Kim, Ni-Eun;Park, Young-Soo;Park, Sang-Won;Kim, So-Ra;Lee, Myoung-Ki
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.28
no.2
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pp.244-253
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2022
Recently, installation projects of structures such as offshore wind farms have been increasing, and the installation of such marine obstacles could affect ships that pass nearby. Therefore, the purpose of this study was to quantitatively evaluate the risk posed to passing ships due to obstacles in their passage. Hence, parameters that affected the risk were selected, and scenarios were set based on the parameters. The scenarios were evaluated through the ES model, which is a risk assessment model, and we confirmed that the risk ratio increased as the size of the obstacle increased, the safe distance from the obstacle increased, the speed of ship decreased, and the traffic volume increased. Additionally, we found that when the traffic flow direction was designated, the risk ratio was lower than that of general traffic flow. In this study, we proposed a generalization model based on the results of the performed scenarios, applied it to the Dadaepo offshore wind farm, and demonstrated that the estimation of the approximate risk ratio was possible through the generalization model. Finally, we judged that the generalization model proposed in this study could be used as a preliminary reference for the installation of marine obstacles.
Bo Rim Ryu;Phan Anh Duong;Quoc Huy Nguyen;Hokeun Kang
Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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2022.11a
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pp.158-159
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2022
Due to the climate crisis, various environmental regulations including greenhouse gas reduction are in effect. This is not limited to any specific industry sector, but is affecting the entire industry worldwide. For this reason, the IMO and governments of each country are announcing strategies and policies related to the shipbuilding and shipping industries. The current regulations can be partially resolved through additional facilities such as scrubbers while using existing fossil fuels, but ultimately, the emission of greenhouse gases such as CO2 from the exhaust gases generated by ships must be restricted through energy conversion. To this end, it is necessary to develop fuels that can replace traditional fuels such as oil and natural gas. Among them, hydrogen is attracting attention as a clean energy that does not emit pollutants when used as a fuel. However, hydrogen has a wide explosive range and a fast dispersion speed, so research on this is necessary. Therefore, in this paper, when hydrogen leakage occurs in the fuel preparation room of a hydrogen-powered ship, the trend was analyzed and the ventilation characteristics were investigated.
Chang-Hyun Jung;Chol-Seong Kim;Yun-Sok Lee;Young-Soo Park
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.30
no.2
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pp.157-164
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2024
In 2020, 24,000 TEU ultra-large container ships began arriving at the Busan New Port. In this study, the wind pressure and hydraulic force acting on the hull were calculated to obtain the horsepower required for the tugboats for safe berthing and unberthing of a 24,000 TEU ultra-large container ship at the Busan New Port. When the wind speed is 10 m/s (20 kts), 13,000 TEU container ships meet the tug horsepower standard of the current Busan port tugboat operation rules, but 16,000 TEU and 24,000 TEU container ships do not satisfy the regulations. Therefore, it was proposed to raise the standards for tugboat use by dividing the size of ships of "G/T 150,000 tons or more," which is the largest vessel under the current tugboat use standards, into two stages. Because 140,000 tons requires 12,100 horsepower, 170,000 tons requires 14,500 horsepower, and 230,000 tons requires 18,000 horsepower, the study proposed 16,000 horsepower for 150,000 to less than 200,000 tons and 18,000 horsepower for 200,000 tons or more for the use of tugboats.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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v.6
no.2
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pp.442-458
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2014
Wave induced vibrations increase the fatigue and extreme loading, but this is normally neglected in design. The industry view on this is changing. Wave induced vibrations are often divided into springing and whipping, and their relative contribution to fatigue and extreme loading varies depending on ship design. When it comes to displacement vessels, the contribution from whipping on fatigue and extreme loading is particularly high for certain container vessels. A large modern design container vessel with high bow flare angle and high service speed has been considered. The container vessel was equipped with a hull monitoring system from a recognized supplier of HMON systems. The vessel has been operating between Asia and Europe for a few years and valuable data has been collected. Also model tests have been carried out of this vessel to investigate fatigue and extreme loading, but model tests are often limited to head seas. For the full scale measurements, the correlation between stress data and wind data has been investigated. The wave and vibration damage are shown versus heading and Beaufort strength to indicate general trends. The wind data has also been compared to North Atlantic design environment. Even though it has been shown that the encountered wind data has been much less severe than in North Atlantic, the extreme loading defined by IACS URS11 is significantly exceeded when whipping is included. If whipping may contribute to collapse, then proper seamanship may be useful in order to limit the extreme loading. The vibration damage is also observed to be high from head to beam seas, and even present in stern seas, but fatigue damage in general is low on this East Asia to Europe trade.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.14
no.4
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pp.264-272
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2011
Shipbuilders carry out the operation test to check the conditions of the main propulsion system and auxiliaries for moored vessel in the quoy before the sea trial. The estimation of the thrust and torque for the partially submerged propeller should be prepared to ensure the safety of mooring line and the ship. In this paper, the variations of the thrust and torque according to the shaft submergence and the propeller rotating speed in bollard pull condition are investigated with the model test and the numerical analysis. Based on these resaearch, the empirical formula representing the physical phenomena of the partially submerged propeller is derived and validated through comparison to measurement results of full-scale propellers under the quoy operation test.
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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v.56
no.3
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pp.230-237
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2020
In order to design a diesel engine system and predict its performance, it is necessary to analyze the gas flow of the intake and exhaust system. A gas flow analysis in three-dimensional (3D) format needs a high-resolution workstation and enormous time for analysis. Therefore, the method of characteristics (MOC) was used for a gas flow analysis with a fast calculation time and a low-resolution workstation. An experiment was conducted on a single cylinder diesel engine to measure pressure in cylinder, intake pipe and exhaust pipe. The one-dimensional (1D) gas flow was analyzed under the same conditions as the experiment. The engine speed, valve timing and compression ratio were the same conditions and the intake pressure was inputted as the experimental results. Bent pipe such as an exhaust port that cannot be realized in 1D was omitted. As results of validation, the cylinder pressure showed accuracy, but the exhaust pipe pressure exhibited inaccuracy. This is considered as an error caused by the failure to implement a bent pipe such as an exhaust port. When analyzed in 3D, calculation time required 61 hours more based on a model of this study. In the future, we intend to implement a bent pipe that cannot be realized in 1D using 3D and prepare a method to supplement reliability by using 1D-3D coupling.
Kujala, Pentti;Korgesaar, Mihkel;Kamarainen, Jorma
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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v.10
no.3
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pp.376-384
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2018
Selection of suitable ice class for ships operation is an important but not simple task. The increased exploitation of the Polar waters, both seasonal periods and geographical areas, as well as the introduction of new international design standards such as Polar Code, reduces the relevancy of using existing experience as basis for the selection, and new methods and knowledge have to be developed. This paper will analyse what can be the limiting ice thickness for ships navigating in the Russian Arctic and designed according to the Finnish-Swedish ice class rules. The permanent deformations of ice-strengthened shell structures for various ice classes is determined using MT Uikku as the typical size of a vessel navigating in ice. The ice load in various conditions is determined using the ARCDEV data from the winter 1998 as the basic database. By comparing the measured load in various ice conditions with the serviceability limit state of the structures, the limiting ice thickness for various ice classes is determined. The database for maximum loads includes 3-weeks ice load measurements during April 1998 on the Kara Sea mainly by icebreaker assistance. Gumbel 1 distribution is fitted on the measured 20 min maximum values and the data is divided into various classes using ship speed, ice thickness and ice concentration as the main parameters. Results encouragingly show that present designs are safer than assumed in the Polar Code suggesting that assisted operation in Arctic conditions is feasible in rougher conditions than indicated in the Polar Code.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.51
no.6
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pp.548-555
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2014
As a considerable, experimental approach, an Auto-carriage type of $CO_2$ welding machine and a MIG(Metal Inert Gas) welding robot under inert gas atmosphere were utilized in order to realize Al 5083 welding applied to hull and relevant components of green Al leisure ships. This study aims at investigating the effect of welding conditions(current, voltage, welding speed, etc) on thermal deformation that occurs as welding operation and tensile characteristics after welding, by using Al 5083, non-ferrous material, applied to manufacturing of co-environmental Al leisure ships. With respect to welding condition to minimize the thermal deformation, 150A and 16V at the wire-feed rate of 6mm/sec were acquired in the process of welding Al 5083 through an auto carriage type of $CO_2$ welding feeder. As to tensile characteristics of Al 5083 welding through a MIG welding robot, most of tensile specimens showed the fracture behavior on HAZ(Heat Affected Zone) located at the area joined with weld metal, except for some cases. Especially, for the case of the Al specimen with 5mm thickness, 284.62MPa of tensile strength and 11.41% of elongation were obtained as an actual allowable tensile stress-strain value. Mostly, after acquiring the optimum welding condition, the relevant welding data and technical requirements might be provided for actual welding operation site and welding procedure specification(WPS).
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.32
no.8
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pp.1240-1247
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2008
Leakage trouble on the sea water pipeline in engine room is often resulted from a localized corrosion due to severe corrosive environment caused by both high speed and high pressure of sea water flowing through the inner pipe. In addition, when the ship is in stand-by or emergency condition, underwater welding to control the leakage of sea water from a hole of its pipe is very important in an industrial safety point of view. In this study possibility of underwater welding to control leakage of sea water and corrosion property of its welding zone were investigated with the electrochemical methods by parameters of welding methods and welding electrodes when underwater welding is achieved with a such case that sea water is being leaked out with a height at 50mm from a hole of $2.5mm{\emptyset}$ of test pipe. Corrosion resistance of weld metal zone is better than the base metal and its hardness is higher than that of the base metal. However corrosion potential of weld metal zone showed a negative value than that of the base metal, therefore weld metal zone is preferentially corroded rather than the base metal by performance of galvanic cell due to difference of corrosion potential between weld metal zone and base metal. Eventually it is suggested that leakage of sea water is successfully controlled by underwater welding,
The potential pollution problems resulting from tanker collision necessitate the requirement for an effective structural design and the development of relevant safety regulations. During a few decades, the great effort has been made by the international Maritime Organization and the Administration, etc, to reduce oil spillage from collision accidents. However there is still a need for investigation in the light of structural evaluation method for the experiments and rational analysis, and design development for an operational purpose of ships. This study aims for investigating a complicated structural response of bow structures of simplified models and oil carriers for assessing the energy dissipation and crushing mechanics of the striking vessels through a methodology of the numerical analysis for the various models and its design changes. Through these study an optimal bow construction absorbing great portion of kinetic energy at the least penetration depth prior to reach to the cargo area and an effective location of collision bulkhead are investigated. In order to obtain a rational results in this study, three stages of collision simulation procedures have been performed step by step as follows; 1) 16 simplified ship models are used to investigate the structural response against bow collision with variation of primary and secondary members. Mass and speed are also varied in four conditions. 2) 21 models consisted of 5 sizes of the full scaled oil carriers are used to perform the collision simulation with the various sizes and deadweight delivered in a recent which are complied with SOLAS and MARPOL. 3) 36 models of 100l oil carrier are used to investigate the structural response and its influence to the collision bulkhead against bow collision in variation with location of collision bulkhead, primary members, framing system and colliding conditions, etc. By the first study using simplified models the response of the bow collision is synthetically evaluated for the parameters influencing to the absorbed energy, penetration depth and impact force, etc.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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