소들을 고려하기 위해 세 번에 걸쳐 수행하였으며 실험 결과의 타당성 검증 및 분석을 위해 다른 연구 결과와 비교하였다. 결과는 능동 소나 운용시 적용을 위해 주파수 분석을 수행하였으며, 소나를 운용할 고주파수 대역을 중점적으로 살펴보았다. 실험 내용과 그 결과 분석을 통해 속도 변화에 따른 소음 변화와 소음원에 따른 영향을 확인하였다. 이를 통해 향후 능동 소나가 설치 되었을 때 발생하는 소음의 영향을 고찰 할 수 있으며, 실제 고래 탐지를 위한 소음과 표적 신호의 구별이 용이한 능동 소나를 설계할 수 있다.

• 한국기계가공학회지
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• 제9권5호
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• pp.64-69
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• 2010

This study is the machining of fuel supply pipe used in large vessels. The fuel supply pipe of large vessels have effects to reduce engine exhaust because of common rail system and show excellent fuel efficiency so it is in the limelight as a vessel engine of next generation. At present, the shape of fuel supply pipe of common rail used for huge two-stroke & low-speed vessels is like a peanut hole so the second machining is necessary after the first machining. There is high error rate for machining and the materials waste caused by machining error is serious. Also, in this time the request for increasing the length of fuel supply pipe is suggested in the world market, it's judged that current methods will show higher error rate for machining. Therefore, the purpose of this study is to improve the machining process used originally. For that, the system controlling the process was developed as well as surface roughness and straightness which are evaluation items of fuel supply pipe were measured so that improved process can be observed in real time.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.687-692
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• 2004

For the prediction of sloshing in the propellant tank of rocket vehicle utilized in RVT (reusable rocket vehicle testing) conducted by ISAS/JAXA, the flow field in the propellant tank during the ballistic flight was experimentally reproduced with the sub-scale model of it. The lateral acceleration as large as about 0.8 G was provided with a mechanical exciter and the deformation of liquid surface in the vessel was visualized with a high-speed camera. The several con-figurations of damping devices were installed and tested in the vessel, which should keep the ullage gas away from the outlet port. It was consequently suggested that the combination of a baffle plate and a perforated cylinder could be effective against the gas suction before the re-ignition of the engine. The sloshing phenomena were also simulated with the CFD code, called CIP-LSM. The numerical results showed good agreement with the corresponding data obtained in the experiment.