• 한국항해항만학회지
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• 제27권1호
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• pp.87-95
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• 2003

해저 광테이블 공사는 해양조사, PLGR(Pre Lay Grapnel Run), 천해부공사, 포설/매설 순서로 이루어진다. PLGR은 케이블의 해저면 안착을 용이하게 하고, Plough 및 ROV(Remotely-Operated Vehicle)매설작업의 성능을 향상시키며, 매설 장비를 보호하기 위한 작업이다. 본 논문은 해저 광테이블 건설 작업 중에서 PLGR 작업을 효율적으로 관리할 수 있는 실시간 모니터링 시스템의 설계 및 구현에 대해서 논한다. 본 논문에서는 이를 위하여 전체적인 실시간 모니터링 시스템을 설계하고, 시리얼 멀티포트 통신 모듈, 실시간 처리 모듈, 환경 설정 모듈, 그리고 그래프 및 프린터 출력 모듈을 설계 및 구현하였다. 끝으로 본 논문의 타당성 검토를 위하여 시리얼 멀티포트 통신, 실시간 데이터 추출, 그래프 출력을 실험하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.77-84
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• 2022

해저 전력케이블은 수면 아래로 전력을 운송하는 송전케이블이다. 최근 해저케이블은 해상의 재생에너지인 풍력, 파력 및 조류시스템 등의 전력을 육지로 전송하며, 이 케이블이 위치하는 장소에 따라 해저에 매설하거나 해저면에 놓여진다. 전력케이블은 극한 환경에서 이용되어 왔기 때문에 가혹한 조건들과 온도 및 강한 조류를 견디도록 제작되나, 해저조건은 해상케이블에 대해 수 많은 종류의 심각한 손상을 만들기에 충분한 조건을 갖는다. 이러한 원인은 전력전송을 중단시키는 케이블 손상을 가져온다. 본 논문에서는 케이블에 대한 설계기준과 시공절차와 난제 그리고 케이블 전환 접속시스템에 대하여 연구한다. 설계된 해저케이블의 규격은 154kV 기존 케이블 1회선과 신규 케이블 2회선 등 3회선으로 구성되고, 선로당 100MVA 전력용량을 갖는다. 해저케이블 매설깊이를 결정하고 기존 및 신규 케이블을 함께 배치하는 방법을 연구하였다. 지중선로에 대한 해저케이블의 전력용량 허용값을 계산하였고 그 결과 케이블 선로당 100MW 이상의 전력용량을 갖는다는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.305-312
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• 2021

본 연구는 미세조직 분석을 통한 잠수함 탈출 트렁크 해치 스프링 파손부 개선에 관한 내용으로 잠수함 건조 중 발생한 탈출 트렁크 파손에 대한 발생원인 및 개선방안에 대해서 검토 하였다. 탈출 트렁크 스프링 파괴에 대한 원인 규명을 위해서 파손된 제품에서 시편을 채취하여 형광분석기를 이용한 재질의 화학성분을 비교 분석 하였고, 기계적 특성 변화를 검토하기 위해 파손부 주위로 비커스 경도를 측정 하였다. 특히, 스프링 파손부는 광학현미경 및 주사전자현미경을 이용하여 파면을 심층적으로 관찰하여 균열의 시작점 및 전파 경로를 확인하여 파괴에 대한 원인을 규명하고자 하였다. 최종적으로는 스프링 파손 원인 규명을 통한 스프링 형상 설계 방안을 제시하였고, 추가적으로 내부식성 및 내마모성이 우수한 나일론 도장을 도포하여 신규로 개선된 스프링을 제작 하였다. 실제 건조중인 잠수함 트렁크 해치에 부착하여 시험한 결과 기존 제품에 비해 해치 여닫음 시 스프링 간 접촉에 의한 도장 벗겨짐 현상이 감소하여 개선의 효과를 확인 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.121-129
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• 2022

함정전투체계는 국산화 이후 다양한 함정에 탑재되어 사용되고 있으며 최신 기술을 지속적으로 도입하며 발전을 이루어왔다. 최근 수상함 전투체계는 함정의 한정된 공간과 중량에 대한 제약사항 그리고 체계 안정성을 높이기 위해 가상화 분야 기술 중 서버 가상화와 데스크탑 가상화(Virtual Desktop Infra, VDI) 기술을 적용하였다. 반면, 잠수함 전투체계는 가상화 기술이 적용되지 않아 공간과 중량 제약 그리고 전투체계 효율성 향상에 한계가 있다. 이를 위해 본 논문에서는 도커 기반의 서버 가상화를 적용한 차세대 잠수함 전투체계를 제안한다. 기존 전투체계의 처리장치와 도커 기반 서버 가상화를 적용한 처리장치간 성능분석을 통하여 본 논문에서 제안하는 방법이 차세대 잠수함 전투체계에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 국산화 자체개발 내용 중 구조설계 및 해석결과 내용을 제시하였다. 상세 구조설계를 위해 3차원 CAD 프로그램을 이용하여 고 정밀도의 모델링을 수행하였고, 유한요소 기법을 이용하여 전산구조해석을 수행하였다. 코일링 암의 활용 목적에 맞추어 하역대상 케이블을 선박에서 케이블 탱크로 하역시 효과적으로 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러 부품을 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 원가절감을 달성하면서 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 장비 자체의 자중 및 하역 케이블 하중조건에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템의 과작동에 따른 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드의 운동 및 설치 지면의 경사도에 따른 전복 안전성 해석을 수행하였으며, 설치장소의 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 기존 수입품 코일링 암의 작동방식 개선과 독자적인 구조설계 및 해석 방법을 확립하였으며, 실제 국내 최초로 자체 개발된 제품의 현장설치 완료 및 하역작업의 효율적이고 정상적인 운영을 완료 및 검증하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제3권4호
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• pp.254-262
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• 2011

This study aims to optimize an arrangement of ship compartments with knowledge-based systems. Though great attention has been shown to the optimization of hull forms in recent years, the study on arrangement design optimization has received relatively little attention. A ship is both an engineering system and a kind of assembly of many spaces. This means that, to design an arrangement of ship compartments, it is necessary to treat not only geometric data but also knowledge on topological relations between spaces and components of a ship. In this regard, we select a suitable knowledge representation scheme for describing ship compartments and their relations, and then develop a knowledge-based system using expert system shell. This new approach is applied to create design variations for optimization on an arrangement of a pressure hull of a submerged vehicle. Finally, we explicate how our approach improves the design process.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권10호
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• pp.1217-1224
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• 2014

This paper provides a practical scaling method to solve an old problem for scaling and developing the speed and resistance of a model to full-scale submarine in fully submerged underwater test. In every experimental test in towing tank, water tunnel and wind tunnel, in the first step, the speed of a model should be scaled to the full-scale vessel (ship or submarine). In the second step, the obtained resistance of the model should be developed. For submarine, there are two modes of movement: surface and submerged mode. There is no matter in surface mode because, according to Froude's law, the ratio of speed of the model to the full-scale vessel is proportional to the square root of lengths (length of the model on the length of the vessel). This leads to a reasonable speed and is not so much for the model that is applicable in the laboratory. The main problem is in submerged mode (fully submerged) that there isn't surface wave effect and therefore, Froude's law couldn't be used. Reynold's similarity is actually impossible to implement because it leads to very high speeds of the model that is impossible in a laboratory and inside the water. According to Reynold's similarity, the ratio of speed of the model to the full-scale vessel is proportional to the ratio of the full-scale length to the model length that leads to a too high speed. This paper proves that there is no need for exact Reynold's similarity because after a special Reynolds, resistance coefficient remains constant. Therefore, there is not compulsion for high speeds of the model. For proving this finding, three groups of results are presented: two cases are based on CFD method, and one case is based on the model test in towing tank. All these three results are presented for three different shapes that can show; this finding is independent of the shapes and geometries. For CFD method, Flow Vision software has been used.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.419-424
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• 2004

we performed the underwater explosion analysis for the liquefied oxygen tank - a kind of fuel tank of a mid-size submarine, and tried to verify the structural safety for this structure. First, we reviewed the theory and application of underwater explosion analysis using Structure-Fluid Interaction technique and its finite element modeling scheme. Next, we modeled the explosive and sea water as fluid elements, the LOX tank as structural elements and the interface between two regions as ALE scheme. The effect on shock pressure and impulse of fluid mesh size and shape are also investigated. As the analysis result, the shock pressure due explosion propagated into the water region and hit the structure region. The plastic deformation and the equivalent stress highly appeared at the web frame and the shock mount of LOX structure, but these values were acceptable for design criteria.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권1호
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• pp.100-113
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• 2017

Snap rolling during hard turning and instability during emergency rising are important features of submarine operation. Hydrodynamics modeling using a high incidence flow angle is required to predict these phenomena. In the present study, a quasi-steady dynamics model of a submarine suitable for high-incidence-angle maneuvering applications is developed. To determine the hydrodynamic coefficients of the model, static tests, dynamic tests, and control surface tests were conducted in a towing tank and wind tunnel. The towing tank test is conducted utilizing a Reynolds number of $3.12{\times}10^6$, and the wind tunnel test is performed utilizing a Reynolds number of $5.11{\times}10^6$. In addition, least squares, golden section search, and surface fitting using polynomial models were used to analyze the experimental results. The obtained coefficients are presented in tabular form and can be used for various purposes such as hard turning simulation, emergency rising simulation, and controller design.

• 한국해양공학회지
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• 제19권1호
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• pp.20-25
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• 2005

The authors performed the underwater explosion analysis for the liquified oxygen tank - a kind of fuel tank of a mid-size submarine, and tried to verify the structural safety for this structure. First, the authors reviewed the theory and application of underwater explosion analysis, using a Structure-Fluid Interaction technique and its finite element modeling scheme. Next, the authors modeled the explosive and sea water as fluid elements, the LOX tank as structural elements, and the interface between the two regions as the ALE scheme. The effect on shock pressure and impulse of fluid mesh size and shape are also investigated. Upon analysis, it was found that the shock pressure due to explosion propagated into the water region, and hit the structure region. The plastic deformation and the equivalent stress were apparent at the web frame and the shock mount of LOX structure, but these values were acceptable for the design criteria.