• 동력기계공학회지
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• 제7권3호
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• pp.29-34
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• 2003

Genetic algorithm is a optimization technique based on the mechanics of natural selection and natural genetics. Global optimum solution can be obtained efficiently by operations of reproduction, crossover and mutation in genetic algorithm. The authors developed a computer program which can optimize marine propulsion shafting by using binary-coded genetic algorithm and modal analysis method. In order to confirm the effectiveness of the developed computer program, we apply the program to a optimum design problem which is to obtain optimum diameters of intermediate shaft and propeller shaft in marine propulsion shafting. Objective function is to minimize total mass of shafts and constraints are that torsional vibration stresses of shafts in marine propulsion shafting can not exceed the permissible torsional vibration stresses of the ship classification society. The computational results by the program were compared with those of conventional design technique.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제10권4호
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• pp.41-49
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• 1986

With the trend towards high propulsive level, increasing ship's dimensions and heavier shaft systems supported by the hull structure of relatively stiffness in modern ships, transverse vibrations of propulsion shaft system have become one of the problems that should be predicted in the early design stage. Regarding transverse vibrations, coupling terms such as oilfilm, gyroscope and hydrodynamic effect of the propeller exist between the vertical and horizontal vibration, furthermore for the shaft system with strut and bossing its physical properties incorporated with hull structure must be considered. In order to predict the transverse vibratory condition of the propulsion shaft and take some appropriate countermeasures, it is necessary to make a fairly strict estimation of the vibratory behaviours of it. In this paper, theoretical approach using the finite element method is investigated to calculate natural frequencies and vibration modes for coupled free transverse vibrations of shaft system in two planes. Based on the method investigated a digital computer program is developed and is applied to calculate the above-mentioned vibrations of an experimental model shaft system. The results of the calculation are compared with those of the experimental measurements and they show an acceptable agreement.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.311-312
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• 2006

선박의 추진축은 선박의 기관실 최말단부에서 바깥의 프로펠러까지 선체를 관통하여 설치되고 회전하기 때문에 선외로부터의 해수유입을 쳐대한 차단하는 역할을 하는 독특한 메커니즘을 가진 축밀봉장치(Shaft Sealing System)를 필요로 하는데 이것을 스턴튜브 씰(Stem Tube Seal)이라고 한다. 본 연구는 국내 중소형 선사들이 저렴한 가격대비 우수 품질의 씰 및 하우징을 사용할 수 있고 3차원 형상화를 통하여 선박의 운용자가 쉽고 정확하게 스턴튜브 씰을 이해 및 신속 정비가능, 해외업체 생산 규격을 선박 축에 맞게 절단, 접합의 씰 성능저하 관행을 고쳐 선주가 원하는 사양과 규격대로 제작된 우수한 씰 제품을 공급할 수 있고, 선박용 기자재에 대한 기초지식, 씰링 메카니즘, 구조 및 유동 해석 결과를 제공하여 국내 최초의 무접착 원형 메인 씰 개발 및 씰 하우징 제작 및 독자설계 기술을 확립하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.35-40
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• 2004

Since the scale of vessels is growing up recently, some troubles between the shaft and after bush bearing are frequently reported. Generally, mean pressure on bush bearing is used as a design criterion. However, in some case of the long bearing such as after bush bearing of the propulsion shaft, it might be liable to be locally under high pressure. As for the main engine bearings and the intermediate shaft bearing, it is reasonable to take the mean pressure as a design criterion. But, in case of after bush bearing, it is not sufficient because of the possibility of high pressure caused by local contact. In this study, Hertzian contact condition was applied to evaluation of the local pressure for after bush bearing. To reduce the local maximum pressure, the height of the after bush bearing was controlled. It was found that local maximum pressure could be reduced effectively by taking a partial slope on the white metal of the aft bush bearing.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.129-134
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• 2002

This study is focused on the layout design with sizing for the main propulsion shafting with controllable pitch propeller system. For appropriate design and successful manufacturing of controllable pitch Propeller system, it is based on specifications to be required from the customer as well as the stresses calculation and analysis of main propulsion system for hollow shafting. And it must be performed according to the U.S military specifications MIL-STD-2189(SH) with drawing of NAVSHIPS 803-2145807, and also the stress analysis by applying safety factor. The results are as follows : 1. For the main propulsion system with controllable pitch propeller, it is designed the following items propeller diameter, hub diameter, dimensions of oil distribution or actuating unit based on shaft mounting type, diameters of propeller and intermediate shaft, dimension of split muff coupling, coupling flange thickness and of coupling bolt diameter. 2. As the results, we can get complete our own design ability for the main propulsion shafting with controllable pitch propeller system with critical data which are necessary to establish shafting arrangement from the ship building companies.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.183-188
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• 2003

본 연구에서는 분리 축 방식의 가스터빈엔진을 축소형 무인 비행선의 발전용 추진시스템으로 활용하기 위해서 분리 축 가스터빈엔진을 발전용으로 개조하였다. 엔진시험을 통해 출력축으로부터 부하를 전달할 때, 요구되는 구동로터의 조건을 분석하였다. 분석한 결과 적절한 댐핑(damping)역할을 하는 장치가 필요함을 알 수 있다. 따라서 댐퍼 역할을 하는 flywheel의 관성모멘트의 변화를 고려하여 정량화하는 방법을 선택하였다. 적합한 flywheel의 관성모멘트를 장착 할 수 없는 경우에는 엔진으로부터 요구되는 출력을 얻을 수 없으며, 또한 엔진 시험중 불안정성이 초래함을 확인할 수 있었다. 엔진시험에 의한 데이터 분석으로부터 동역학적인 천이효과에 의한 성능을 통해 관성모멘트의 요구범위를 확인 할 수 있었다. 재설계한 Flywheel을 장착하여 시험한 결과 정상적인 엔진작동으로부터 추진 시스템에 요구되는 출력을 얻을 수 있었다. 엔진 시스템의 천이작동모드에서는 Fuel flow schedule 대한 엔진 응답이 제어 시스템에 제공되기 때문에, 제어시스템 설계와 천이작동모드는 충분히 고려해야 할 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.195-200
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• 2020

본 연구에서는 8개의 터빈 날개면들이 각각 추진축상에서 45°, 40°, 35°의 각도로 기울어져 있는 Model 1, 2 및 3인 3가지 Model의 유체클러치 터빈 날개 형상에 대한 유동 해석들을 수행하였다. 터빈 날개면이 추진축상에서 각도가 크게 기울어질수록 터빈 날개의 뒷면 이후에서의 흐름에서 Model들 중에서 가장 유동 압력을 크게 받고 있음을 알 수 있다. 반면에 터빈 날개면이 추진축상에서 각도가 작게 기울어질수록 유동 속도가 작게 된다. 터빈 날개면이 추진축상에서 각도가 작게 기울어질수록, 즉 유체의 흐름과 수직에 가까운 날개 형상이 효율적으로 유체클러치에 동력을 연결하고 차단하는데 있어서 적합함을 알 수 있다. 유체클러치 터빈 날개 유형별 유동해석을 적용함으로서 본 논문에서의 연구 결과는 미적인 설계를 적용할 수 있는 융합 연구자료로서 유리하다고 여겨진다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.104-117
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• 1999

복합재료는 비강성과 비강도의 우수성 때문에 첨단 산업분야에서 사용되고 있으며, 특히 낮은 비중으로 인한 중량감소 효과와 접착과 주조 둥에 의한 부품수의 감소효과 때문에 항공기와 수송기계분야에 널리 이용되고 있다. 복합재료의 이러한 장점들을 이용하여 항공기용 동력전달축과 자동차용 추진축에서 연구와 활용이 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 우수한 진동 안정성을 갖는 복합재료 추진축을 설계하고 해석하였으며 이를 증명하기 위해 충격망치를 이용한 FFT해석기와 회전장비를 이용하는 두 가지 실험을 수행하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제18권1호
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• pp.39-46
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• 1982

박용추진축계의 최적배치상태를 얻기 위해 선형계획법에 의한 최적배치 전산프로그램을 개발했으며, 여기에 필요한 자료들은 삼차모먼트정리를 매트릭스산법으로 전산처리해서 얻어냈고, 이 프로그램의 신속성을 확인하기 위해 모형축의 계산치와 스트레인 게이지에 의한 실측치를 비교하고, 실선축계에 적용한 결과 다음과 같이 요약할 수 있었다. 1. 최적배치의 필수자료인 직선지지상태의 반력 및 반력경향계수를 구하는 전산프로그램을 개발해서, 모형축에 적용한 결과, 실험치와 계산치가 거의 일치했고, 실선축에 대해 계산한 값도 타 프로그램으로 계산한 것과 거의 비슷했다. 2. 본 논문의 스트레인게이지에 의한 축계상태치의 계측방법은 실선축의 배치상태의 조정시에 매우 효과적으로 활용할 수 있을 것이다. 3. 최적배치의 전산프로그램을 실선축에 적용한 결과, 제한조건을 만족하려면, 지지베어링들을 상당량 수직방향으로 조절해야 함을 알 수 있었다. 따라서 최적배치의 관건은 배치계산에 필요한 정확한 자료와 제한조건을 구하는 것이라 할 수 있겠다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.7-13
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• 2021

최근 해운산업에서는 환경규제에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 이를 위한 산업의 요구가 급격히 높아지고 있다. 이에 샤프트제너레이터는 선박에 가장 빠르게 적용이 가능한 환경규제 대응기술로 선주의 요구가 증가하고 있다. 샤프트제너레이터는 메인추진엔진에 전동기를 설치하여, 부하환경에 따라 가변적으로 사용함으로 메인추진엔진의 연료소모율을 줄일 수 있는 장치이다. 저속에서는 모터의 힘으로 동작하고, 급격한 부하가 필요할 때에는 메인추진엔진과 모터가 함께 동작함으로 효율적인 운전이 가능하다. 본 논문에서는 MATLAB Simulink를 이용하여 터그보트의 디젤엔진과 샤프트제너레이터를 모델링하고, 시뮬레이션을 통해서 연료소모율을 검증하였다.