• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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• pp.1069-1076
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• 2005

The oil crises in 1973 and 1979 caused considerable effort to decrease the fuel consumption. As a result, the main engine had been changed through the shape(from loop scavenging air system to uniflow scavenging air system), higher compression ratio, low speed and long stroke. It is difficult to make a various engine satisfied with all owner's request. So manufacturer could find a way that can change the rating through large range from the engine already manufactured. These ways are tried through large range to change rpm to 72% and engine's output to 48% of MCR with keeping the normal engine's shape almost. The important element considered in the process of derated output of the main engine is to recover the beginning overcapitalization as soon as possible through low SFOC. In this paper, it is compared and considered between rating and derating engine with several data about modifying rating which have been done by engine manufacturer so far. And the selection process of derating engine is studied also.

• 대한환경공학회지
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• 제33권10호
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• pp.701-708
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• 2011

본 연구에서는 일반선박으로부터 배출되는 온실가스 배출량을 연료소비를 근거로 한 배출(Tier1)과 선종을 고려한 출력, SFOC, 운항특성(시간과 부하율 등) 등을 근거로 한 활동도에 의한 배출(Tier3)로 구분하여 산정하고 비교분석하였다. 2009년도 기준으로 배출량을 산정한 결과, Tier1 방법에 의한 배출량은 총 28,273천톤 $CO_{2eq}$, Tier3 방법에 의한 산정량은 총 30,810 천톤 $CO_{2eq}$으로 나타났다. Tier3에 의한 온실가스 배출량이 Tier1에 의한 산출결과보다 약 9% 정도 많게 나타났다. 이는 설문조사에 의한 선박의 부하율, 운항시간 등의 활동도 조사결과가 약간 과대평가되었기 때문으로 판단되었다. 향후 Tier3 방법을 적용하여 온실가스의 발생량을 정확하게 산정하기 위해서는 선박의 종류 및 특성에 따라 SFOC, 운항특성별 시간과 부하율, 운항속도 등에 대한 상세한 활동도 자료의 확보가 필요할 것으로 판단되었다. 운항특성 등을 고려한 보다 상세하고 다양한 활동도 자료가 확보될 경우, 적절한 저감대책 수립이 가능할 것으로 생각된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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• pp.244-244
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• 2017

최근 4차 산업혁명의 주요 변화동인 중 하나인 "빅데이터" 기술을 활용하여 다양한 산업에 적용하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 선박이 운항 하면서 발생되는 데이터에는 1해리 당 소모연료량, 엔진출력, 대지속력, 대수속력, Main Engine RPM, FOC, SFOC, DFOC 등의 여러 지표가 있다. 본 논문에서는 Gathering 데이터간의 민감도를 분석 하여 각 변수들간의 영향력을 판단하여 선박 운항 관련 에너지효율에 대한 주요 변수를 분석 하고, 분석 기법 중 수학 모델을 이용한 근사 모델을 생성 하여, 실측 데이터와 예측결과를 비교분석 하였다. 이를 통해 빅데이터 분석 기술을 활용하여 운항 선박의 에너지효율 관련 변수 간 민감도 확인, 근사모델을 이용한 연비 관련 지표 예측에 활용 할 수 있는 가능성을 확인 하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권3호
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• pp.16-21
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• 2012

Biodiesel is technically competitive with or offers technical advantages over conventional petroleum diesel fuel. Biodiesel is an environmentally friendly alternative liquid fuel that can be used in any diesel engine without modification. In this study, to investigate the effect of fuel injection timing on the characteristics of performance with DBF in DI diesel engine. The engine was operated at five different fuel injection timings from BTDC $6^{\circ}$ to $14^{\circ}$ at $2^{\circ}$ intervals and four loads at engine speed of 1800rpm. As a result of experiments in a test engine, maximum cylinder pressure is increased with leading fuel injection timing. Specific fuel oil consumption is indicated the least value at BTDC $14^{\circ}$ of fuel injection timing.

• 한국추진공학회지
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• 제23권4호
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• pp.98-103
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• 2019

함정 운용 장비의 건전성 예측은 유지보수의 효율성 및 긴박한 상황에서의 운용성능 유지를 위한 필수 요소이다. 최근 함정의 양적인 증가와 작전반경 확대에 따라 운용성능 유지를 위해 통합조건평가시스템(ICAS)을 도입하여 운용중이며, 관련기술 국산화를 위해 다각도로 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 함정 운용 장비인 디젤발전기의 건전성 예측방법 중 데이터기반 모델 적용에 대한 결과를 제시 하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.659-673
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• 2021

This study aims to investigate the impact of the High Pressure Selective Catalytic Reduction system (SCR-HP) on a large marine two-stroke engine performance parameters by employing thermodynamic modelling. A coupled model of the zero-dimensional type is extended to incorporate the modelling of the SCR-HP components and the Control Bypass Valve (CBV) block. This model is employed to simulate several scenarios representing the engine operation at both healthy and degraded conditions considering the compressor fouling and the SCR reactor clogging. The derived results are analysed to quantify the impact of the SCR-HP on the investigated engine performance. The SCR system pressure drop and the cylinder bypass valve flow cause an increase of the engine Specific Fuel Oil Consumption (SFOC) in the range 0.3-2.77 g/kWh. The thermal inertia of the SCR-HP is mainly attributed to the SCR reactor, which causes a delayed turbocharger response. These effects are more pronounced at low engine loads. This study supports the better understanding of the operating characteristics of marine two-stroke diesel engines equipped with the SCR-HP and quantification of the impact of the components degradation on the engine performance.

• 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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• 제28권3호
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• pp.451-458
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• 2022

In Korea, five major ports have been designated as sulfur oxide emission control areas to reduce air pollutant emissions, in accordance with Article 10 of the "Special Act on Port Air Quality" and Article 32 of the "Ship Pollution Prevention Regulations". As regulations against vessel-originated air pollutants (such as PM, CO2, NOx, and SOx) have been strengthened, the Ministry of Oceans and Fisheries(MOF) enacted rules that newly built public ships should adopt eco-friendly propulsion systems. However, particularly in diesel-electric hybrid propulsion systems,the demand for precise control schemes continues to grow as the fuel saving rate significantly varies depending on the control strategy applied. The conventional Power Take In-Power Take Off(PTI - PTO) mode control adopts a rule-based strategy, but this strategy is applied only in the low-load range and PTI mode; thus, an additional method is required to determine the optimal fuel consumption point. The proposed control method is designed to optimize fuel consumption by applying the equivalent consumption minimization strategy(ECMS) to the PTI - PTO mode by considering the characteristics of the specific fuel oil consumption(SFOC) of the engine in a diesel-electric hybrid propulsion system. To apply this method, a specific fishing vessel model operating on the Korean coast was selected to simulate the load operation environment of the ship. In this study, a 10.2% reduction was achieved in the MATLAB/SimDrive and SimElectric simulation by comparing the fuel consumption and CO2 emissions of the ship to which the conventional rule-based strategy was applied and that to which the ECMS was applied.

• 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.