• 대한조선학회논문집
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• 제56권6호
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• pp.497-506
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• 2019

Literature survey was conducted on the 2013 Interim Guidelines for determining the minimum propulsion power to maintain the manoeuvrability of ships in adverse conditions. The International Maritime Organization (IMO) Marine Environment Protection Committee (MEPC) documents related with the Guidelines were reviewed. Compatibility of the present Guidelines can be checked by two different levels: (Level 1) minimum power lines assessment and (Level 2) simplified assessment. The IHS (Information Handling Services) sea-web data on the bulk carriers and the tankers, which were built after 2000, were used to examine the Level 1 assessment. KVLCC2 was used to examine the Level 2 assessment. Regarding the Level 2 assessment, effects of the adverse weather conditions, the added resistance due to waves, the wake fractions and the thrust deduction factors were discussed.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.415-420
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• 2018

국제해사기구의 해양환경안전위원회에 의해 도입된 에너지효율설계지수는 이산화탄소 배출량 규제를 위해 필요하나, 선박의 감속운항과 주기관 출력 저하로 황천항해 시 사고로 이어질 수 있다. 이에 해양환경안전위원회는 황천항해 시 선박의 침로유지를 위한 주기관 최소출력에 대한 지침을 제시하였으나, 이는 재화중량톤수 20,000톤 이상 선박에 대한 것으로 중소형 선박에 대한 기준은 부재하다. 본 연구는 최소출력에 대한 지침을 근거로 지침 적용대상인 선박을 평가하고, 수정된 지침을 제안하였다. 또한 지침 미적용 대상인 재화중량톤수 20,000톤 미만의 중소형 선박들에 대한 주기관 최소출력 제시를 목적으로 관련 해양사고 사례들을 조사하고, 선박의 크기에 따른 주기관 출력을 분석하여 중소형 선박에 적용될 수 있는 주기관 최소출력 기준을 제시하였다. 연구의 결과는 악천후 시 중소형 선박들의 해양사고 감소를 위해 선박 건조에 고려될 수 있는 최소출력 기준으로 이용될 수 있을 것이다.

• 전력전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.40-48
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• 2019

Hybrid electric propulsion systems (H-EPSs) are an intermediate step for integrated full electric propulsion warships. H-EPSs are a dynamic combination of mechanical and electrical propulsion systems to achieve the required mission performances. The system modes could adapt to meet the requirement of the various operation conditions of a warship. This paper presents a configuration and operating modes of H-EPSs considering the operation conditions of a destroyer class warship. The system has three propulsion modes, namely, motoring mode, generating mode [power take off (PTO) mode], and mechanical mode. The PTO mode requires a careful fuel efficiency analysis because the fuel consumption rate of propulsion engines may be low compared with the generator's engines depending on the loading power. Therefore, the calculation of fuel consumption according to the operating modes is performed in this study. Although the economics of the PTO mode depends on system cases, it has an advantage in that it ensures the reliability of electric power in case of blackout or minimum generator operation.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권2호
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• pp.169-176
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• 2022

Laser ablation propulsion(LAP) is the method to create impulse by laser ablation. It can be used to deorbit the space debris(SD), as its long-range property and versatility on any material. In this paper, we find out several requirements of the LAP system(LAPS) to deorbit the SD by simple numerical calculations of the SD orbit and laser beam flux. As a result, minimum operable altitude angle turned out to be a crucial variable to the LAPS. Moreover, if minimum operable altitude angle is 10°, and if the minimum distance between the LAPS and the SD is below 450 km, 1 m/s² is sufficient to deorbit the SD by once. With 18 kJ/3 ns pulsed laser and cube shaped 100 kg SD, 1 m/s² acceleration can be achieved by increasing the pulse repetition rate over 34~53 Hz, depending on the size of the SD. This capability could compare with the conceptual design of the Japan Establishment for a Power-laser Community Harvest(J-EPoCH) facility, which include 8 kJ, 5 PW@100 Hz laser.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권6호
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• pp.651-677
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• 2017

For the past ten years' efforts have been made to introduce environmentally-friendly "green" electric-taxi and maneuvering airplane systems. The stated purpose of e-taxi systems is to reduce the taxiing fuel expenses, expedite pushback procedures, reduce gate congestion, reduce ground crew involvement, and reduce noise and air pollution levels at large airports. Airplane-based autonomous traction electric motors receive power from airplane's APU(s) possibly supplemented by onboard batteries. Using additional battery energy storages ads significant inert weight. Systems utilizing nose-gear traction alone are often traction-limited posing serious dispatch problems that could disrupt airport operations. Existing APU capacities are insufficient to deliver power for tractive taxiing while also providing for power off-takes. In order to perform comparative and objective analysis of taxi tractive requirements a "standard" taxiing cycle has been proposed. An analysis of reasonably expected tractive resistances has to account for steepest taxiway and runway slopes, taxiing into strong headwind, minimum required coasting speeds, and minimum acceptable acceleration requirements due to runway incursions issues. A mathematical model of tractive resistances was developed and was tested using six different production airplanes all at the maximum taxi/ramp weights. The model estimates the tractive force, energy, average and peak power requirements. It has been estimated that required maximum net tractive force should be 10% to 15% of the taxi weight for safe and expeditious airport movements. Hence, airplanes can be dispatched to move independently if the operational tractive taxi coefficient is 0.1 or higher.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.194-197
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• 2017

항공기 엔진과 보조동력장치는 안전성에 기반하여 감항성 기준과 인증절차에 따라 반드시 인증을 받도록 규정하고 있다. 항공기 엔진은 형식증명을 통하여 설계와 제작에 대한 적합성을 입증하여야 하며, 보조동력장치의 경우는 기술표준품 표준서에서 요구하고 있는 최소성능표준(Minimum Performance Standards)에 대하여 설계와 생산에 대한 적합성을 입증하여야 한다. 우리나라는 항공기 엔진에 대한 항공기기술기준으로 Part 33을 제정하고 있으나, 보조동력장치에 대한 인증 기준은 고시되지 않은 상태이다. 항공기 엔진과 보조동력장치의 개발과 인증체계 구축은 우리나라 항공 산업을 한단계 향상시킬 수 있는 계기가 될 것이다. 이에 본 논문에서는 항공기 엔진 및 보조동력장치에 대한 인증 현황을 통하여 개선 방안을 제시하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.666-671
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• 2023

국제적인 선박 배출 가스에 대한 환경 규제가 점차 강화됨에 따라 전기추진 및 하이브리드 추진선박에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이러한 선박에 적용하기 위한 다양한 솔루션이 개발 및 적용되고 있는데 특히 전력계통의 안정화, 시스템의 효율성을 높이기 위한 방안으로 직류배전시스템이 적용되고 있다. 또한, 선박용 직류배전시스템에 대한 안전 및 성능에 대한 검증 및 시험의 중요성이 요구되고 있다. 본 연구는 직류배전 테스트베드 구축 및 직류배전(가변속 발전)시스템에 대한 성능을 검증하고 연료소모량 분석한 결과로서 선박용 직류배전에 적용되고 있는 가변속 발전시스템을 적용하였으며, 발전기에서 출력되는 전력을 정류기를 통해 직류전력으로 변환하여 시스템에 연계하고 이러한 장치들을 감시 및 제어하기 위한 시스템을 개발하였다. 이러한 직류배전 시스템을 적용한 시험을 통해 최대 전압은 751.5V이고 최소전압은 731.4V가 계측되어 전압변동률은 2.7%로 3% 이내에서 안정적으로 전압이 공급되는 것을 확인하였고 부하변동에 따라 가변속 발전시스템을 적용하였을 경우 연료소모량이 기존 정속발전시스템과 비교하여 구간에 따라 최대 20%이상 연료절감이 되는 것을 시험을 통해 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.120-125
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• 2004

There are very few numbers of 115K FPP (Fixed Pitch Propulsion) Tankers for the Baltic ice class IA because the minimum power requirement of FMA (Finish- Swedish Maritime Association) needs quite large engine power and the 40 m Beam is out of calculation range of FMA minimum power requirements. The shipyard has no choice except to increase the engine power to satisfy FMA minimum power requirement Rule. And the operation cost, efficiency of hullform and its building cost are not good from the ship owners' point of view To solve this problem, the experience of ice breaking tanker development and the ice tank test results were adopted. The main idea to reduce the ice resistance is by reducing waterline angle at design load waterline. The reason behind the main idea is to reduce the ice-clearing force. Two hull forms were developed to satisfy Baltic Ice class IA. Two ice tank tests and one towing tank test was performed at MARC (Kvaener-Masa Arctic Research Center) and SSMB (Samsung Ship Model Basin) facilities, respectively. The purpose of these tests was to verify the performance in ice and open water respectively The hull form 2 shows less speed loss compared to Hull form 1 in open water operation but hull form 2 shows very good ice clearing ability. finally the Hull Form 2 satisfying Baltic ice class IA. The merit of this hull form is to use the same engine capacity and no major design changes in hull form and other related designs But the hull structure has to be changed according to the ice class grade. The difference in two hull form development methods, ice model test methods and analysis methods of ice model test will be described in this paper.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.128-133
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• 2005

본 연구에서는 질유량 최소화 및 고압력비를 요구하는 가스발생기 방식의 개방형 액체로켓엔진(LRE)용 터보펌프유닛(TPU) 성능 설계를 위해 구성품인 비극저온 원심펌프 및 부분분사노즐을 사용하는 1단 충동형 터빈에 대한 성능설계 프로그램을 작성였다. 펌프출구압력, 가스발생기에서의 혼합비 등을 입력값으로 하고 펌프-터빈간의 출력 매칭을 위한 유량밸런싱을 통해 프로그램을 통합하여 기존에 작성한 액체로켓엔진시스템 개념설계 프로그램에 TPU 모듈로 삽입하였으며, 이를 통해 엔진시스템 요구조건 및 가스발생기 질유량 최소화 조건을 만족하는 터보펌프시스템의 기본 설계 조건을 구하여 러시아 엔진 데이터와 비교$\cdot$검토하였다.

• 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.