권호 표지

Journal of the Korean Society of Marine Engineering (한국마린엔지니어링학회지)

Korean Society of Marine Engineers (한국마린엔지니어링학회)

  • 연10회간
  • /
  • 2234-7925(pISSN)
  • /
  • 2234-8352(eISSN)

Domain

  • Machinery ＞ Naval Architecture/Ocean Engineering

Aim & Scope

The journal covers covering research, theory and scientific studies concerned with all aspects of marine engineering and technology. Particular interest of the journal includes, but is not limited to: ships and shipping equipments, shipbuilding, ocean engineering, international standards on offshore and shipbuilding. It is the official publication of the Korean Society of Marine Engineering.

https://kosme.jams.or.kr KSCI KCI

Volume 41 Issue 4

  1. Park, Jae-Hong;Cho, Sung-Youl;Lee, Jun-Seok;Lee, Sang-Rae;Kim, Seung-Hyun;Lim, Gye-Hun;Seo, Jung-Wan;Kim, Jeung-Hoon 296
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.296 PDF KSCI
    발전 플랜트, 석유 화학 플랜트, 단위 공장과 같은 다양한 플랜트에서 사용 후 스팀이나 잉여 스팀을 이용하여 온수나 급탕수를 생산하는 시스템의 수요가 증가하고 있다. 컴팩트 스팀 유닛(Compact Steam Unit, 이하 CSU)은 이러한 (폐)스팀 등을 이용하여 온수와 급탕수를 생산하는 시스템으로서 에너지 재활용 측면에서 매우 좋은 대안이 되고 있다. 본 연구에서는 CSU의 핵심 기자재 중 하나인 열교환기를 기존 판형 열교환기에서 성능이 개선된 하이브리드 판형 열교환기를 사용하였고, 개선된 온도 조절 밸브 및 제어 시스템 등으로 새로운 형태의 CSU(1,600 kW급)를 구성하여, CSU의 성능 시험을 수행하였으며 시험 결과를 CSU의 상용화를 위한 자료로 삼고자 하였다. 실험 결과, 1차측(고온측, 스팀)과 2차측(저온측, 냉수) 사이의 에너지 밸런스는 ${\pm}0.77%$ 이내였으며, CSU의 성능 평가 요소 중 가장 중요한 2차측 냉수 출구 온도 편차는 $(0{\sim}0.3)^{\circ}C$ 이었다.
  2. Ryu, Myeong-Rok;Park, Kweon-Ha 302
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.302 PDF KSCI
    격납건물에서 수소폭발이 발생된다면 다중방어벽을 훼손하고 다량의 방사능 물질을 방출시킬 수 있기 때문에 노심용융과 함께 발생되는 수소를 효과적으로 제어하고 제거해야 하지만 사고 원인의 다양성과 수소분포, 거동의 불규칙성 때문에 폭발 저감을 위한 대책마련이 쉽지 않다. 본 논문에서는 가장 넓게 사용되는 수소저감 기술인 피동촉매형수소재결합기(PAR)의 수소저감 효율을 높이기 위해 외부 유동을 고려한 가이드 구조에 관하여 연구하였다. 2단 촉매 PAR 내부형상을 기본으로 하여 PAR 외부에 가이드를 부착하였을 때 유체의 거동과 수소저감효율에 대해서 해석을 수행하였다. 유동이 아래에서 위로 올라가는 경우 가이드 높이 150mm, 촉매와 가이드 직접 부착, 가이드 각도가 $60^{\circ}$인 구조가 최적으로 판단되며 유동이 옆에서 불어오는 경우 촉매와 가이드 거리 100mm인 구조가 최적으로 판단되고, 유동이 위에서 아래로 내려오는 경우 직접부착, 높이 50mm 가이드 구조가 최적으로 판단된다.
  3. Kim, Yang-Gon;Hwang, Sang-Jae;Kim, Ue-Kan 310
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.310 PDF KSCI
    최근 건조되는 선박은 연료소비량을 절감하고 안락한 운항을 위해서 고효율 프로펠러를 부착하고 있다. 이와 같이 고효율 프로펠러가 탑재됨에 따라 이전의 프로펠러 특성을 고려한 프로펠러 감쇠방법을 이용하여 해당 축계의 비틀림진동 해석을 할 경우에는 해석 오차가 많이 발생되고 있다. 이러한 오차는 고효율 프로펠러의 개발이 지속됨에 따라 더욱 커질 것으로 예상된다. 본 논문에서는 비틀림진동 해석에 적용되고 있는 각종 프로펠러 감쇠 적용방법들에 따른 해석 편차를 검토하였다. 또한 고효율 직결식 10MW급 프로펠러를 적용한 선박들을 대상으로 프로펠러 감쇠 적용방법에 따른 해석치와 계측 결과를 비교 검토하여 현 시점에서 사용상 적절한 프로펠러 감쇠방법을 제시하였다.
  4. Kim, In-Seob;Go, Dae-Gyu;Park, Dong-Woo 316
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.316 PDF KSCI
    본 논문의 주 목적은 수치해석 도구를 활용하여 저항성능 관점에서 우수한 선형을 개발하는 것이다. 최종 개발된 선형의 성능 평가를 위해 수조 모형시험을 수행하였다. 현존선은 도면을 바탕으로 실물과 도면의 타당성 검토를 위해 실태조사를 수행하였다. 실태조사 시에 실제 운항 상태인 주 운항 배수량 및 주 운항 선속을 확인하였다. 수치해석을 바탕으로 현존선의 저항성능을 검토하였다. 개발선은 선수어깨의 파형개선, 배수량 분포의 균형화, 단면형상의 수정 그리고 중앙 스케그의 크기와 형상 변경에 관한 스터디를 통해 도출되었다. 수치해석 결과 개발선은 조파저항 개선에 의해 저항성능 관점에서 주 운항 선속인 11노트에서 약 15% 개선된 양을 보여주었다(Table 4 참조). 개발된 선형의 성능 평가를 위해서 수조 모형시험을 수행하였으며 그 결과 11노트에서 약 17% 개선된 양을 보여주었다(Table 5 참조).
  5. Park, Go-Ryong;Cho, Kwon-Hae 323
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.323 PDF KSCI
    최근 전 세계 기온상승, 해양에서 오염물질 배출 규제 강화 등을 고려할 때 운항선도 연료 절감을 의무적으로 이행해야 한다. 항내에서 오염물질 배출에 대한 IMO 국제기준 및 EU 각국의 제한기준이 강화되고 있다. 따라서 선사와 조선업계에서는 $CO_2$, SOx, 및 NOx 배출을 저감하는 방안에 대하여 모색하고 있다. 지속적인 무역 증가와는 반비례하여 해상운송에 사용되는 연료량은 줄어드는 경향이 있다. 하지만 국제해운 회의소는 2050년까지 해운으로부터 배출되는 이산화탄소를 50% 감축한다는 목표를 설정하였다. 또한 2015년 신기후변화협약이라 불리는 파리 기후협약과 관련하여 IMO는 운항 선박으로부터 온실가스 배출 감축 목표를 설정하기로 제안하였다. 국제 해운수송에서 배출되는 온실가스 배출 감축 목표를 설정하기 위해 연료 데이터수집시스템이 도입될 예정이다. 운항선 연료절감 강제화 추세에 따라 선박으로부터 효과적인 연료 사용 감축을 유도하기 위해, 이 논문에서는 연간 운항 결과를 EEOI로 검증한 후 탄소배출권 거래제 및 탄소세에 기반 한 격려금과 벌과금 부여 제도의 운영과 이에 적용할 기초 식을 제안하였다.
  6. Jeong, Sang-Hu;Kim, Jeong-Ryeol;Shin, Jae-Won 330
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.330 PDF KSCI
    본 연구는 고무 탄성커플링을 적용한 특수선의 디젤엔진 추진체계에서 유압작동식 다판, 습식 마찰클러치의 고착에 대한 원인분석 내용이다. 클러치 고착원인 분석을 위해 피쉬본((fish bone) 방법으로 클러치 및 감속기어 분해조사, 선박 탑재상태에서의 체계 시험 및 부품 조사, 비파괴 시험 등을 통해 수행하였다. 마찰판 고착은 클러치 중공축의 크랙부를 통해 제어오일 누설로 인한 슬립, 마찰열 발생에 의해 발생되었다. 마찰판 냉각 오일 또한 크랙부를 통해 동시에 누설에 기인한 유량부족으로 클러치 마찰판은 국부적인 눌러붙임이 발생하는 핫스팟(hot spot)에 의해 고착되었다.
  7. Kwon, Sun-Beom;Kim, Myung-Sung;Lee, Jae-Myung 337
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.337 PDF KSCI
    환경 문제로 인해 기존 연료를 대체하는 천연가스의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액화천연가스 운반선의 화물창이 거대화되면서 화물창 내의 슬로싱 하중이 증가하게 된다. 액화천연가스 화물창의 종류 중 하나인 Mark-III 타입의 1차 방벽은 액화천연가스와 직접적으로 접촉하고 있으며 슬로싱 하중 및 액화천연가스의 자중을 받는다. 슬로싱 하중에 의해 다양한 범위의 하중이 1차 방벽에 지속적으로 작용하며 이로 인해 피로 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Mark-III 타입의 1차 방벽을 포함한 단열시스템을 유한요소 모델로 구성하였으며 1차 방벽에 대해 피로수명을 평가하여 피로 특성을 확인하였다. 수치해석을 통해 주응력 범위 및 최대 주응력이 발생하는 위치를 계산하였으며 이를 통해 1차 방벽의 피로수명을 수치적으로 평가하였다. 또한, 다양한 단열시스템 타입에 대해 모델링을 실시하였으며, 피로수명 평가 결과를 통해 1차 방벽의 피로 파괴 안전성을 확보하는 최적의 단열시스템에 대해 제안하였다. 본 연구의 결과는 Mark-III 타입 1차 방벽의 피로 기반 설계에 있어 활용가치가 있을 것으로 판단된다.
  8. Park, Gi-Beom;Kim, Tae-Wook;Kim, Seul-Kee;Lee, Jae-Myung 345
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.345 PDF KSCI
    본 연구에서는 액화천연가스(Liquefied natural gas, LNG) 운반선 화물창 손상으로 인한 극저온 LNG 누출 및 하중 작용 시 화물창의 초저온 보냉재를 구성하고 있는 고분자 폼(Polymer foam) 소재의 성능을 관찰하고자 하였다. LNG와 맞닿아 있는 LNG 운반선 1차 방벽은 유체 충격하중이나 오랜 시간 동안의 LNG 적재/하역으로 인해 손상이 누적 되면 누출로 이어지게 된다. 극저온 유체의 누출은 다공성 밀폐 셀 구조인 고분자 폼 내부에 영향을 끼쳐 작용 하중에 대한 거동변화를 야기한다. 본 연구에서는 단열재(Insulation)로 사용되는 고분자 소재인 폴리이소시아누레이트 폼(Polyisocyanurate foam, PIF) 시험편의 기계적 성능에 대한 평가를 수행하였다. 시험편에 극저온 액체를 함침시켜 압축실험을 진행함으로써 저온 취성(Cold brittleness)으로 인한 성능 변화와 함께 극저온 유체의 함침 영향에 대해 정량적으로 비교분석 하였다.
  9. Lee, Su-Bong;Kang, Dong-Hoon;Lee, Jong-Hyeon;Lee, Jae-Chul;Kim, Young-Hoon;Lee, Soon-Sup 353
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.353 PDF KSCI
    선박을 통한 관광 수요가 증가함에 따라 선박 사고에 대비한 안전한 운항 및 대처가 필요하다. 해상에서는 외부구조 지원을 신속하게 받을 수 없으므로, 자체적으로 피해 최소화를 위한 초기 대응이 매우 중요하다. 따라서, 2차 피해 방지를 위해 신속하고 정확하게 선박 내 승객 위치 파악이 필요하다. 본 연구에서는 선박의 특성을 고려하여 저전력, 초소형 등의 장점을 가진 지그비(Zigbee) 무선측위기술(PDT, Position determination technology)을 향상시킨 e-Zigbee(enhanced-Zigbee) 무선 측위 기술을 적용하였고 사용자 니즈(needs)에 맞게 측위 정밀도를 고려한 저가형과 고정밀 승객 위치 태그(tag) 및 액세스포인트(AP, Access point)를 제공하였으며 특성조사를 통해 측위정밀도를 향상시킨 실선 테스트베드를 구축하였다.
  10. Lee, Ik-Sung;Ko, Dong-Kyun;Moon, Gun-Feel;Nam, Youn-Woo;Kim, Shin-Han;Oh, Young-Taig 362
    https://doi.org/10.5916/jkosme.2017.41.4.362 PDF KSCI
    본 연구에서는 입자상물질 저감을 위해 개발한 디젤미립자 필터를 선박용 고속 디젤엔진에 적용하여 측정방법에 따른 저감효율을 비교 분석하였다. 시험에 사용된 엔진은 최고출력 403 kW의 4행정 기계식 선박용 고속 디젤엔진이며, 선박 엔진의 부하와 회전속도 제어를 위해 AC 동력계를 사용하였다. 선박 엔진 시험주기인 E3 cycle의 네 운전조건에서 저감효율을 측정하였으며, 측정방법으로는 입자상물질 및 soot의 저감특성을 살펴보기 위해 분류희석 방법과 광흡수법이 적용된 계측기를 각각 이용하였다. 디젤미립자 필터 적용에 따른 저감효율 측정 결과, 엔진허용 배압을 충족함과 동시에 입자상물질의 경우 76 ~ 91 %, soot(${\approx}$블랙카본)은 90 %이상 확인할 수 있었다. 이 결과로부터, 선박용 디젤엔진에서 배출되는 입자상물질 및 soot 저감기술로 디젤미립자 필터 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 또한, 측정방법별 저감효율이 상이한 결과로부터 측정방법의 단일화 필요성을 확인할 수 있었다.