Abstract
This paper discusses the process and results of experimental research aimed at reducing Underwater Radiated Noise (URN) using air injection technology. Air Lubrication System (ALS) is an air injection technology mainly installed and operated to improve the propulsion efficiency of large commercial ship, such as LNGC. Recently, research institutes have been studying the potential of reducing URN using ALS. This paper performs an experiment as part of such research. The experiment was conducted in the Large Cavitation Tunnel (LCT), and the major devices applied in the experiment fall into two categories: ALS, which is directly applied to the model in use for LNGC and a modified air injection belt developed from the Masker-Air System (MAS), which is being developed to reduce URN of naval ships. The environmental conditions for the experiment mainly include the air injection flow rate and flow speed in the LCT. The flow rate was set to the actual air injection conditions of ALS, and the flow speed was adjusted to two different levels, considering the actual speeds of LNGC. The noise reduction performance was confirmed by calculating insertion loss with and without air injection.
본 논문은 공기분사 기술을 이용하여 수중방사소음(Underwater Radiated Noise, URN)을 저감시키기 위한 실험적 연구의 과정과 결과를 다루었다. 공기윤활장치(Air Lubrication System, ALS)는 LNGC를 비롯한 대형 상선의 추진 효율을 높이기 위해 장착·운용 중인 시스템이다. 최근, 국내 조선소 및 연구기관 등에서 ALS를 통한 선박의 URN 저감 가능성을 연구 중이며, 본 논문에서 다루고 있는 실험이 이러한 연구의 일환으로 수행되었다. 실험은 대형공동수조(Large Cavitation Tunnel, LCT)에서 진행되었으며, 실험에 적용된 주요 장치는 크게 두 가지로써, LNGC 등에서 기운용 중인 형상을 그대로 적용한 ALS와 해군 함정의 URN을 줄이기 위해 개발 진행 중인 Masker-Air System(MAS)에서 아이디어를 얻은 개량형 공기분사 벨트이다. 실험을 위한 환경 조건은 크게 공기분사 유량과 LCT의 유속이며, 유량은 실제 ALS 공기분사 조건에 해당하는 실선 유량을 적용하였고, 유속은 실제 LNGC의 선속을 고려하여 2종의 유속을 적용하였다. 해당 조건별 LCT 실험을 통해 공기분사 유무에 따른 삽입손실(Insertion Loss, IL)을 산출하여 소음 저감 성능을 확인하였다.