• Strategy21
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• 통권41호
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• pp.261-293
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• 2017

Nuclear power is a way of attaining an enormous amount of energy with relatively small amount of resources and after it has been introduced to the submarine since 1954, there are approximately 150 of nuclear powered submarine currently on a mission around the world. This is due to the maneuverability, mountability and covertness of nuclear submarines. However, there are other tasks, not only the high level of nuclear technology that are needed to be dealt with in order to construct nuclear powered submarine. The biggest task of all is to secure the enriched uranium. Accordingly, this research is about the way of enriching and securing the nuclear fuel that are used in the nuclear submarine with the characteristics, merits and demerits of the nuclear submarine. Due to the fact that the pressurized water reactor in South Korea is the reactor that was originally built for the development of nuclear powered submarine, many parts is designed to be suitable for the submarine propulsion. However, in order to apply this to submarine it is needed to consider additional requests such as the position of reactor, accident-coping system, radioactive covering, reactor output adjustment and ship's pitch and roll in order to apply this to submarine. Nuclear submarines have much higher speed based on the powerful propulsion in comparison with diesel-electric submarine and also have bigger loading area. Besides, there is no need to snorkel and they also have advantages in covertness with the multi-noise proof system. The nuclear technology in South Korea has seen the dramatic development since 1962 and in 1998 reached to the level that we have succeeded in the localization of nuclear plant and exported the world-class one-piece small-sized reactor (SMART) to UAE. To operate these reactors, we import the whole quantity of low-enriched uranium and having our own uranium enrich facility is not probable because of the budget and international regulations. With the ROK/US nuclear agreement revised on 2015 November, the enrichment of uranium that are available without special permission has changed up to 20%. According to the assumption that we use the 20% enrichment of Uranium on U.S. virginia class submarine, it is necessary to change the fuel after 11 years and it will cause additional cost of 1 billion dollars. But the replace period by the uranium's enrichment rate is not fixed so that it is possible to change according to the design of reactor. Therefore, I would like to make a suggestion on two types of design concepts of nuclear submarine that can be operated for 30 years without nuclear fuel change by using the 20% enriched uranium from ONNp.First of all, it is possible by increasing the size of reactor by 3 times and it results in the 1,000t increase of the weight. And secondly, it is by designing the one piece reactor to insert devices such as steam turbine, condenser into the inside of nuclear core like the Rubis class submarines of France.

• 정보화연구
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• 제9권2호
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• pp.177-186
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• 2012

해군은 다양한 해상작전을 수행하기 위해 해상기동부대(TF)를 구성한다. 해양 환경하에서 해상기동부대(TF)는 대함전(ASUW), 대잠전(ASW), 대공전(AAW), 그리고 상륙돌격 작전 등과 같은 동시 병행적으로 성분작전을 수행한다. TF는 임무완수를 위하여 C4I, 인터넷 음성전화(VOIP) 및 디지털 전보처리체계(DMHS)와 LINK-11, 16, ISDL 등과 같은 전술데이터링크를 갖춘 많은 전술체계들을 구성하고 있다. TF가 수명한 임무를 완수하기 위해 해상작전을 수행할 때, TF의 작전절차에 관심을 갖게 되었다. 작전절차는 적을 격파하기 위한 해상작전 수행을 위한 표준절차이다. 각 함정은 '어떻게 싸울 것인가'에 대한 매뉴얼에 교전절차는 갖고 있지만, 현재 TF의 상세한 작전절차는 미흡하다. 따라서, 본 논문에서 우리는 효과적인 해상작전 수행에 필요한 작전절차를 제안한다. 그런 작전절차 환경에서 TF의 작전 효과성은 전술데이터링크 운영의 작전 시나리오를 통해 결정하고자 한다. 전술데이터링크를 적용한 해상작전에서 데이터 링크 기반으로 국방 아키텍처프레임워크(MND-AF) OV-6c(운용상태 추적 기술서)에서 작전정보 공유효과를 살펴보고, 정보 전파과정 개선을 식별하는 것이다. 본 논문에서는 효과적인 해군작전의 해상 TF를 위한 작전절차 모델을 제안하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.133-139
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• 2018

해상교량 하부의 직선항로 길이 확보는 선박 통항 안전을 위한 중요한 요소 중 하나이다. 그러나 항만 및 어항 설계기준에 따르면 해상교량 하부 직선항로 길이는 선박길이의 8배로 획일적인 가이드라인을 적용하고 있다. 본 연구는 적정 해상교량 하부직선길이를 도출하기 위해 ES 모델을 이용하여 항로폭, 통항량, 항로의 곡률, 직선항로길이에 따른 위험도 비율을 확인했다. 확인 결과 항로의 곡률이 $45^{\circ}$의 경우 항로길이가 3L에서 10L로 길어짐에 따라 위험도 비율이 2.27 % 감소했다. 곡률에 따른 위험도는 직선항로의 길이가 3L의 경우 곡률이 $45^{\circ}$에서 $0^{\circ}$로 변하면서 위험도 비율이 4.83 % 감소하는 것을 확인했다. 또한 항로폭 400 m, 시간당 발생선박이 20척의 조건에서 항로의 곡률별, 직선항로에 따른 위험도 비율은 최대 1.45 % 감소하는 것을 확인했다. 이를 통해 해상 교량 건설 시 항로의 혼잡도 및 곡률에 따라 일정 길이 이상의 직선항로가 필요함을 검증했다.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권5호
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• pp.324-333
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• 2013

Recently, rudder erosion due to cavitation has been frequently reported on a semi-spade rudder of a high-speed large ship. This problem raises economic and safety issues when operating ships. The semi-spade rudders have a gap between the horn/pintle and the movable wing part. Due to this gap, a discontinuous surface, cavitation phenomenon arises and results in unresolved problems such as rudder erosion. In this study, we made a rudder model for 2-D experiments using the NACA0020 and also manufactured gap flow blocking devices to insert to the gap of the model. In order to study the gap flow characteristics at various rudder deflection angles($5^{\circ}$, $10^{\circ}$, $35^{\circ}$) and the effect of the gap flow blocking devices, we carried out the velocity measurements using PIV(Particle Image Velocimetry) techniques and cavitation observation using high speed camera in Seoul National University cavitation tunnel. To observe the gap cavitation on a semi-spade rudder, we slowly lowered the inside pressure of the cavitation tunnel until cavitation occurred near the gap and then captured it using high-speed camera with the frame rate of 4300 fps(frame per second). During this procedure, cavitation numbers and the generated location were recorded, and these experimental data were compared with CFD results calculated by commercial code, Fluent. When we use gap flow blocking device to block the gap, it showed a different flow character compared with previous observation without the device. With the device blocking the gap, the flow velocity increases on the suction side, while it decreases on the pressure side. Therefore, we can conclude that the gap flow blocking device results in a high lift-force effect. And we can also observe that the cavitation inception is delayed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.142-149
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• 2019

지난 2000년대 초 우리 정부는 원자력추진 잠수함을 전략자산으로 확보하고자 하는 첫 시도를 한 바 있다. 원자력추진 잠수함의 획득은 척당 수조 원대에 이르는 초기획득비와 막대한 연간 운영비, 주변국을 포함한 국제사회의 동의, 전 국민적 합의, 전문인력 양성을 포함한 기술인프라 조성 등의 도전을 극복해야 한다. 미 해군은 1950년대부터 에너지부 중심의 정부 부처와 공동으로 원자력추진 함정의 획득을 위해 노력 해왔으며, 1982년에는 그동안의 노력을 통합하고 미래를 준비하기 위해 미 해군 원자력추진프로그램이라는 행정명령을 제정한 바 있다. 미 해군 원자력추진프로그램은 미 정부 내 원자력과 관련된 에너지부와 미 해군의 조직 구성, 관리자의 권한과 책임 등에 관해 규정하고 있으며, 관련된 전 국가적 노력을 통합하고 있다. 본 논문은 미 해군 원자력추진 프로그램의 구성과 성과를 분석하여 우리의 미래를 준비하기 위한 타산지석의 귀중한 지혜를 얻고자 작성되었다. 국력이나 군사력의 규모가 달라 일대일로 추종할 수는 없지만 그들의 과거와 현재를 잘 참고한다면 최소한 그들이 겪었을 시행착오에 투입한 노력과 시간만큼은 단축할 수 있을 것이다.