• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.21-30
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• 1997

본 논문은 복합지지형 초고속선에 사용될 pod형 물분사 추진장치에 대한 예인수조 실험 및 성능해석 결과를 보여준다. 선체와 물분사 흡입구간의 상호작용이 매우 작은 것으로 가정하고 선체저항 및 추진성능 실험을 토대로 시험선 운항시 성능을 해석하였다. 축류식 펌프를 갖는 pod형물분사 추진장치를 설계하고 단독특성시험 시스템을 개발하여 실험을 수행하였다. 실험결과로부터 펌프 성능, 제트효율, 흡입구 및 노즐의 손실계수 등 물분사 추진장치 설계 및 특성파악에 유용한 자료를 확보하였다. 실험결과는 설계요구조건과 비교적 좋은 일치를 보여준다.

• 공업화학
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• 제22권1호
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• pp.31-36
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• 2011

사불화탄소($CF_4$)는 반도체 제조공정에서 플라즈마 에칭과 화학기상증착(CVD)에서 사용되어온 가스이다. $CF_4$는 적외선을 강하게 흡수하고 대기 중 잔류시간이 길어서 지구온난화에 영향을 미치기 때문에 고효율의 분해가 필요하다. 본 연구에서는 플라즈마와 워터젯을 결합하여 방전영역을 증가시키고 다량의 OH 라디칼을 생성시켜 $CF_4$를 고효율로 분해할 수 있는 워터젯 글라이딩 아크 플라즈마 시스템을 개발하였다. 실험 변수로 전극 형태, 전극 각도, 가스 노즐직경, 전극 간격과 전극 길이를 취하였다. 변수실험을 통하여 Arc 형태의 전극에서 전극 각도가 $20^{\circ}$, 가스 노즐 직경이 3 mm, 전극 간격이 3 mm, 전극 길이가 120 mm일 때 $CF_4$ 분해율은 최고 93.4%까지 도달하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권6호
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• pp.8-14
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• 2004

The numerical analysis of a waterjet propulsion system was performed to provide detail understanding of complicated flow phenomena including interactions of intake duct, rotor, stator, and contracted discharge nozzle. The incompressible RANS equations were solved on moving multiblocked grid system. To handle interface boundary between rotor and stator, the sliding multiblock method was applied. The numerical results were compared with experiments and good agreement was obtained. The complicated viscous flow features of the waterjet, such as secondary flow inside the intake duct, the recovery of axial flow by the role of the stator, and tip and hub vortex, etc. were well analyzed by the present simulation. The performance of thrust and torque was also predicted.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.11-18
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• 1998

본 논문은 복합지지형 초고속 화물 시험선인 "나래"호에 장착된 물분사 추진장치에 대한 해상성능시험에 대하여 기술하였다. 물분사 추진 장치에서 제트 속도, 임펠러에 걸리는 추력 및 토오크 계측 방법에 대해 설명하였다. 해상성능시험 결과로부터 물분사 추진장치의 성능을 분석하였고, 1996년에 수행된 유사 물분사 추진장치 모형시험 결과와 비교하였다. 해상성능시험로부터 추정된 유효마력은 모형선 결과와 좋은 일치를 보여준다. 시험선의 최적 부상 높이는 0.75m로 추정되고 물분사 추진장치의 준추진효율은 15노트에서 0.315으로 추정되었다. 본 시험을 통하여 펌프의 성능, 제트 효율, 유입부 덕트와 노즐에서의 손실 등에 관한 유용한 자료를 확보하였으며, 모형시험 결과와 유사한 경향을 보여주었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.65-76
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• 1996

현재 다양한 형태의 선박에서 채용되고 있는 프로펠러에 의한 추진 방법은 선박의 속력이 고속이 되면 프로펠러 날개 상에 발생하는 캐비테이션을 피할 수 없기 때문에 이로 인하여 프로펠러의 효율이 저하 되거나 날개 자체에 손상이 발생하게 된다. 이러한 현상을 예방하고자 고속으로 항해하는 선박에서는 초월공동 프로펠러나 워터제트 등이 많이 사용되고 있다. 본고에서는 현대선박해양연구소에서 초고속선 개발의 일환으로 추진되고 있는 워터제트 추진 모형시험에 대하여 간략하게 논하고자 한다. 대상 모형선박은 길이가 5.3cm인 쌍동선으로서 내부에 워터제트를 설치하였다. 모형시험시 흔히 발생할 수 있는 오차를 최소화 하기 위하여 하나의 모터에 2개의 축을 연결하여 워터제트 내부의 임펠라를 구동하는 방식을 채용하였으며 워터제트 출구에서의 압력을 계측하여 유량으로 환산한 후 발생하는 추력을 계산하였다. 압력은 출구 주위에 pressure tab을 설치한 후 이를 비닐튜브를 사용하여 압력센서에 연결하여 계측하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권3호
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• pp.165-174
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• 2023

Unmanned Surface Vehicle (USV)'s berthing and unberthing is the most difficult maneuvering tasks and have the highest risk of accidents. In this paper, we designed a berthing/unberthing control algorithm given human joystick command for an USV equipped with a waterjet and a bow thruster. The berthing and unberthing maneuvers are performed remotely by a joystick operator at the Ground Control Center (GCC) where the status of USV and environmental situation can be monitored. We interpret the human joystick commands into USV's desired speed, yaw rate, and heading angle commands. next, we developed a control algorithm for the desired target values of MIMO actuators (engine speed, bucket step, nozzle angle, and bow thruster state) to follow the interpreted commands. The validity of the control algorithm is confirmed through simulations and sea trials at Gwang Am port.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권1호
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• pp.35-41
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• 2009

워터젯이 탑재된 RIB(Rigid Inflatable Boat)형태의 무인수상선을 인한 경유점 추적 제어 알고리즘을 설계하였고, 성능 검증을 위해 실해역 시험을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 RIB형 무인수상선의 경유점 추적제어를 위해서는 방향제어를 위해 버킷각을 제어하여야 한다. 우선, 육상 관제소에 미리 입력된 경유점들의 위경도 등의 위치정보들을 바탕으로, 목표 방향각을 실시간 계산한다. 그리고, 무인수상선에 탑재된 마그네틱 콤파스 등의 센서로부터 받은 선수각 및 선수각속도의 값과 PD 제어기법을 이용하여, 버킷각 명령을 실시간 계산한다. 본 연구에서는, 바람 등의 외력으로 인한 표류각을 보정하기 위해 일정속도 이상에서는 실침로(Course Of Ground, COG)를 사용하였다. 또한, 설계된 경유점 추적 제어 알고리즘을 검증하기 위해 부산 광안대교 근처 해역에서 육상관제소를 설치하고, 실선 시험을 수행하였다. 본 논문에서는, 설계된 무인 경유점 추적 제어 알고리즘의 시험결과를, 유인으로 제어한 결과 및 상용추적제어기로 제어한 결과들과 비교 분석하였다.