• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1515-1524
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• 2015

최근 선박의 부식을 방지할 목적으로 전기적인 방식 장치를 이용하여 선체와 프로펠러의 부식을 방지하는 장치가 많이 이용되고 있는 추세이다. 그러나 전기적 방식 방법은 선체 내부의 전원장치에 의해 선체 주위의 해수로 전류를 방사하여 선체와 프로펠러가 부식이 되지 않는 상태로 인위적으로 만들어 주는 방법을 사용하는데, 해수에 방사되는 방식전류로 인하여 선체 외부에서 전자장 신호가 발생하게 된다. 본 논문에서는 선체 외부의 수중에서 발생하는 전자장 신호를 분석하고, 이에 대한 감소 대책에 대한 연구를 수행하는 것을 목표로 하였다. 기존의 축 접지 시스템에서는 축 전위가 100[mV] 이상 이며, 교류 전류 성분이 전체의 10% 이상을 차지하였으나, 본 논문에서는 방식전류내에서 교류전자장을 발생하는 교류 전류 성분과 축 전위가 각각 1% 와 2[mV]이내로 유지되게 하는 제어 시스템을 설계하고, 모의 실험을 통하여 그 성능을 입증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1-14
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• 1996

IMO 조종성잠정기준 4가지 항목중, 특히 비대선형의 경우 침로안정성이 문제시될 수 있다. 본 연구의 목적은 타의 스팬길이에 따른 면적 변화가 침로안정성에 미치는 영향을 조사함으로써, 타면적 증감에 의한 침로안정성 개선 방법을 모색하고자 한다. 본 연구에서는 타직압력과 관련된 실험 정수들과 조종유체력미계수와의 관계를 정식화하였고, 타직압력과 관련된 각종 구속모형시험을 실시하여 타면적 변화에 따른 조정유체력미계수의 변화를 구하고, 이로부터 침로안정성을 비교, 분석하였다. 또한 조종성 시뮬레이션 기법을 이용하여 타면적 증감에 따른 조종성능 개선 효과를 검토하였다. 연구 결과, 타면적 증가는 침로안정성을 저해할 가능성이 있으며, 그 원인은 스팬길이 증가로 인한 타 상부와 선미 오버행 하부의 공간이 작아지기 때문이다. 이 공간은 조종운동시정류계수에 큰 영향을 미치며, 이것이 침로안정성과 관련된다는 것을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.11-23
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• 1997

본 논문은 선박용 프로펠러 날개단면의 개발 과정을 다루고 있다. 2차원 날개단면의 유체역학적 특성은 캠버 및 두께 분포, 앞날 반경 등 기하학적 형상에 따라 달라진다. 2차원 날개단면 주위의 전 유장을 난류로 고려한 후 해석하기 위해 유한 체적법에 의한 Reynoles time averaged Navier-Stockes 방정식을 이용한 수치해석 기법을 개발하였다. 본 연구에서는 날개단aus 표면에 보다 많은 계산점을 주면서도 받음각의 변화에도 격자계 생성이 용이한 O-Type 격자계를 채택하였고, 전 유동장은 k-${\varepsilon}$ 난류 모형을 적용하여 해석하였다. 본 연구에서 개발된 수치해석 기법은 NACA0012의 실험 결과와 비교하여 계산 정도를 확인하였다. 본 연구에서는 낮은 항력을 갖는 고효율 날개단면 개발을 목표로, 항력이 양호한 날개단면은 공동 터널에서 양력, 항력 및 공동 특성 실험을 수행하였으며, 수치 해석 결과와도 비교하였다. 본 연구를 통하여 개발된 2차원 날개단면 해석용 수치 유체역학 코드는 실험 결과와 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다. 이상의 과정을 통하여 기존의의 날개단면인 NACA66 두께 분포와 a=0.8 mean line 캠버를 갖는 KH13보다 효율뿐만 아니라 공동 특성도 우수한 단면인 KH28을 개발할 수 있었다. 새로운 날개 단면인 KH28은 선박용 프로펠러에 적용하기 위한 연구가 지속되어야 하며, 한편 낮은 받음각에서 양-항력 추정의 정확도를 높이기 위해서는 개발된 수치해석 코드에 2-경계층 모형이 적용되어야 할 것으로 본다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.475-481
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• 2018

본 연구에서는 해상에서 빈번하게 발생하는 추진기 로프 감김 사고를 예방하기 위해 개발된 로프절단장치의 안전성 및 효용성에 대한 연구를 시도하였다. 먼저 이론식과 유한요소 해석을 통하여 실선 실험에 사용될 세 종류의 로프절단장치의 볼트의 강도 및 장치가 축계에 미치는 비틀림응력을 계산하였다. 그 결과 로프절단장치에 사용된 볼트는 안전수명설계 및 손상허용설계의 관점에서 적절하게 설계된 것으로 확인되었으며, locking-up 발생 시 축계에 미치는 영향도 미미하여 안전성 또한 만족할 수 있는 수준인 것으로 나타났다. 안전성 검증을 마친 세 종류의 절단장치가 설치된 선박을 활용하여 실제로 해상에서 로프 및 어망을 절단하는 실험을 진행하였으며, 그 결과 대체적으로 실험에 사용된 20~50 mm 굵기의 로프를 잘 절단하였으나, 소형 축계에 장착된 절단장치의 경우 굵은 로프를 절단할 때는 효용성이 저하함을 알 수 있었다.

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제3권1호
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• pp.16-21
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• 2013

This paper presents a design of fuzzy PD depth controller for the autonomous underwater vehicle entitled KAUV-1. The vehicle is shaped like a torpedo with light weight and small size and used for marine exploration and monitoring. The KAUV-1 has a unique ducted propeller located at aft end with yawing actuation acting as a rudder. For depth control, the KAUV-1 uses a mass shifter mechanism to change its center of gravity, consequently, can control pitch angle and depth of the vehicle. A design of classical PD depth controller for the KAUV-1 was presented and analyzed. However, it has inherent drawback of gains, which is their values are fixed. Meanwhile, in different operation modes, vehicle dynamics might have different effects on the behavior of the vehicle. In this reason, control gains need to be appropriately changed according to vehicle operating states for better performance. This paper presents a self-tuning gain for depth controller using the fuzzy logic method which is based on the classical PD controller. The self-tuning gains are outputs of fuzzy logic blocks. The performance of the self-tuning gain controller is simulated using Matlab/Simulink and is compared with that of the classical PD controller.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.1-7
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• 2015

최근에 CO2 배출에 대한 환경 규제가 마련되었고, 연료유 가격은 계속해서 상승하고 있다. 이런 상황들을 극복하기 위해 연료소모량을 감소시키고 추진효율을 개선한 에너지 저감 추진장치들이 계속해서 개발되고 있다. 본 논문에는 핸디형 산적화물선에 적용한 PBCF, SCHNEEKLUTH duct, 비대칭 러더 벌브, Mewis duct의 성능 실험을 서술하였다. 그 결과, SCHNEEKLUTH duct가 다른 에너지 저감 장치들에 비해 연료소모량 절감과 추진효율의 향상 측면에서 더 효과적이었다. 또한 SCHNEEKLUTH duct가 거주구 진동에도 효과가 있음을 확인하였다. 그리고 연료소모량은 주기관 de-rating을 통해서도 절감할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.413-422
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• 2012

덕티드팬을 추진 장치로 사용하는 소형 무인항공기는 도심 및 협소한 공간에서 정찰 및 감시에 사용 가능하며, 프로펠러에 비해 높은 추진 효율과 추력 특성을 나타낸다. 덕티드팬 무인항공기의 운용 거리와 비행 시간을 증가시키기 위해서는 정지 비행 및 전진 비행시의 추력 특성연구가 중요하며 비행 안정성 확보를 위해서는 비정상 3차원 유동 특성 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 동익과 정익으로 구성된 덕티드팬의 설계 결과 검증과 안정적인 비행 특성을 확인하기 위해 덕티드팬의 추력 특성과 비정상 3차원 유동장을 계측하였다. 덕티드팬의 정지 및 전진 비행시의 추력 특성은 소형 아음속 풍동의 6분력 밸런스 시스템을 이용하여 측정되었고, 비정상 3차원 유동장은 $45^{\circ}$ 경사열선의 프로브 고정법에 의해 분석되었다. 덕티드팬의 덕트와 정익이 추력특성에 다소 큰 영향을 미치며, 정익에 의해 덕티드팬의 안정적인 비행이 가능함을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.491-497
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• 2012

A hull-form for a 32,000G/T class Ro-Pax ferry has developed in accordance with a need of ferry operators to reduce fuel oil consumption(FOC) due to the drastic increase in oil prices recently and strengthening of environmental rules and regulations such as CO2 emission. A twin-skeg type is applied as the hull-form in lieu of an open-shaft type in order to improve propulsion performance. In order to achieve this object, flow control devices are installed to reduce a propeller induced vibration which is a main reason to obstruct the application of twin-skeg type passenger vessels owing to an uncomfortable vibration level. Numerical simulation by using an in-house code and a commercial code (Fluent) has performed to find out an optimum design of the flow control devices and to check an improvement in cavity volume. Model tests in Samsung Ship Model Basin are carried out to evaluate propulsion performance with the developed twin-skeg type hull and a reference hull of open-shaft type. In conclusion, it is shown that the twin-skeg type hull is better than the open-shaft in FOC by around 7% and in cavity volume by 20% as well.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권1호
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• pp.100-114
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• 2015

This paper deploys optimization techniques to obtain the optimum hull form of KSUEZMAX at the conditions of full-load draft and design speed. The processes have been carried out using a RaPID-HOP program. The bow and the stern hull-forms are optimized separately without altering neither, and the resulting versions of the two are then combined. Objective functions are the minimum values of wave-making and viscous pressure resistance coefficients for the bow and stern. Parametric modification functions for the bow hull-form variation are SAC shape, section shape (U-V type, DLWL type), bulb shape (bulb height and size); and those for the stern are SAC and section shape (U-V type, DLWL type). WAVIS version 1.3 code is used for the potential and the viscous-flow solver. Prior to the optimization, a parametric study has been conducted to observe the effects of design parameters on the objective functions. SQP has been applied for the optimization algorithm. The model tests have been conducted at a towing tank to evaluate the resistance performance of the optimized hull-form. It has been noted that the optimized hull-form brings 2.4% and 6.8% reduction in total and residual resistance coefficients compared to those of the original hull-form. The propulsive efficiency increases by 2.0% and the delivered power is reduced 3.7%, whereas the propeller rotating speed increases slightly by 0.41 rpm.

• 한국음향학회지
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• 제16권2호
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• pp.10-15
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• 1997

수중 청음기는 진동하는 물체 위에 설치되어 다양한 외부 잡음 원이 유입되는 환경에 노출되어 있다. 외부 잡음 원으로는 수중 청음기가 설치된 구조물 자체의 진동, 프로펠러 잡음, 그리고 유동 유기 잡음들이 있고, 이들 외부 잡음원은 실제 강도가 상당히 높아서 센서의 정확한 작동에 장애가 되고 있다. 본 연구에서는 외부 잡음에 무관한 고 정밀도, 저 잡음 특성을 갖는 수중 청음기를 개발하기 위하여 유한 요소법(FEM)을 사용하여 잡음 전달 특성의 분석 및 air pocket과 음향 감쇠층의 다양한 조합으로 이루어진 개선된 구조의 수중 청음기를 설계하고, 내 잡음성 평가를 하였다. 그 결과 센서 측면 하단부에 잡음 원이 위치할 경우 가장 큰 잡음 신호로 작용하므로 구조를 변경한 결과 기존 수중 청음기에 비해 59% 이상 내 잡음성을 증진 시켰다.