• 대한조선학회논문집
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• 제47권3호
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• pp.469-475
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• 2010

The operation scenarios, types of ice, draft and propulsion system are important design point on the beginning stage of the ice breaking vessel. The concept of hull form in ice breaking vessel has to compromise the performance according to the operation route especially if ship is operating in ice and ice free water. The several hull forms were proposed to optimize the capability of the vessel in this paper. The effect of hull form according to type of ice is also discussing and explaining the ice resistance in each ice type as like pack ice, brash ice, level ice, rubble ice and ice ridge. The draft effect was examined and propulsion system for example FPP(Fixed pitch propeller), CPP(Controllable pitch propeller) and POD system was compared focusing on the propulsion efficiency.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.183-183
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• 2012

As as result of development of new voyage route, especially Baltic seas, it is necessary for the design to meet ice class requirements as vessels continue to increase in this route. For this reason Finish-Swedish ice class has recently amended a regulation on the propulsion shafting design and engine output required for the ships which will be navigable in the brash ice channels broken by ice-breakers in Baltic seas. Therefore, this study shows the appropriate calculation methods for the design of engine output and propulsion shafting system based on ice class requirements.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권9호
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• pp.667-674
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• 2014

선박의 추진축계는 외부 변동 부하에 의해서 축계 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 추진축계의 동역학적인 특성은 운전 중에 일어나는 공진을 견딜 수 있거나 또는 피하도록 설계 및 최적화 해야 한다. 이러한 공진은 대빙급 선박의 추진시스템의 설계에 요구되는 프로펠러에서 유체역학적인 상호작용에 기인한다. 추진축계는 프로펠러와 대빙 사이의 상호관계로 인한 과도부하와 시스템의 공진에 의해서 진지한 응력을 받게 된다. 이 논문은 대빙이 적용된 극지 연구 선박에서 추진축계의 과도비틀림 진동응답을 검토하고자 한다. 추진축계는 전기모터로 구동되는 원동기, 탄성커플링 기어 및 프로펠러로 구성되어 있다. 이론적인 해석은 프로펠러의 대빙 부하를 기진력으로 과도비틀림진동 해석을 수행하였다. 그리고 실선에서 비틀림 진동을 계측하고 공진점을 확인하고 이를 이용하여 추진축계 한계 설계 토크에 대한 적용된 평가 요소를 국제선급연합 규정과 비교하였다. 전기모터를 갖는 추진축계에서 공진을 초래하는 탄성커플링의 강성 선정의 영향을 검토하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.321-328
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• 2015

최근 극지 선박의 수요가 늘어나고 있고 IACS(국제선급연합)에서는 대빙 선박에 대한 새로운 기준이 적용되고 있다. 이 선박에서는 추진시스템에 대한 대빙 설계 기준으로 빙 충격 토크는 프로펠러 날개 수를 중심으로 한 조화 함수로 규정되어 있다. 그러나 실 상황에서는 이러한 주기적인 기진 토크보다는 불규칙한 빙의 충격 토크가 발생할 수 있는 확률이 오히려 크다. 이 논문에서는 비틀림진동이 비교적 큰 6개의 실린더를 갖는 디젤엔진을 주 기관으로 한 추진시스템의 안정성을 검토하고자 한다. 특히 불규칙한 빙 충격 토크와 디젤엔진에서 발생하는 진동토크를 동시에 고려하여 비틀림진동의 공진점을 통과할 과도 비틀림 진동 응답을 이론적으로 해석하였다. 여기서 빙 충격토크는 빙이 프로펠러에 부딪칠 때를 여러 유형별로 가상하여 선급에서 규정된 방법에 의해서 구하였다. 전체적인 시스템의 과도응답 해석은 직접적분방법의 하나인 뉴마크(Newmark) 법을 이용하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권4호
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• pp.708-719
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• 2015

The two most important tasks of icebreakers are first to secure a sailing route by breaking the thick sea ice and second to sail efficiently herself for purposes of exploration and transportation in the polar seas. The resistance of icebreakers is a priority factor at the preliminary design stage; not only must their sailing efficiency be satisfied, but the design of the propulsion system will be directly affected. Therefore, the performance of icebreakers must be accurately calculated and evaluated through the use of model tests in an ice tank before construction starts. In this paper, a new procedure is developed, based on model tests, to estimate a ship's ice breaking resistance during continuous ice-breaking in ice. Some of the factors associated with crushing failures are systematically considered in order to correctly estimate her ice-breaking resistance. This study is intended to contribute to the improvement of the techniques for ice resistance prediction with ice breaking ships.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.463-468
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• 2011

The prospect of Arctic trade transportation opening on a year-round basis creates a vast opportunity of exploring untapped resources and shortened navigational routes. However, the environment's remoteness and lack of technical experiences remains a big challenge for the maritime industry. With this, engine designers and makers are continually investigating, specifically optimizing propulsion shafting system design, to meet the environmental and technical challenges of the region. Further, classification societies recognize the need to upgrade the Unified Rules concerning elements to meet current Polar requirements. Hence in this paper, excitation torque calculation on Polar class vessels propulsion shafting system will be reviewed. The propeller - ice interaction load effect, which is a main consideration of excitation source of Polar Class propulsion shafting system, on shaft design calculation will be analyzed.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권2호
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• pp.95-103
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• 2024

무인기에 적용되는 다양한 추진기관 기술은 항공의 중요한 개발 방향 중의 하나인 무인기의 비행 성능에 크게 관련이 있다. 본 논문에서는 무인기의 내연기관(왕복엔진, 로타리엔진, 가스터빈엔진), 하이브리드 및 순수한 전기 추진시스템에 대하여 조사를 수행하였다. 특히 이러한 추진기관들의 분류, 작동사이클, 특성 및 주요 기술들에 대하여 제시하였다. 그러므로 미래의 무인기 추진시스템의 개발 틀, 종합적인 예측 및 다양한 비교를 정립하는데 도움을 줄 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제40권6호
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• pp.20-29
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• 2003

When Arctic offshore development in the 1970's first led to the consideration of ice capable tankers, there was a high level of uncertainty over design requirements for both safety and ship performance. Also here was a lack of reliable methods to evaluate design proposals. Since that time, improved understanding of the ice environment has raised the confidence of design specifications. Parallel developments have resulted in a suite of engineering tools for ship performance evaluation at the design stage Recent development of offshore and near shore oil and gas reserves in several countries together with economic studies of increased transportation through the Russian Arctic has newly introduced the interest in ice capable tanker design. in response, Samsung Heavy Industries (SHI) applied its experience in tanker design and construction to the design of a specialized tanker with ice capability. SHI produced two prototype hull designs for further study. The performance of both hulls and of the propellers was evaluated at the Institute for Marine Dynamics (IMD) in St. John's, Newfoundland This paper discusses the development of the design, describes the model experiments to determine performance and variations, and presents the results.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권12호
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• pp.1166-1176
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• 2011

연중 운항할 수 있는 북극 항로 개설에 따른 전망으로 미개발 천연자원의 탐사와 짧아진 항로로 많은 기회를 부여하고 있다. 이는 환경과 거리가 먼 그리고 기술적인 경험 부족으로 해사 분야에서 커다란 도전으로 남아 있다. 엔진 설계자와 제작자는 이 지역에서 환경적 그리고 기술적으로 적합한 최적화된 추진시스템을 위하여 계속적인 조사를 하고 있고, 국제선급연합과 선급에서 인정하고 있는 대빙 등급 선박의 추진축계 설계를 위하여 통일된 규격의 여러 가지 특성에 대하여 개선할 필요가 있다. 대빙 등급 선박의 추진축계 시스템에서 주 기진력은 프로펠러와 빙 하중의 상호작용으로 인식하고 있고 국제선급연합에서는 빙의 파쇄와 충격하중으로만 간주하고 있지만, 추진축계 설계에 있어 시스템에 대한 여러 가지 인자의 특징을 고려하여야 한다. 이 논문은 종류가 다른 추진 시스템의 동적 응답에 영향을 주는 인자들에 평가하고 있고, 추후 추진 시스템의 설계단계에서 이러한 인자들이 충분한 역할을 갖는 것을 감안 고려해줄 것을 기대하고 있다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제3권3호
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• pp.208-215
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• 2011

A full-scale field trial in ice-covered sea is one of the most important tasks in the design of icebreaking ships. The first Korean icebreaking research vessel 'ARAON', after her delivery in late 2009, had a sea ice field trial in the Arctic Sea during July-August, 2010. This paper describes the test procedures and data analysis on the icebreaking performance of the IBRV ARAON. The data gathered from the icebreaking performance test in the Chukchi Sea and the Beaufort Sea during the Arctic voyage of ARAON includes the speed and engine power of the ship as well as sea ice thickness and strength data. The air temperature, wind speed and heading of the ship were also measured during each sea ice trial. The ARAON was designed to break 1 m thick level ice with a flexural strength of 630kPa at a continuous speed of 3knots. She is registered as a KR POLAR 10 class ship. The principal dimensions of ARAON are 110 m, 19 m and 6.8 m in length, breadth and draft respectively. She is equipped with four 3,500kW diesel-electric main engines and two Azipod type propulsion motors. Four sea ice trials were carried out to understand the relationship between the engine power and the ship speed, given the Arctic ice condition. The analysis shows that the ARAON was able to operate at 1.5knots in a 2.5m thick medium ice floe condition with the engine power of 5MW, and the speed reached 3.1 knots at the same ice floe condition when the power increased to 6.6MW. She showed a good performance of speed in medium ice floe compared to the speed performance in level ice. More detailed analysis is summarized in this paper.