• Tribology and Lubricants
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• 제33권1호
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• pp.23-30
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• 2017

The electric controlled marine diesel engine has fuel pump generating the high pressurized fuel for fuel injection to combustion chamber via a common rail. Fuel pump consists of a cam-roller system. Journal bearing installed between a roller and a cam-roller pin is subjected to fluctuating heavy and instant loads by cam lift. First, Kinematic analysis is carried out to predict bearing loads during one cycle acting on the journal bearing. Second, flexible multi-body dynamic analysis and transient elasto-hydrodynamic(EHD) lubrication analysis for journal bearing considering elastic deformation of cam-roller pin, roller and bearing are conducted using AVL EXCITE/PU software to predict lubrication performance. The clearance ratio and journal groove shape providing lubrication oil are important parameter in bearing design having good performance and can be changed easier than other design parameters such as diameter, width, oil supply pressure and bearing material grade. Generally, journal bearing performance is represented by the minimum oil film thickness(MOFT) and peak oil film pressure(POFP). As well as the traditional design parameters(MOFT, POFP), in this study, temperature rise of lubrication oil is also evaluated through the side leakage flow of supplied oil. By the evaluating MOFT, POFP and temperature rise, the optimum bearing clearance ratio is decided.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.762-767
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• 2016

디젤엔진은 다른 엔진과 비교했을 때 열효율이 높고 다양한 연료를 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 대기오염을 유발하는 배기배출물이 발생한다는 단점도 가지고 있다. 따라서 전 세계적으로 디젤엔진을 사용하는 승용차 및 상용차, 선박 등에 대한 국제규정인 EU Euro 6, IMO MEPC Tier 3 및 US EPA Tier 4 등의 대기환경오염법이 더욱 엄격해져가고 있다. 본 연구에서는 경유를 사용하는 발전용 4행정 디젤엔진을 실험 대상으로 하였으며, 유용성 Ca계 유기금속화합물을 경유에 투입하여 실험 결과를 비교, 분석하였다. Ryu et al. 논문에서는 2행정 디젤엔진에 연료첨가제를 적용했던 연구결과를 발표하였다. 본 논문에서는 4행정 디젤엔진에 연료첨가제를 투입하여 엔진의 성능 및 배기배출물 개선에 대해서 실험을 실시하였다. 본 연구를 통해서 2행정과 4행정 디젤엔진 모두에 연료첨가제를 적용하여 그 결과를 고찰해 볼 수 있었으며 유용성 Ca계 유기금속화합물 연료첨가제가 디젤엔진의 성능(연료소비율, 배기온도) 및 배기배출물(질소 산화물, 일산화탄소)을 개선시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한조선학회지
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• 제8권1호
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• pp.95-102
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• 1971

Since the fuel oil of the bunker C grade, which is commonly burnt in the large marine diesel engine, causes the corrosive wear of cylinder liners and piston rings, a cylinder oil of high alkality is frequently used to prevent the wear. This practice, however, brings us an another problem to cause the abnormal wear. In this study the author made an investigation of the mechanism of the abnormal wear by the experiments surveying the influences of the alkality of a cylinder oil and the temperature of cylinder wall on the wear. The major results obtained from this study are as follows; A cylinder oil of low alkality is clearly effective for the preventation of the abnormal wear. Therefore, it is recommended that, prio to using a cylinder oil of high alkality, a cylinder oil of low alkality should be used until bringing an end to the initial wear. It is also observed that the abnormal wear depends largely on the temperature of the cylinder wall, that is, the higher the temperature goes up the severer the wear grows.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.820-828
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• 2011

에너지 절약은 해상운송분야에서 이익을 내기 위한 가장 중요한 요인 중 하나이다. 연료 소비율을 낮추기 위해서는 가능한 한 선박의 추진효율을 높여야만 한다. 추진효율은 추진기관과 낮은 회전속도에서 더 좋은 효율을 갖는 프로펠러의 조합에 의존한다. 기관은 저속이 될수록 연료분사과정에서의 지연시간으로 인해 회전 토크 변동이 심해진다. 본 연구에서는 강인 제어이론을 적용하여 강인 안정성과 강인 성능을 고려한 기관 속도제어기들, 즉 준최적 $H_{\infty}$제어기, $H_{\infty}$루프-성형 제어기 및 ${\mu}$-제어기를 설계한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과로부터 이들 3가지 제어기의 타당성을 검토한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.945-951
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• 2012

물 에멀젼 연료는 연소과정 중 물의 기화에 따른 증발잠열 흡수로 인한 연소온도 저하와 급격한 증발에 의한 미소폭발로 인하여 연료가 미립화되어 NOx와 Soot의 동시 저감이 가능하고, 전처리 및 후처리 기술과 달리 추가적인 장치가 필요하지 않으며, 별도의 개조 없이 기존 디젤엔진에 사용 가능하므로 이에 관한 연구가 주목 받고 있다. 또한 국제유가가 상승함에 따라 기존에 사용되는 연료보다 저등급의 연료를 엔진에 사용하기 위한 적용가능성에 대한 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 기존의 경유보다 저 등급인 선박 디젤유와 물과 선박 디젤유를 혼합한 유중수적형(W/O:water in oil)의 선박 디젤유 에멀젼 연료를 자동차 디젤엔진에 적용하여 기본 연소특성 및 배기특성을 파악하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권7호
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• pp.701-710
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• 2013

The purpose of this study is to investigate experimentally the effect of low purity methanol (LPM) on performance and smoke emission characteristics by using a four-cycle, four-cylinder, water-cooled, direct injection diesel engine with EGR system. The experiments are performed by the change of engine load in the engine load ranges of 25 to 100% with an interval of 25% under the constant engine speed of 2000 rpm. The LPM in the fuel blends contained 24.88% water by volume. The blended fuel ratios of diesel oil to LPM are maintained at 100/0, 95/5, 90/10 and 85/15% on the volume basis. In this paper, EGR rates are varied in three conditions of 0, 12.8 and 16.5%. The result shows that the brake power of a blended fuel with 15% LPM is reduced more 11.1% than that of the neat diesel oil at the full load with the EGR rate of 16.5%. At this condition, also, the brake specific fuel consumption (BSFC) is increased by 3.2%, the exhaust gas temperature is decreased by 10.7%, the smoke opacity is decreased by 18.7% and the brake thermal efficiency is increased by 7.3%. The sharp reduction of smoke opacity for a blended fuel with the LPM content of 15% at the full load without EGR system is observed by 68.4% compared with that of the neat diesel oil due to the high oxygen content of LPM.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권1호
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• pp.52-58
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• 2013

선박의 운항에 소요되는 운항비는 선박의 종류, 크기, 속력, 항행구역 등에 따라 다를 수 있지만, 연료비가 차지하는 비율은 50~60 %에 달하는 것으로 알려져 있다. 최근 국제 유가의 상승으로 인한 선박 운용비를 절감하기 위하여 중소형 선박에서도 저질연료유의 사용이 검토되고 있는 추세이다. 더 나아가 해운선사들은 연료소모량을 줄이기 위한 방법으로 감속운항을 취하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실선을 이용하여 해상에서의 선속대비 주기관의 연료소모량을 계측하고, 부하에 따른 전진계수 대비 속력과 연료소모량의 관계를 통해 상용연속출력보다 낮은 주기관 부하의 70 % 영역이 최적의 운항조건이라고 제안하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.418-424
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• 2015

국제해사기구 해양환경보호위원회는 2016년 1월 1일부터 배출통제지역을 통항하는 선박에 대해서 Tier III를 적용하여 질소산화물 배출 규제를 더욱 강화하기로 결정하였다. 본 논문에서는 질소산화물 배출 저감을 위한 연구의 일환으로 한국해양대학교 실습선 한바다호를 이용하여 실제 운항 중에 주기관을 단일분사와 이단지연분사의 두 가지 조건으로 운전하여 부하별 배기가스, 실린더 압력, 연료소모량 등을 계측하였다. 그 결과 두 가지 운전조건 모두 엔진의 부하가 증가할수록 질소산화물과 이산화탄소 배출량도 함께 증가하는 경향을 보였으며, 일산화탄소의 농도는 감소하였다. 또한 이단지연분사 시에는 최대폭발압력이 약 10% 이상 감소하였고, 이로 인해 배기가스 내 질소산화물의 농도는 약 25~30% 정도 감소하였다. 하지만 질소산화물 배출 저감의 긍정적인 결과에 반하여 연료소비율이 약 3~5% 정도 증가하는 상반관계가 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.194-199
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• 2024

항공기 연료 결함으로 인한 사고는 CICTT에서 규정하는 사고유형 34개 중 상위 13번째를 차지할 정도로 중요하다. 유통과정과 보관환경 등에 따라 수분이나 오염물질의 유입되어 항공기 사고가 발생하는 것으로 알려져 있다. 장기간 보관 항공유의 물성변화를 확인하고자 JET A-1 항공유를 금속캔에 보관하여 6개월 이후의 변화를 관찰하였다. 그 결과 장기간 보관된 항공유는 품질기준을 만족하였으며, 연료유의 안정성도 높은 것으로 확인되었다. 하지만 해양경찰 항공기와 같이 임무의 특성상 항공유를 선박과 육상 저장시설, 유조차등에 분리하여 보관하고 있는 상황에서는 내외부 환경 변화로 인해 수분이나 오염물질의 유입 가능성이 높다. 또한, 오염물질에 대한 분석은 현존 검, 증류성상 등으로 분석이 가능하지만 수분의 경우는 국내외 표준과 국내법령에서 물 분리지수를 통한 항공유의 수분 분리능력을 판단할 뿐 수분함량에 대한 분석이 수행되지 않고 있다. 이에 수분함량에 대한 품질관리 기준을 추가하고 국내외 표준과 법령을 획일화하는 개정을 수행하여 항공 안전성을 확보해야 할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권2호
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• pp.195-200
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• 2015

It is envisaged that the effect of increasingly stricter air emissions legislation implemented through IMO Annex VI and other local air quality controls, together with favorable financial conditions for the use of natural gas instead of liquid fuel oil as a bunker fuel, will see an increasing number of DF engine and single gas fuel engine applications to LNG carriers and other vessel types. As part of provision for the current international movements in the shipping industry to reduce GHG emission in air, new design concepts using natural gas as an alternative fuel source for propulsion of large commercial vessels, have been developed by shipyards and research institutes. In this study, an explosion analysis for a gas supply machinery room of LNG-fuelled container ship is presented. The gas fuel concept is employed for the high pressure ME-GI where a leakage in the natural gas double supply pipe to the engines is the subject of the present analysis. The consequences of a leak are simulated with computational fluid dynamics (CFD) tools to predict typical leak scenarios, gas cloud sizes and possible explosion pressures. In addition, capacity of the structure which is subject to explosion loads has been assessed.