• Corrosion Science and Technology
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• 제9권6호
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• pp.310-316
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• 2010

Recently a fuel oil of the diesel engine of the marine ship is being changed with heavy oil of low quality as the oil price is higher more and more. Therefore the wear and corrosion in all parts of the engine such as cylinder liner, piston crown, spindle and seat ring of exhaust valves are predominantly increased. In particular the degree of wear and corrosion of piston crown is more seriously compared to the other parts of the engine due to operating in severe environment such as the high temperature of exhaust gas and repeating impact. Thus the repair weldment of the piston crown is a unique method to prolong the its life in a economical point of view. In this case, filler metals having a high corrosion and wear resistance such as stellite 6, Inconel 625 and Inconel 718 are mainly being used for repair welding. However it has been often happened that piston crown on the ship,s job site is being actually inevitably welded with mild filler metals. Therefore in this study, filler metals such as E4301, E4313 and E4316 were welded at SS401 steel as the base metal, and corrosion property of their weld metals in the case of post weld heat treatment or not was investigated with some electrochemical methods such as measurement of corrosion potential, cathodic and anodic polarization curves, cyclic voltammogram and polarization resistance etc. in 0.1% $H_2SO_4$ solution. Corrosion resistance of the weld metal of E4301 was better than the other weld metals in the case of no heat treatment, however, its resistance was considerably decreased with post weld heat treatment(annealing:$625^{\circ}C$, 2 hr) compared to other weld metals. The weld metals of E4313 and E4316 showed a relatively good corrosion resistance by post weld heat treatment.

• 수산해양기술연구
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• 제33권1호
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• pp.46-58
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• 1997

The energy saving is one of the most important factors for profit in marine transportation. In order to reduce the fuel oil consumtion the ship's propulsion efficiency must be increased as possible. The propulsion efficiency depends upon a combination of an engine and a propeller. The propeller has better efficiency as lower rotational speed. This situation led the engine manufacturers to design the engine that has low speed, long stroke and a small number of cylinders. Consequently, the variation of rotational torque became larger than before because of the longer delay-time in fuel oil injection process and an increased output per cylinder. As this new trends the conventional mechanical-hydrualic governors for engine speed control have been replaced by digital speed controllers which adopted the PID control or the optimal control algorithm. But these control algorithms have not enough robustness to suppress the variation of the delay-time and the parameter perturbation. In this paper we consider the delay-time and the perturbation of engine parameters as the modeling uncetainties. Next we design the robust servo controller which has zero offset in steady state engine speed, based on H sub($\infty$) control theory. The validity of the controller was investigated through the response simulation. We used a personal computer and an analog computer as the digital controller and the engine (plant) part respectively. And, we could certify that the designed controller maintains its robust servo performance even though the engine parameters may vary.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권4호
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• pp.221-226
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• 2008

선박의 추진 및 전기 발생장치의 연료에 포함되어 있는 황산화물이 연소 중에 대기로 방출되는데 이러한 황산화물들은 공기오염의 주된 원인이 되고 있다. 행상에서 선박에 의해 발생하는 황산화물은 육상운송 수단에 의한 것 보다 훨씬 심각하여, 국제 해사 기구 및 유럽연합에서는 해상에서 선박에 의해 발생되는 황산화물 배출에 대한 규제를 강화하고 있다. 해양에서 황산화물 배출 규제를 근본 적으로 만족하기 위해서는 저유황의 연료유사용하는 것이고, 다른 한 가지는 선박에 황산화물 처리장치를 설치하여 배출되는 황산화물을 처리하는 것이다. 저 유황유의 사용은 선주들에게 운항비 증가를 가져다 주며, 처리 장치의 설치는 선가 상승의 원인이 될 수 있어, 선박이 어떤 해역을 운항하는 가에 따라 적용 방법에 대한 세심한 주의가 요한다. 본 소고는 이런 국제 규제의 변화와 대응에 대한 검토와 제언을 담고 있다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권3호
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• pp.265-287
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• 2016

The change of the global performance of a turret-moored FPSO (Floating Production Storage Offloading) with DP (Dynamic Positioning) control is simulated, analyzed, and compared for two different internal turret location cases; bow and midship. Both collinear and non-collinear 100-yr GOM (Gulf of Mexico) storm environments and three cases (mooring-only, with DP position control, with DP position+heading control) are considered. The horizontal trajectory, 6DOF (degree of freedom) motions, fairlead mooring and riser tension, and fuel consumptions are compared. The PID (Proportional-Integral-Derivative) controller based on LQR (linear quadratic regulator) theory and the thrust-allocation algorithm which is based on the penalty optimization theory are implemented in the fully-coupled time-domain hull-mooring-riser-DP simulation program. Both in collinear and non-collinear 100-yr WWC (wind-wave-current) environments, the advantage of mid-ship turret is demonstrated by the significant reduction in heave at the turret location due to the minimal coupling with pitch mode, which is beneficial to mooring and riser design. However, in the non-collinear WWC environment, the mid-turret case exhibits unfavorable weathervaning characteristics, which can be reduced by employing DP position and heading controls as demonstrated in the present case studies. The present study also reveals the plausible cause of the failure of mid-turret Gryphon Alpha FPSO in milder environment than its survival condition.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권9호
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• pp.1051-1056
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• 2014

아산화질소($N_2O$, Nitrous Oxide)는 박테리아의 물질대사와 같은 생물학적인 활동에 의하여 자연적으로 발생한다. 하지만, 최근의 대기 중 $N_2O$는 산업의 성장과 같은 인간의 활동에 의하여 증가되어져 왔다. 이 중에 대기 중의 $N_2O$농도를 증가시키는 요인들 중에 하나는 선박용 연료 연소로부터 발생하는 $N_2O$이다. 현재 해상 운송은 국제 물류의 99퍼센트 이상을 담당하고 있고, 선박척수는 물동량의 증가와 함께 증가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 4-행정 선박용 디젤엔진을 사용하여 다른 성분 농도들을 포함하는 연료의 연소가 $N_2O$ 배출률에 미치는 영향에 대하여 실험적인 조사를 실시하였다. 또한, 연소실 내의 연료 연소 패턴이 $N_2O$ 배출률에 미치는 영향에 대하여 평가하였다.

• 한국항만경제학회지
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• 제23권1호
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• pp.95-113
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• 2007

최근 들어 항만은 국가 및 지역경제의 중심지로 역할하고 있는 동시에 연안 도시권의 주요 환경오염원이라는 인식이 점차 확대됨에 따라 국제해사기구를 비롯한 국제기구 및 주요 선진국에서는 항만에서 발생하는 환경오염을 줄이기 위해 다양한 규제조치들을 도입하고 있다. 그럼에도 불구하고 지금까지 정부의 환경오염 방지 노력은 주로 육상에서 발생하는 오염원에 대한 규제 일변도로 진행되어 옴에 따라 항만에서 발생하는 환경오염에 대한 연구는 상대적으로 크게 부족한 상황이다. 이에 본 연구는 항만 환경오염 규제의 필요성, 항만 환경오염에 관한 국내외 문헌조사, 세계 주요 항만의 환경오염 실태, 그리고 각국의 항만 환경오염 저감방안 등을 고찰함으로써 국내 항만에 대한 시사점을 도출하는데 그 목적이 있다. 연구결과, 선박에서 발생하는 환경오염을 줄이기 위해서는 정박 중인 선박에 대해 육상에서 전력을 공급하는 방안이 효과적이며, 하역장비의 경우 노후장비는 신형으로 대체하는 한편 청정연료 사용 및 배출가스 저감장치 등을 설치하는 방안이 필요한 것으로 나타났다. 또한 트레일러 및 기차의 경우 공회전 제한 및 차량 현대화를 위한 다양한 인센티브 제도의 도입이 필요하다고 사료된다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제11권6호
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• pp.263-269
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• 2012

Copper alloys are commonly applied to ship's propellers, pumps and valves which are serviced in seawater due to their good castability and corrosion resistance. In the environment of high flow velocity, however, erosion damage predominates over corrosion damage. In particular, the cavitation in seawater environment accelerates surface damage to copper alloys, resulting in degradation of products and economic losses and also threatening safety. The surface was coated with WC-27NiCr by high velocity oxygen fuel(HVOF) spraying technique to attain durability and cavitation resistance of copper alloys under high velocity/pressure flow. The cavitation test was performed for the WC-27NiCr coating deposited by HVOF in seawater at the amplitude of $30{\mu}m$ with seawater temperature. The cavitation at $15^{\circ}C$ caused exfoliation of the coating layer in 17.5 hours while that of $25^{\circ}C$ caused the exfoliation in 12.5 hours. When the temperature of seawater was elevated to $25^{\circ}C$ from $15^{\circ}C$, more damage was induced by over 160%. Although WC-27NiCr has good durability, corrosion resistance and eletrochemical stability, the cavitation damage rate of the coating layer could remarkably increase at the elevated temperatures under cavitation environments.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.780-785
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• 2016

선박의 연료로 이용되는 중유는 지구 온난화를 일으키는 유해가스를 배출한다. 이를 저감하기 위해 친환경선박으로 표현되고 있는 녹색선박이 등장하게 되었고, 천연가스를 연료로 하는 액화천연가스(LNG) 연료 선박이 대표적인 사례이다. 본 논문에서는 LNG 선박에 사용되는 극저온 환경에서 고압 하중을 받는 기화기와 출입구 배관의 구조 건전성을 ASME 코드에 따라 평가하고 실용화한 최초의 사례이다. 기화기와 배관은 유한요소법을 사용하여 구조해석을 수행하였다. 기화기는 등가응력을 바탕으로 ASME Section VIII Division 2에 제시된 허용응력과 비교하여 건전성 평가를 수행하였고, 배관은 성분별 응력을 조합하여 ASME B31.3에 제시된 허용응력과 비교 및 건전성 평가를 수행하였다. 각 하중에 대한 구조물들의 응력 결과는 허용응력 범위 이내에 있으므로 구조적 건전성을 유지하는 것으로 평가되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제19권1호
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• pp.60-70
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• 1995

In the field of marine transportation the energy saving is one of the most important factors for profit. In order to reduce the fuel oil consumption the ship's propulsion efficiency must be increased as much as possible. The propulsion efficiency depends upon a combination of an engine and a propeller. The propeller has better efficiency as lower rotational speed. This situation led the engine manufacturers to design the engine that has lower speed, longer stroke and a small number of cylinders. Consequently the variation of rotational torque became larger than before because of the longer delay-time in the fuel oil injection process and an increased output per cylinder. As this new trends the conventional mechanical-hydrualic governors for engine speed control have been replaced by digital speed controllers which adopted the PID control or the optimal control algorithm. But these control algorithms have not enough robustness to suppress the variation of the delay-time and the parameter pertubation. In this paper we consider the delay-time and the perturbation of engine parameters as the modeling uncetainties. Next we design the controller which has zero offset in steady state engine speed, based on the two-degree-of-freedom control theory and $\mu$-synthesis. Thd validity of the controller is investigated through the response simulation. We use a personal computer and an analog computer as the digital controller and the engine (plant) part respectively. And, we certify that the designed controller maintains its performance even though the engine parameters may vary.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.355-362
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• 2021

L.P SCR의 촉매 반응을 위해 선박의 발전기용 4행정 디젤엔진의 배기가스 온도를 높게 설계 할 수밖에 없었다. 본 연구의 목적은 밸브개폐시기와 연료분사시기를 조정을 통한 배기가스의 온도 감소가 L.P SCR의 운전조건을 만족시키고 고온으로 인한 발전기 엔진의 사고를 예방하기 위함이었다. 배기가스 온도를 하강시키기 위해 캠샤프트의 각도를 조정하고 연료분사펌프의 Shim을 추가하였다. 그 결과 최대폭발압력은 12.8 bar 증가하였고 터보차저 출구온도 평균값은 13.3 ℃ 하강하였다. 터보차저 출구에서 SCR 입구까지의 열손실을 감안하더라도 L.P SCR 운전조건인 SCR 챔버 입구 온도인 290 ℃를 만족하였다. 배기가스 온도 하강을 통해 디젤발전기의 안전운전이 가능하게 한 연구였다.