• 대한조선학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-9
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• 1984

This study is concerned with the economic aspects of $125,000m^3$ class LNG carriers with different propulsion plant such as conventional steam turbine and slow speed diesel engine with reliquefaction plant. The ship's speed and L/B ratio were optimized with criterion of required freight rate(RFR) by using the PROCAL computer program package. In order to investigate the effect of fuel oil price, round trip distance and boil-off rate on the RFR and the optimum speed, sensitivity analysis were also performed.

• 한국해양공학회지
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• 제29권3호
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• pp.224-230
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• 2015

Vessels are traditionally optimized for a single condition, normally the contract speed at the design draft. The actual operating conditions quite often differ significantly. At other speed and draft combinations, adjusting the trim can often be used to reduce the hull resistance. Changing the trim is easily done by shifting ballast water. There are several ways to assess the effect of the trim on the hull resistance and fuel consumption, including in-service measurements, model tests, and CFD. In this paper, CFD is employed for the assessment of the resistance performance according to the trim conditions. The commercial CFD code of the STAR-CCM+ is utilized to evaluate the ship’s resistance performance on a 6,800 TEU container ship. To validate of the effectiveness of STAR-CCM+, the experimental result of the KCS hull form is compared with the result from STAR-CCM+. It is found that the total resistance of the 6,8000 TEU container ship was reduced by 2.6% in the case of a 1-m trim by head at 18knots.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.239-251
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• 2024

본 연구에서는 온실가스 배출을 감축하기 위해 메탄올을 추진 연료로 사용하는 선박에 수소 연료전지 시스템이 추가된 하이브리드 시스템 공정을 설계하였다. Case1에서는 메탄올 연료 엔진 시스템을 설계하여, 엔진에 가솔린 대신 메탄올을 연료로 공급했을 때의 배기가스 배출량을 알아보았다. Case2에서는 Case1에 메탄올 개질 시스템을 추가해, 수소연료전지 시스템을 설계하였다. 이 하이브리드 시스템에서는 그레이 수소를 생산하며, 엔진과 연료전지의 출력을 조합하여 선박을 구동한다. 하지만 그레이 수소는 수소를 생산하는 과정에서 탄소를 배출한다는 단점이 있다. 이 점을 보안하기 위해 Case3에서는 CCU시스템을 추가하였다. Case2에서 배출한 Flue gas의 이산화탄소를 포집한 후, 그레이 수소와 합성해 블루 메탄올을 생산하였다. 본 연구에서는 Case study를 통해 개질 온도220℃, 개질 압력500kPa, SCR은 1.0, flow ratio가 0.7일 때 최적의 운전조건임을 알 수 있었다. Case3의 시스템은 Case1에 비해 탄소 배출량을 42% 감소시켰다. 결과적으로, Case3의 하이브리드 시스템을 통해 선박의 이산화탄소 배출을 유의미하게 저감할 수 있을 것으로 예상한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.162-163
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• 2022

Maritime transportation is going to transfer to alternative fuels as a result of the worldwide demands toward decarbonization and tougher maritime emissions regulations. Methanol is considered as a potential marine fuel, which has the ability to reduce SOx and CO₂ emissions, reduce climate change effects, and achieve the objective of green shipping. This work proposes and combines the innovative combination system of direct methanol solid oxide fuel cells (SOFC), proton exchange membrane fuel cells (PEMFC), gas turbines (GT), and organic Rankine cycles (ORC) for maritime vessels. The system's primary power source is the SOFC, while the GT and PEMFC use the waste heat from the SOFC to generate useful power and improve the system's ability to use waste heat. Each component's thermodynamics model and the combined system's model are established and examined. The multigeneration system's energy and exergy efficiency are 76.2% and 30.3%, respectively. When compared to a SOFC stand-alone system, the energy efficiency of the GT and PEMFC system is increased by 19.2%. The use of PEMFC linked SOFC has significant efficiency when a ship is being started or maneuvered and a quick response from the power and propulsion plant is required.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.519-527
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• 2016

본 논문에서는 해운선사의 운영비용 관리를 위해서 현존선의 항차 단위의 선박 경제운항 기술을 위한 개념 연구를 수행하였다. 해운산업 현황과 경제운항 기술개발 현황, 기술 요구사항 및 선박 운영에 필요한 비용 요소를 분석하여 경제운항 관리요소를 도출하였다. 개별 항차를 기준으로 현존선의 경제운항은 연료비와 항만에서 사용되는 비용을 최소화 하는 것이며, 이를 위해서 저속운항, 정속운항, 배수량 관리, 최적 트림, 최적 항로 선정, 터미널 생산성 관리, 선박 에너지 절감 활동을 관리한다. 최적항로, 터미널 생산성 관리는 절감된 시간으로, 저속운항, 정속운항, 최적트림, 선박 에너지 절감은 권고사항 만족 여부를 관리한다.

• 한국해양공학회지
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• 제29권6호
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• pp.418-426
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• 2015

Recently, shipping operators have been making efforts to reduce the fuel cost in various ways, such as trim optimization and bulb re-design. Furthermore, IMO restricts the hydro-dioxide emissions to the environment based on the EEDI (Energy Efficiency Design Index), EEOI (Energy Efficiency Operational Indicator), and SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan). In particular, ship speed is one of the most important factors for calculating the EEDI, which is based on methods suggested by ITTC (International Towing Tank Conference) or ISO (International Standardization Organization). Many shipbuilding companies in Korea have carried out speed trials around the Korea Straits. However, the conditions for these speed trials have not been exactly the same as those for model tests. Therefore, a ship’s speed is corrected by measured environmental data such as the seawater temperature, density, wind, waves, swell, drift, and rudder angle to match the conditions of the model tests. In this study, fundamental research was performed to evaluate the ship resistance performance due to changes in the water temperature and salinity, comparing the ISO method and numerical simulation. A numerical simulation of a KCS (KRISO Container ship) with a free-surface was performed using the commercial software Star-CCM+ under three conditions that were assumed based on the water temperature and salinity data in the Korea Straits. In the simulation results, the resistance increased under low water temperature & high salinity conditions, and it decreased under high water temperature & low salinity conditions. In addition, the ISO method showed the same result as the simulation.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.863-868
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• 2016

본 연구는 다중빔 음향측심 자료를 바탕으로 침몰선박의 정확한 형상 및 해저지형에 대한 정보를 분석하였다. 다양한 영상 자료처리를 통해 현재 침몰선박의 상태를 분석하였다. 해당 자료와 과거 조사 자료의 비교를 통하여 침몰선박 상태 변화 및 주변지형의 변화를 해석하였다. 분석대상 선박 중 퍼시픽프랜드호의 경우 조류에 의한 침 퇴적으로 인해 선수-선미의 지형변화가 뚜렷하게 나타나는 특징을 알 수 있었다. 그리고 제7해성호의 경우 2011년 국립해양조사원 영상자료에서는 선수 일부가 유지된 상태였으나, 2015년 조사 영상에서는 선수 일부가 붕괴된 것을 확인할 수 있었다. 이는 오랜 기간 선박이 해저에 방치되면서 조류 및 화물의 하중 등과 지속적인 부식으로 선체가 붕괴된 것으로 추정된다. 따라서 잔존연료 유출 및 주변 해양오염이 발생할 수 있어 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다. 침몰선박의 영상분석을 통해 침몰선박이 수심과 조류에 의한 영향을 많이 받은 지역일 경우 지질학적 특성과 퇴적물의 침 퇴적 양상에 따라 침몰선박의 구조 안전성에 상당한 영향을 줄 것으로 판단되며, 부식으로 인한 선체의 변화는 계속적으로 변화될 것으로 추정된다. 따라서 지질학적 특성을 고려한 잔존연료 유출 및 주변 환경 변화에 대하여 침몰선박의 변화에 따라 예측 대응하는 기술의 개발이 필요하다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권5호
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• pp.525-530
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• 2013

본 연구에서는 건조 후 20여년 운항한 군산대학교 실습선 해림호의 발전기를 대상으로 직접 선박현장에서 실험하여 최적 연료 분사시기를 규명해서 선박의 경제적이고 친환경적인 운항에 도움을 주고자 연구하였다. 실험은 기관회전속도 1,200 rpm으로 일정히 유지하고, 기관부하를 0 kW에서 90 kW까지 30 kW간격으로 변화시켰으며, 연료분사시기는 BTDC $19^{\circ}$에서 $23^{\circ}$까지 $2^{\circ}$ 간격으로 변화시키면서 실험하였다. 실험결과 연료분사시기를 BTDC $21^{\circ}$에서 BTDC $23^{\circ}$로 앞당길 경우, 연료소비율은 1.37 % 감소하였고, 질소산화물은 11.59 % 증가하였으며, 매연은 23.5 % 감소하였고, 아황산가스는 2.8 % 감소하였다. 따라서 노후 발전기 엔진에 있어서 연료분사시기가 연소특성 및 배기배출물특성에 미치는 영향을 종합적으로 분석 고찰한 결과, 최적 연료분사시기는 원래의 분사시기보다 $2^{\circ}$ 앞당겨진 BTDC $23^{\circ}$로 확인되었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.92-92
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• 2017

• 한국기계가공학회지
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• 제16권3호
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• pp.146-152
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• 2017

Stabilizing the operation of dual fuel diesel engines is very important. The shipbuilding industry is rapidly growing, but gear components requiring reliability are still imported from other countries. The reasoning for this is three-fold. Firstly, it is compulsory that all ships must use devices that meet the performance standards specified in the Safety of Life at Sea (SOLAS) and the convention of MARine POLlution (MAPOL) to prevent pollution caused by ships. Secondly, most ships must comply with the ship classifications specified by ship owners. Therefore, it is specified that key engine gear components must be inspected and authorized for the quality and performance specified by the Ship Register Authority. Thirdly, it is essential that devices (engine gear) for human safety in ships comply with quality standards specified in the regulations and rules by the government. The Ship Register Authority's strict quality standards and approval requirements contribute to the reduction of motivation towards new investment and technology development by device component manufacturers. Therefore, this study aims to develop a method for using infrared thermography to examine gear reliability in order to ensure gear component reliability and national competitiveness in the global market.