• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권6호
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• pp.658-665
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• 2014

선박용 디젤엔진에서 천연가스의 사용기술은 NOx, SOx 및 GHG의 배출을 단독으로 크게 삭감할 수 있는 기술이다. 특히 셰일가스의 등장으로 가스의 공급이 확대될 것으로 예상되는 가운데 추진기관용 2행정기관에의 이용이 적극적으로 개발 검토되고 있다. 가스엔진의 출력성능은 디젤기관과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았으며 연료소비율은 약간 개선되는 것으로 보고되고 있다. 그러나 배기특성에 있어서는 연소기술에 따라서 다른 성능을 나타내고 있으며 희박연소기술에 의하여 NOx 배출량은 85%정도의 감축이 가능한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 가스엔진의 연소생성물의 발생량을 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 희박연소의 영향은 물론 예혼합연소와 확산연소에 의한 영향도 시뮬레이션 할 수 있는 기능을 가지고 있다. 이를 위해서 실린더 내 상태변화는 2영역모델(Two-zone model)을 이용하고 열발생율 패턴은 Wiebe 함수를 이용하며, 공연비를 입력데이터로 하여 다양한 연소조건에서의 배기생성물의 발생량 예측을 가능하게 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권10호
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• pp.1251-1256
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• 2014

The use of lubrication oil is of many purposes and one among them is to drive the engine mounted on a ship. Hence the supply of clean lubrication oil is important. And an oil purifier is one of key components in marine diesel engines. At present, the element type full-flow oil filter has been widely used for cleaning the engine oil. The self-driven centrifugal oil purifier is a device which is used to remove the impurities in lubrication oil using a jet flow. The flow characteristics and the physical behaviors of particles in this self-driven oil purifier were investigated numerically and the filtration efficiencies were evaluated. For calculations, a Computational Fluid Dynamics method is used and the Shear Stress Transport turbulence model has been adopted. The Multi Frames of Reference method is used to consider the rotating effect of the flows. The influence of centrifugal forcehas been numerically investigatedto improve filtration efficiency of tiny particles. As a result of this research, it was found that the particle filtration efficiency using the only center axis rotating and outer wall rotating system are higher than that of the fully rotating system in the self-driven oil purifier.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1228-1229
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• 2011

A novel approach has been promoted for FNN ship controllers. An Electro-hydraulic governor has been widely adopted to the ship speed control of propulsion marine diesel engines for a long time, it was very difficult for Electro-hydraulic governor to regulate the speed of high power engine with long stroke at low speed and low load, because of the jiggling phenomena by rough fluctuation of rotating torque and the hunting phenomena by long dead time occurred in fuel combustion process in the engine cylinder. This paper provides an efficient way for improving control performance by FNN controller. An RBF neural network and GA optimization are employed in a fuzzy neural controller to deal with the nonlinearity, time varying and uncertain factors, the rule base and membership functions can be auto-adjusted by GA optimization. The parameters of neural network can be decreased by using union-rule configuration in the hidden layer of the network. The performance of controller is evaluated by the system simulation using simulink tools.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.11-12
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• 2005

BMS & Governor System은 선박용 추진 기관으로 사용되는 저속 디젤 엔진의 원격 운전 및 제어를 담당하는 시스템으로 선박 추진과 엔진 제어에 필수적인 중요 구성 요소이며, 조선 기자재관련 고부가가치 산업의 한 부분이다. 그러나 조선관련 산업에 있어서 세계 최강국의 위상에 걸맞지 않게 국내에는 BMS & Governor System의 독자 모델이 없는 실정이고, 유럽이나 일본의 제품으로 전량 수입에 의존하고 있는 상황이다. 이에 선박 추진용 저속 디젤 엔진을 위한 제어 시스템의 관련 기술을 연구하여, SEA-CAPS를 개발하였다. 본 연구에서는 BMS & Governor System에 대한 개요와 SEA-CAPS의 개발 내용, 그리고 환경 및 성능 시험에 관한 내용을 언급하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권2호
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• pp.247-252
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• 2006

Almost ship monitoring systems are event driven alarm system which warn only when the measurement value is over or under set point. These kinds of system cannot warn until signal is growing to abnormal state that the signal is over or under the set point. therefore cannot play a role for preventive maintenance system. This paper proposes fault diagnosis method which is able to diagnose and forecast the fault from present operating condition by analyzing monitored signals with present ship monitoring system without any additional sensors. By analyzing the data with high correlation coefficient(CC), correlation level of interactive data can be defined. Knowledge base of abnormal detection can be built by referring level of CC(Fault Detection CC. FDCC) to detect abnormal data among monitored data from monitoring system and knowledge base of diagnosis built by referring CC among interactive data for related machine each other to diagnose fault part.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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• pp.281-286
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• 2005

Almost ship monitoring systems are event driven alarm system which warn only when the measurement value is over or under set point. These kinds of system cannot warn while signal is growing to abnormal state until the signal is over or under the set point and cannot play a role for preventive maintenance system. This paper proposes fault diagnosis method which is able to diagnose and forecast the fault from present operating condition by analyzing monitored signals with present ship monitoring system without additional sensors. By analyzing this data having high correlation coefficient(CC), correlation level of interactive data can be understood. Knowledge base of abnormal detection can be built by referring level of CC(Fault Detection CC, FDCC) to detect abnormal data among monitored data from monitoring system and knowledge base of diagnosis built by referring CC among interactive data for related machine each other to diagnose fault part.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제26권6호
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• pp.705-711
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• 2002

디젤기관은 실린더 내경의 크기, 실린더 수 및 회전수에 따라 착화지연, 연소지연 및 디젤기관의 각종 정수가 달라지므로 비선형이 심한 시스템이다. 본 연구에서는 신경회로망을 이용하여 발전기를 구동하는 디젤 기관의 속도를 제어하는 디젤기관 신경회로망 디지털조속기를 제안한다. 이를 위하여 3상 50㎾ 발전기를 구동하는 4행정 4실린더, 1800 rpm ISUTSU 디젤기관의 실제 운전데이터로부터 뉴럴에뮬레이터를 구한다. 최적치 뉴럴에뮬레이터 구성을 위하여 다양한 역전파알고리즘으로 학습을 행하고 결과를 비교한다. 또한 디젤기관의 역으로부터 뉴럴 제어기를 구성하고 뉴럴에뮬레이터로 시뮬레이션을 행한다. 외란이 존재하는 경우에도 효과적인 뉴럴제어기를 구성하기 위하여 선택적 뉴럴제어 기의 사용을 제안한다. 또한 응답성을 향상하고 정확한 목표치추종을 위하여 PI제어기를 보조제어기로 사용하는 하이브리드제어기를 구성하여 시뮬레이션을 통하여 성능이 향상됨을 보인다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.626-632
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• 2015

국제해사기구(IMO)에서는 선박으로부터의 대기오염방지를 위한 규제와 여기에 더하여 지구온난화의 방지를 위한 규제가 이미 시행되고 있거나 또는 논의 중에 있다. 따라서 고효율 친환경에 대한 요구들을 동시에 만족시킬 수 있는 대책이 요구된다. 디젤엔진에 있어서 밀러 사이클의 채택이 NOx 저감과 열효율향상을 동시에 꾀할 수 있는 방법으로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 이 방법은 높은 급기압력이 요구되며 그 대책의 하나로 2단과급에 의한 방법이 주목을 받고 있다. 2단 과급시스템을 이용하면 고과급의 효과는 물론 여기에 바이패스기술과 밀러사이클을 이용하면 특정 부하영역에서의 성능향상 등 더욱 다양한 성능개선을 이룩할 수 있다. 그러나 2단 과급시스템의 디젤기관은 그만큼 구조가 복잡하게 되어 과급기 최적 매칭 등 시스템의 최적설계가 매우 복잡하고 어렵게 된다. 따라서 설계초기단계에서 이러한 다양한 방법들의 개선효과를 정량적으로 확인하고 또한 최적조건을 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 과급 시스템의 최적 설계를 위한 시뮬레이션 프로그램을 개발하였으며, 개발 된 프로그램의 신뢰성을 확인하고 이 프로그램의 활용방법에 관하여 고찰한 결과를 보고한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.332-337
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• 2013

대기오염으로 인한 기후변화, 에너지 자원의 고갈 및 에너지 안보 등의 이유로 세계 각국에서는 신재생 에너지 연구 개발에 국가적 노력을 아끼지 않고 있다. 신재생 에너지 중 바이오디젤 연료는 기존의 디젤연료를 대체할 친환경 에너지로써 각광을 받고 있으며, 일정한 비율로 디젤연료와 혼합 시 기존 디젤기관의 개조 없이 사용가능하다. 다양한 연구결과에 의해 선박의 배기가스 배출계수는 지속적으로 예측되고 있지만 특수선박으로 분류되는 함정의 배출계수 연구결과는 부족한 실정이며, 특히 바이오디젤 혼합 연료에 대한 배기가스 배출계수는 함정뿐만 아니라 선박에서도 연구 실적이 부족한 상황이다. 본 논문에서는 해군함정에 탑재되어 있는 추진 디젤기관에 바이오디젤 혼합 연료를 적용시켰을 때 배출되는 이산화황 및 이산화탄소의 배출계수를 연료성분 분석 결과를 이용하여 구하고, 연료소비율 계산을 통하여 배출량을 정량적으로 예측하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권6호
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• pp.827-835
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• 1998

The effects of recirculated exhaust gas on the wear of cylinder liner piston and piston rings have been investigated by the experiment with a two-cylinder four cycle indirect injection diesel engine operating at 75% load and 1600 rpm speed For the purpose of comparison between the rates of two cylinders with and without EGR the recirculated exhaust gas is sucked into one of two cylinders after the soot among exhaust emissions is removed by an intntionally designed cylinder-type scrubber equipped with 6 water injectors(A water injector has 144 nozzles of 1.0 mm diame-ter) while only the fresh air into another cylinder. These experiments are carried out on the fuel injection at a fixed $15.3^{\circ}$ BTDC timing. It is found that firstly the mean wear amount of cylinder liner with EGR is more increased in the measurement positions of the second half than of the first half and the mean wear amount without EGR is almost uniform regardless of measurement posi-tions secondly the wear rates of the first and second piston ring(compression ring)thickness with EGR are more than twice but the wear rate of oil ring thickness without EGR is more increased than that with EGR and finally the wear rate of piston skirt with EGR is a little bit increased but the piston hed diameter is rather increased owing to soot adhesion and corrosion wear and espe-cially larger with EGR.