• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.52-68
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• 1991

캐비테이션 특성이 우수하고 넓은 받음각에서 양력-향력비가 큰 새로운 날개단면(KH18 단면)을 사용하여 체계적인 방법으로 기하학적 형상을 변화시켜 설계된 새로운 계열 프로펠러의 개발을 시도하였다. 새로운 계열 프로펠러의 형상을 설계함에 있어 기존의 계열 프로펠러와는 달리 선택된 반류분포의 회전방향 평균 반류분포를 입력자료로 하여 반경방향 부하분포와 코오드 방향 부하분포를 동일하게 유지하면서 피치 및 캠버의 형상을 결정하였다. 또한 코오드 길이, 두께, 스큐 및 레이크 분포와 같은 형상은 최근 실적선 프로펠러의 형상 특성을 정형화하여 선택되었기 때문에 초기설계시 설계된 형상이 최종 설계 프로펠러의 형상과 크게 다르지 않을 것으로 생각되어 초기성능을 보다 정확하게 추정할 수 있게 하였다. 설계된 계열 프로펠러는 날개수 4개인 프로펠러를 대상으로 날개 전개면적비 4개($A_{E}/A_{O}$=0.3, 0.45, 0.6, 0.75)에 대하여 각 전개면적비에서 평균피치비를 5개(P/D=0.5, 0.65, 0.8, 0.95, 1.1)로 변화시켜 총 20개의 프로펠러로 구성되었으며 KD-프로펠러 씨리즈(KRISO-DAEWOO Propeller Series)라 명명하였다. 설계된 계열 프로펠러들에 대하여 단독특성시험, 캐비테이션 관찰시험, 변동압력 계측시험을 수행하였다. 프로펠러 단독특성 시험결과의 회귀해석결과로 부터 $B_{P}-\delta$ 곡선을 도출하여 초기설계 단계에서 최적 프로펠러 직경등을 쉽게 결정할 수 있게 하였다. 기준으로 선택된 반류분포(2700TEU 콘테이너선의 반류) 후류에서 프로펠러 추력계수 및 캐비테이션 수를 체계적으로 변화시킨 상태에서 캐비테이션 관찰시험 및 변동압력계측시험을 수행하였다. 양력면이론에 의한 비정상 프로펠러 성능해석에 의해 계산된 최대 국부양력계수 ($C^{max}_{l,0.8R}$)와 국부캐비테이션 수(${\sigma}_0=\frac{p-p_v}{\frac{1}{2}{\rho}V^2_{0.8R}}$)를 기준으로 캐비테이션 관찰시험 결과를 정리하여 KD-캐비테이션 챠트를 도출하였다. 기존의 캐비테이션 챠트는 균일류중의 시험 결과를 정리하여 작성되었으나 KD-캐비테이션 챠트는 반류분포중에서 시험된 프로펠러 관찰시험 결과로 부터 도출되었으므로 초기설계 단계에서 보다 정확한 캐비테이션 발생량 추정이 가능하리라 예상된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권6호
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• pp.416-423
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• 2023

Recently, the design point of the propeller is gradually changing due to the demand for energy saving and environmental protection. Until recently, self-propulsion model tests were conducted using stock propellers and geometry information was provided to propeller designers, but the range of existing stock propellers did not keep up with the changing design points, and the range of series propellers required in the initial design was also insufficient. Future propeller performance requires high performance and eco-friendliness, and the need for expansion of series propellers has increased. In order to respond to future needs and provide a wide range of advantages in propeller design, KRISO manufactures about 100 series propellers and builds series data through a model tests. In this paper, the approach method for deriving the representative optimal shape to be applied to the 4-blade series propeller in the initial stage of series propeller development was summarized.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권12호
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• pp.1017-1024
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• 2012

깃끝단 후퇴각을 가지는 최신 터보프롭 항공기의 프로펠러 블레이드에 대한 공력설계 및 해석을 수행하였다. 프로펠러 형상 설계를 위한 익형은 HS1 계열을 적용하였다. 와류-깃요소 이론(Vortex-Blade element theory)을 기반으로 하고 최소에너지 손실 조건을 만족하는 Adkins의 방법을 적용하여 Conventional 프로펠러 블레이드에 대한 공력설계 및 성능해석을 하였다. 목표 항공기의 설계점에서 코드 길이와 피치각을 변경해 가며 프로펠러 형상을 생성하였다. Conventional 프로펠러 블레이드 형상 정보를 기반으로 코드 길이, 깃끝단 후퇴각을 수정 적용하여 최신 프로펠러를 설계하였다. 전산유체역학을 이용한 설계된 최신 프로펠러 공력특성 분석을 통하여 최신 프로펠러가 적절하게 설계되었음을 확인하였다.

• Tribology and Lubricants
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• 제7권2호
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• pp.13-21
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• 1991

선박은 사람이나 화물을 수상(水上) 운송수단의 목적으로 오랜 옛날부터 사용하여 왔으며, 금세기에 이르러서는 오랜 옛날부터 사용하여 왔으며, 금세기에 이르러서는 인류문화의 급속한 발전에 따라 주변생활이 가속화(Speed화), 합리화되어 문명의 혜택을 보다 많이 누리게 된 반면에, 국제간에 파생되는 여러가지 교환현상을 바탕으로 지구는 하나의 촌(村)으로 되어 유통경제를 지배하고 이용하는 운송수단으로 발전되어 왔다. 물질문명이 급속히 발전하는 작금, 선용추진 주 기관의 동향을 살펴보면, 1981년 세계에서 건조한 2000톤급 이상의 선박은 940여척으로 이중 13척이 증기 Turbine. 추진(推進), 나머지는 미끄럼 저속 디이젤 또는 중고속 디이젤 추진으로 되어있다. 이와 병행하여 선박에 쓰여지고 있는 각종 윤활제는 주기관으로서 디이젤 engine, Trubine engine, 가솔린 engine, 석유, engine, 선외기, 왕복동 증기기관, Journal계열로서 역전기, 추력베어링, 중간 베어링, 프로펠러베어링, 일반상선으 보조기계로서 발전기, 공기압축기, Boiler, 각종 Pump, 각종 Motor, 냉동기, 조타장치, Side Thrust, 갑판기계, 환기용 송풍기 및 통풍통, Oil 청정기, 수밀로(水蜜爐), 소화설비, 주기 개방용 천정 크레인, elevator, 어선으로서의 주 기관, 보조기기 등에 쓰여지고 있으며 이밖에 수중날개선 등에도 적용되는 등 실로 다양다종한 윤활제가 요구되고 있음에, 본 논고에서는 제목 건을 중심으로 한 선박과 윤활의 중요 Point만을 간추려 기술하고져 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권5호
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• pp.416-424
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• 2012

The MAU series has been usually used for the fishing vessel's propeller, which has been improved in consideration of the efficiency as well as the cavitation point of view in Pusan National University. The high efficiency standard series propeller(KF series) has been applied to the design of 52ton class fishing vessel's propeller in the previous study. The experimental study for the performance of the design propellers called KF series for 52 ton class fishing vessel has been conducted with five cases in Korea Ocean Research & Development Institute towing tank. The model tests have been carried out at different pitch ratio and expanded area ratio in comparison with the standard propeller to make the series chart. The KF series chart and the formula for performance expression have been completed on the basis of the experiment result.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2008년도 특별논문집
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• pp.46-53
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• 2008

Recently, the synthetic material stern tube bush has been applied by ship owner's requirement because the synthetic material has a merit. That is to say, when stern tube seal is damaged and sea water comes into stern tube, it can work without problem because of water lubricating property. However, the material also has a demerit of temperature rise problem when some factors meets on synthetic material, for example, not sufficient lubrication oil supply and not proper shaft alignment and so on. As known in the world, the RAILKO bush is rampant for synthetic material by some ship owner because of the above mentioned reason. However, the bush has several accidents on large container vessel. Unfortunately or fortunately our yard has a chance to apply the RAILKO bush owing to requirement of specific ship owner. Therefore, it is much more required to approach the accurate shaft alignment analysis. In line with this reason, we had a shaft alignment calculation considering hull deformation and hull flexibility (hull stiffness). Also, in the calculation, we had considered dynamic condition which is reflected he propeller thrust forces and moments and oil film stiffness on the shaft alignment calculation. According to he shaft alignment calculation, bearing slope was applied on the tern tube bush and was measured. The RAILKO bush should be applied the running in procedure according to maker's recommendation for performing the oil film on the bush surface. Finally, the vessels were delivered successfully without any problem with AILKO bush as shown on his paper.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.369-376
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• 2021

전 세계적으로 환경오염 문제로 국제해사기구인 IMO(International Maritime Organization)에서는 이산화탄소 배출량과 관련된 지수인 EEDI(Energy Efficiency Design Index)를 만들어 새로 건조되는 선박들에 대한 규제를 적용하고 있다. 본 연구에서는 158k 원유운반선의 선형과 프로펠러 후류를 분석하여 새로운 형태의 에너지 저감 장치인 ring stator를 제안하였다. 최근의 선박들은 반류가 적은 즉 선미부 유속이 빠른 경향으로 발전되고 있어 덕트가 포함된 ESD(Energy Saving Device)는 저속비대선이라도 컨테이너선처럼 적용하기가 어렵다. 본 연구에서 제안한 ring stator는 이러한 점을 고려하여 새로이 개발된 장치로써 자항 성능 향상 뿐 아니라 저항 성능의 최소화를 목표로 설계를 진행하였다. Star-CCM+의 상용 프로그램을 활용하여 CFD 해석을 통해 설계한 ring stator의 성능을 확인하였고 최종 제시한 설계안에 대해 약 3.4 %의 추진 효율 개선 효과가 있음을 확인하였다. 설계된 ring stator에 대한 실험과의 비교 등을 통해 성능 검증 및 보다 정도 높은 최적화에 대한 연구를 추후 수행할 계획이다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.106-106
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• 2018

해양환경용 선박재료는 전기화학적인 부식을 발생시키는 염소이온($Cl^-$)이 다량 포함된 부식 환경에 장기간 노출되어 있어 부식에 대해 취약하다. 따라서 우수한 내식성 및 내침식성을 가진 재료를 선정하는 것은 매우 중요하다. 알루미늄 합금은 충분한 강도와 부동태 피막 형성으로 인해 내식성이 우수하여 해양환경용 선박 재료로서 널리 이용되고 있으며, 이에 따른 부식 특성에 관한 연구도 활발히 이뤄지고 있다. 그러나 선박에서는 부식에 의한 손상뿐만 아니라 전식에 의한 부식 손상도 발생할 수 있다. 특히 선미 부분은 프로펠러의 동합금과 알루미늄 합금의 이종금속 간 전위차에 의한 전식이 발생하여 선체의 다른 부위에 비해 부식이 더 심하게 진행될 수도 있다. 또한 전식은 해안 부두에 접안된 선박의 용접 시미주전류(stray current)에 의한 부식손상이 발생할 수 있으나 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 해양환경에서의 전식을 인위적으로 모사할 수 있는 부식 정전류 시험법을 이용하여 다양한 크기의 전식 손상을 유발시켰으며, 해양환경 하에서 선박재료로 주로 사용되는 알루미늄 합금인 Al5083-H321, Al5052-O, Al6061-T6에 대한 전식 특성을 비교, 분석하였다. 실험 방법으로 작동전극은 각 재료의 시험편을 $2cm{\times}2cm$ 으로 절단하여 sand paper # 2000 번까지 연마 후 아세톤과 증류수로 세척하고 건조하였으며, 제작된 시험편은 자체 제작한 홀더를 이용하여 $1cm^2$만 노출시킨 후 정전류 가속 실험을 실시하였다. 기준전극은 은/염화은(Ag/AgCl) 전극을, 대응전극은 백금(Pt) 전극을 사용하였다. 정전류 가속 조건은 $0.001mA/cm^2$, $0.1mA/cm^2$, $1mA/cm^2$, $5mA/cm^2$, $10mA/cm^2$의 전류 밀도를 천연해수에서 30분간 인가하였다. 각 재료에 대한 전식 특성은 실험 전후의 무게 감소량으로 전식의 저항 특성을 확인하였다. 그리고 3D 현미경으로 표면 손상 경향과 깊이를 측정하였으며, 주사전자현미경 (SEM)을 통해 표면 형상을 미시적으로 관찰하였다. 부식 정전류 시험 결과 모든 시편에서 $0.01mA/cm^2$에서 미세한 국부적인 부식이 일어났으며, 전류밀도가 증가할수록 표면 전반에 부식이 진행되고 성장하였다. 그리고 모든 인가 전류밀도의 조건에서 Al6061-T6가 5000계열(Al5083-H321, Al5052-O)보다 더 우수한 내식성을 나타났다.