• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.447-450
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• 2004

선박에서 발생하는 소음 가운데 수중 추진기 소음은 가장 우세한 소음이다. 추진기 소음은 소나에 의해 적을 탐지하는 군용 선박에 경우 생존과 직결된 문제가 되며 쾌적함과 정숙성을 요구하는 여객선의 경우에서도 중요한 문제로 대두되고 있다. 이러한 중요성과 필요성에 따라, 본 연구에서는 수중 추진기의 비공동 및 공동 소음을 수치적으로 해석하였다. 수중 추진기 소음 해석을 위해 유동 해석이 선행되어야 하며 이는 포텐셜을 기반으로 한 패널법을 이용하여 해석한다. 소음 해석은 시간 영역 음향상사법을 이용하였으며, 공동 소음은 홀극 음원으로 모사하여 해석하였다. 또한 향후 수중 추진기의 날개 끝 볼텍스 캐비테이션 해석을 위한 기초연구로서 Eulerian-Lagrangian 접근법을 이용하여 수중익에서의 날개 끝 볼텍스 캐비테이션의 거동과 소음을 예측하였다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.443-446
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• 2004

추진기에 의한 소음은 선형 특성에 의한 반류 분포, 추진기 재질 및 유체 연동 등 다양한 주변 인자들에 의해 발생하여, 민수용 선박의 경우는 과도한 추진기 수중 방사 소음으로 해양 생태계 교란 및 선박 거주구역 내 과대 소음 형성의 주 요인이 된다. 더구나, 군사용 함정의 경우에는 추진기 유기 소음은 수중 방사소음의 형태로 전파되어 함정/무기 자체에 탑재된 음향센서의 기능을 저하시키는 영향을 줄 뿐 아니라, 원거리까지 전파되는 수중소음으로 인해 치명적인 자기 노출이 되어 적 함정에 의한 피탐 거리 증대라는 전술적 취약점을 초래하는 중요한 요소이다. 본 발표는 삼성 공동수조(SCAT)에서 이루어지는 추진기 유기 소음 측정에 대한 기술적 사항과 모형선-추진기 수조 시험을 통해 구해진 추진기 유기음향과 이론 및 경험식을 토대로 계산된 추진기 소음의 정량/정성적 비교를 통해, 추진기 설계 단계에서 소음수준 예측 도구로의 활용 가능성을 제시하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.38 no.3
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• pp.328-333
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• 2019

In this paper, to investigate the cavitation erosion phenomenon on the ship propeller, the correlation between the propeller noise and the cavitation intensity was analyzed. Cavitation erosion is closely related to cavitation collapsing intensity, which can be defined as the frequency and intensity of cavitation collapse. The pressure wave generated by cavitation collapse appears as a continuous acoustic pulse and this result is analyzed with the cavitation behavior to determine the relationship of the propeller noise to cavitation collapse intensity. This technique is applied to the propeller erosion test using the inclined shaft propeller model.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.31 no.4
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• pp.10-13
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• 1994

최근 선박의 대형화, 고속화로 인하여 추진기의 부하가 증가되고 있으며, 특히 최근 등장한 1,000TEU급 콘테이너선의 경우 추진기가 흡수해야되는 축마력이 70,000HP 이상인 경우도 잇다. 커다란 축마력을 흡수하여 선박을 빠른 속도로 추진시켜야 되는 최근의 추진기는 작동 원리상 캐비테이션 발생을 피할 수 없으며 캐비테이션 발생량의 허용범위 및 캐비테이션 거동의 특성을 고려하여 추진기를 설계하여야 된다. 캐비테이션의 여유가 없이 추진기 설계가 수행되기 때문에 추진기 캐비테이션의 성능해석은 엄밀한 정밀도가 요구된다. 캐비테이션이란 일정한 온도에서 유체동력학 작용에 의해서 유체주위의 압력이 일정한 압력(예 : 증기압) 이하로 낮아질 때 물이 기화하여 수증기로 변하면서 빈 공간을 형성하는 현상을 말한다. 이렇게 발생된 캐비티는 주위 압력환경에 따라 생성, 성장, 수축, 붕괴의 과정을 거치게 된다. 특히 붕괴의 과정은 짧은 시간 내에 급격히 진행되기 때문에 진동 및 소음의 원인이 되고, 심할 경우 추진기 혹은 주위 물체 표면에 침식작용의 원인이 되기도 한다. 본 고에서는 캐비테이션의 물리적 특성 및 분류방법을 간단히 소개하고, 캐비테이션에 의한 선박추진기의 성능저하 특성 및 모형시험 기법을 이용한 캐비테이션 성능해석법을 소개하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.38 no.3
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• pp.247-255
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• 2019

In this study, to predict the noise of a submarine propeller which is going to become bigger and faster, the non - cavitating propeller noise was predicted based on the numerical analysis which considering the interaction of the hull - appendages - propeller. In order to predict the radiated noise of the propeller, the flow field for the entire region of hull-appendages-propeller was computed by CFD (Computational Fluid Dynamics). And the noise for the thickness noise and the load noise was numerically predicted using FW-H (Ffwocs Williams-Hawkings) acoustic analogy. Numerical noise prediction results were verified by model tests and showed good agreement with the measurement results in predicting total noise level and low frequency noise.

• Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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• s.31
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• pp.14-24
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• 2011

최근 국제유가 상승과 탄소배출량 규제에 따른 친환경 선박의 개발 요구가 증대되고 있으며 이는 일반선 뿐만 아니라 어선에서도 마찬가지이다. 본 논문에서는 유류비 증가 및 어선의 노후화 등으로 인한 국내 어업 경쟁력의 약화 및 채산성 악화를 극복하기 위한 방안으로 연근해 어선용 추진기 개발을 위한 연구를 수행하였다. 현재 국내 어선현황에 기초하여 대표 선종인 130톤급 예망어선을 대상선으로 선정하고 추진기의 추진성능을 이론 및 실험적으로 평가 분석하였으며, 모형 시험 및 수치 해석 결과를 종합해 볼 때, 대상선의 프로펠러는 과도한 캐비테이션이 발생되는 상태에서 매운 높은 수준의 소음과 진동이 발생하는 것으로 추측된다. 이는 어선의 추진력 감소에 따른 연료비의 증대, 캐비테이션에 의한 추진기 손상, 과도하게 발생되는 소음에 따른 어획량 감소의 주된 원인이 된다. 본 연구를 통해 일반 상선의 추진성능 평가에 적용되는 최신 기술을 어선 추진기에 적용하여 모형시험 및 이론 성능 평가 과정을 정립하였으며, 이를 통해 앞으로 어선 추진기의 성능을 상당 부분 개선할 수 있음을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.3
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• pp.268-277
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• 2022

In this study, each component of flow noise source of underwater propeller installed to the scale model of the KVLCC2 is investigated and the effect of each noise source on underwater-radiated noise is quantitatively analyzed. The computation domain is set to be the same as the test section of the large cavitation tunnel in the Korea Research Institute of Ship and Ocean Engineering. First, for the high-resolution computation of flow field which is noise source region, the incompressible multiphase Delayed Detached Eddy Simulation is performed. Based on flow simulation results, the Ffowcs Williams and Hawkings integral equation is used to predict underwater-radiated noise and its validity is confirmed through the comparison with the tunnel experiment result. For the quantitative comparison on the contribution of each noise source, the spectral levels of sound pressure and power levels predicted using propeller tip-vortex cavitation, blade surface and rudder surface as the integral region of noise sources are investigated. It is confirmed that the cavitation which is monopole noise source significantly contributed to the underwater-radiated noise than propeller blades and rudder which is dipole noise source, and the rudder have more contribution than propeller blades due to the influence of the propeller wake.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.37 no.6
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• pp.387-395
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• 2018

In this study, the noise characteristics of the propeller tip vortex cavitation and its inception were analyzed experimentally. Generally, tip vortex cavitation is the first appeared cavity that occurs in a propeller. If propeller tip vortex cavitation is appeared, the level and characteristics of underwater radiated noise changes dramatically compared with the non-cavitating propeller. Therefore, it is very important to analyze the noise characteristics of the propeller cavitation and to detect the cavitation inception in the development of the propulsion system for military vessel and underwater weapon system. The change of noise characteristics due to the inception and growth of the propeller tip vortex cavitation was analyzed. Various imaging-noise measurement and analysis technique were used to determine the inception of propeller cavitation.

• Journal of KSNVE
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• v.23 no.2
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• pp.16-19
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• 2013

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.40 no.1
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• pp.38-45
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• 2021

In this study, changes in cavitation pattern and noise by air injection were investigated experimentally in a cavitation tunnel. Air injection system that can control the location and the amount of air was manufactured and installed in an elliptic wing that exhibits similar characteristics to those of a propeller blade. Various types of cavitation were simulated on the hydrofoil by adjusting the test conditions in the cavitation tunnel, and the changes in cavitation pattern and noise according to air injection were experimentally analyzed. It was shown that the noise characteristics varied depending on the position and the amount of air injection. This means that in order to apply the air injection technology to the propeller, it is necessary to optimize the air injection location and the amount of injection according to the cavitation characteristics.