• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.135-139
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• 2017

VLCC 추진축계의 선미관 후부 베어링에서 주로 발생하는 발열 사고는 프로펠러 하중이 추진축을 처지게 하여 후방부에 과도한 국부압착압력이 작용하는 것이 주된 원인이다. 최근 VLCC는 엔진 출력이 크고 축 직경이 증가하는 반면 선미관전부 베어링과 후부 베어링 사이의 간격이 상대적으로 짧아져 축계 시스템의 유연성이 저하되는 경향이 있으며, 이로 인해 발열 사고 가능성에 대한 우려가 커지고 있다. 본 연구에서는 선체의 변형에 대한 축계의 유연성을 확보하기 위한 방안으로 선미관 전부 베어링을 삭제하고 선미관 후부 베어링만을 설치한 새로운 축계 시스템의 적용 가능성을 검토하였다. 국부압착압력의 계산에 있어서는 접촉 너비를 따라 반 타원 형상의 압력 분포를 가정한 Hertzian 접촉 조건을 도입하였으며, 엔진 가동 상태의 프로펠러 하중, 열 효과 및 선체 변형을 고려하였다. 제안된 축계 시스템에 대한 해석을 통해 선미관 후부 베어링의 축 접촉면 재료인 화이트 메탈에 부분 경사를 추가 시공함으로써 설계 요구 조건이 만족됨을 확인하였다. 제안된 축계 시스템의 적용을 통해 발열 사고 예방을 위한 축계 유연성 확보 뿐 만 아니라 시스템의 단순화를 통한 설치비용의 감소 등 부가적인 효과도 기대할 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.480-485
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• 2017

저널 베어링인 선미관 후부 베어링의 후방부에 발생하는 발열 사고는 프로펠러 하중이 추진축을 처지게 하여 후방부에 과도한 국부압착압력이 작용하는 것이 주된 원인이다. 선미관 베어링의 라이닝 재료로 사용되는 화이트 메탈보다 영률이 훨씬 작은 재료를 사용한다면 축과의 접촉 면적을 크게 함으로써 발열 사고의 원인이 되는 국부압착압력의 저감이 가능할 것이다. 본 연구의 목적은 영률이 작은 재료로 만들어진 베어링 제품의 적용에 앞서, 축계 해석을 통해 새로운 제품 적용시의 압착압력 분포특성을 파악하고 허용 압력을 결정하는데 있다. 국부압착압력의 계산에 있어서는 접촉 너비를 따라 반 타원형상의 압력 분포를 가정한 Hertzian 접촉 조건을 도입하였으며, 엔진 가동 상태의 프로펠러 하중, 열 효과 및 선체 변형을 고려하였다. 해석 결과를 통해 영률이 작은 제품은 기존 제품을 적용한 실적선에 비해 국부압착압력의 상당한 저감이 가능함을 확인하였고, 또한 하중 조건이 바뀌더라도 압력 분포의 변화가 작아 강건 설계가 가능한 장점이 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 제시되는 제품의 성능 사양을 제조사가 보장한다면 영률이 작은 제품의 적용이 가능하리라 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권11호
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• pp.937-942
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• 2008

This research investigated to find out the possibilities of applying FRPs to the AUVs. In this study, two kinds of metal materials, which is one of the popularly used materials for manufacturing AUVs, and 6 kinds of FRP materials were considered. Material properties of FRPs were derived by tensile tests and chemical analysis. Moreover, various types of AUVs were designed by 8 kinds of materials. From structural analysis, we can find out that the weights of AUV by CFRP-Autoclave could be reduced by 60% in comparison with the weights of AUV by Al 7075-T6. Also, 40% weight reduction could be expected compared to the AUV by Ti-6Al-4V. In this result, we could conclude that the material of CFRP-Autoclave have various merits and potentialities as one of the AUV materials.

• 대한조선학회지
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• 제22권2호
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• pp.12-26
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• 1985

This paper describes the experimental method to predict the propeller induced fluctuating pressure on the hull surface. Cavitations of the three model propellers with varying degree of skews, $0^{\circ},\;36^{\circ}\;and\;72^{\circ}$, were observed and the fluctuating pressure induced by the cavitating propellers in the flat plate above these propellers were measured simultaneously at 9 points in the wake field generated by the wire-mesh screens. Another model propeller designed for the dummy model ship was tested in a similar way behind the dummy model ship. The effects of skew variation on the cavitation patterns and fluctuating pressures were illustrated, and the influence of tip-clearances on the fluctuating pressures was also demonstrated. As a result, it is shown that the level of fluctuating pressure and cavity extent could be controlled to some extent by introducing the skews and tip clearances.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권6호
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• pp.761-767
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• 2007

We have developed novel optical-fiber sensors based on strain-induced long-period fiber gratings for monitoring the deformation of a hull. They have no external pressure for sustaining the mechanical formed gratings. The pressure, which provides a force to form the periodic grating along the single mode fiber, was realized by the bonding strength of a photopolymer. To reduce the polarization dependency of the sensors caused by the asymmetry structure of gratings, a Faraday Rotator Mirror (FRM) was utilized in this experiment. We have realized the polarization-insensitive function of the proposed sensors. The change of an external strain are measured by an optical spectrum analyzer. When the external stain increases. the attenuation at the resonant wavelength decreases and the loss peak was slightly shifted to the shorter wavelength.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.218-219
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• 2018

쌍동선형은 단동선형에 비해 안정성 및 저항성능이 우수하며 그 형상은 일반적으로 대칭 및 비대칭으로 구분한다. 이러한 쌍동선은 고속으로 운항하는 경우 선체사이의 파랑 중첩현상을 줄이기 위해 주로 비대칭선형을 사용한다. 또한, 중소형선박은 선미터널을 적용하여 추력효율을 향상시킨다. 본 연구에서는 비대칭 고속 쌍동선의 선미터널 입구영역의 경사각 변화에 따른 유체역학적 특성(저항성능, 항주자세, 압력분포)에 대한 수치해석 연구를 수행하였다. 수치해석은 상용프로그램 STAR CCM+를 이용하였다.

• 선박안전
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• 통권33호
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• pp.12-31
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• 2012

수치 계산으로 고속 활주선의 저항 성능을 평가하기 위해서는 활주 상태에서의 항주자세 예측이 무엇보다도 중요하다고 할 수 있다. 항주자세의 변화가 큰 고속 활주선의 경우에는 활주 자세에 따라 선저 바닥면에서 나타나는 압력 변화에 의한 동적 부양력 변화가 크므로 단순히 정지 중 흘수를 기준으로 계산되어진 유체력으로 항주자세를 예측하기 보다는 자세 변화에 따른 동적 부양력의 변화와 이에 의한 자세 변화를 반복 계산을 통해 수렴시키는 것이 요구되어진다. 본 연구에서는 선형화된 자유수면 조건의 포텐셜 수치 계산으로 유체 동압력인 부양력을 계산해내고 이를 유체 정역학적 힘으로 간주하여 부력과 선체중량과의 힘과 트림 모멘트 평형 관계를 만족시키는 방법으로 반복적인 계산을 통해 수렴된 활주 자세를 얻어내었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.77-86
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• 1999

대체로 황천 운행 시 선체와 파도의 상대적인 운동에 의하여 발생하는 파랑충격하중을 고려하여 선수 구조부를 설계하고 있다. 선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 경험적인 설계에 의존하고 있다. 본 연구에서는 첫 단계로서 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 선수 구조부의 손상 자료로부터 역으로 파랑충격하중을 추정하고, 파랑충격압력 곡선의 극치, 지속시간, 후부높이, 극치발생시간 등과 같은 특징에 대한 파라메트 연구를 수행하고자 한다. 본 연구를 통하여 파랑충격하중에 대한 구조물의 동적 거동은 주로 충격압력역적에 의하여 영향을 받고, 또한 구조물에 최대 변형이 발생하기 이전에 가하여진 충격압력역적이 거동에 매우 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제27권3호
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• pp.103-110
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• 2008

작전 수행시 고속으로 운행해야 하는 고속정의 경우 프로펠러에 의한 진동이 크게 발생하며 이로 인하여 승조원의 근무환경이 악화되고 피탐 가능성이 증가된다. 본 논문에서는 프로펠러에서 기인하는 고속정 진동을 저감시키기 위한 하나의 방안으로 프로펠러 감쇄기에 대한 연구를 수행했다. 프로펠러 감쇄기는 프로펠러 변동압력이 직접적으로 작용하는 선체의 하부평판의 일정영역을 고립시키는 (isolated) 방식으로 고안되었다. 본 연구에서는 프로펠러 감쇄기를 높은 감쇄비를 갖는 고립된 평판으로 단순화시켜 프로펠러 변동압력에 대한 DnV식과 유한요소 모델 (ANSYS)을 이용해 고속정의 선미부에 대해 진동해석을 실시했다. 이 해석을 통해 감쇄기의 감쇄효과를 확인하였으며 실제 고속정에 측정된 실측자료를 근거로 프로펠러 감쇄기 장착후의 격실별 진동가속도 감소율을 예측하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제31권5호
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• pp.357-363
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• 2017

The sloshing pressure acting on a membrane-type LNG CCS is a typical irregular impact load, and the structural response of a tank system induced by sloshing also shows very complex behavior, including fluid structure interaction. Therefore, it is not easy to accurately estimate the sloshing impact pressures and resulting structural response. Moreover, a huge time consuming process to deal with the enormous pressure data obtained during a model tank test and the following structural analysis would be inevitable. To reduce the computation time for structural analysis, in this study, a rational structural modeling strategy was considered, and a simplified scheme to analyze the dynamic structural responses of an LNG CCS was introduced, which was based on the concept of the linear combination of the triangular response functions obtained by a transient response analysis of structures under unit triangular impact pressure. A structural analysis of a real Mark III membrane type insulation system under the sloshing impact pressure time histories obtained by model tests was performed using the various proposed structural models and simplified analysis scheme. The results were investigated in detail, including the elastic support effects of the hull structure.