In vibration analysis of ships, the principle aim is to determine the natural frequencies and excitation frequencies, and use this information to avoid resonances and vibration damage. The simplest method is to prevent resonance conditions, which is effective as long as the natural frequencies and excitation frequencies can be regarded as independent from environmental conditions. For ships that use electric propulsion systems, the sources of vibration are reduced compared with those caused by a diesel engine or other combustion-based propulsion systems. However, the frequency spectrum of these vibrations may be different; therefore, to understand the characteristics of the electric propulsion, we also should investigate how the ship responds to these vibrations. We focused on a 1,000-ton deadweight (DWT) ocean-research vessel using an electric propulsion system and analyzed the response to vibration.

This study was carried out at the CWC of Chosun university for the purpose of resistance performance improvement of planing hull, and the results of the tests were confirmed cooperatively with WJFEL. G/T 100 ton class planing hull form was selected, and the improvement of hull form including appendages were performed by using some model test techniques. The model test scope comprises resistance relative tests including wave profile observation, trim and sinkage measurement and flow visualization tests at full load and trial conditions for one bare hull and for two appended hulls. The final wedge and spray strip combined with improved hull form showed about 1.0 knot speed improvement at both of full and trial conditions, and outstanding improvement for fore wave phenomena.

본 연구에서는 8톤급 어선의 복원력 분석이 이루어졌다. 복원력 분석은 안정성과 관련이 있어, 선박의 기본설계시 중요한 항목중 하나이고, 각국 선급에서 규정을 준수하도록 하고 있다. 파랑중 어선의 전복현상은 파랑 및 바람에 의한 외력과 파랑중 선박의 브로우칭 (broaching) 현상과 복원력 변화가 어우러져 발생한다. 본 연구에서는 전복 -현상에 대한 분석을 하기 전에 필요한 파랑중복원력 분석이 수행되었다. 파도와의 만남 주파수가 0이 되는 선속과 파장의 관계가 구해졌다. 본 연구에서 택한 어선의 경우 선박의 길이와 비슷한 파장을 가지는 파도와 같은 방향으로 가면 만남 주파수가 작아짐 을 알 수 가 있었다. 이런 경우 위험한 상황이 발생할 가능성이 있다. 복원팔의 계산 결과 파정에 선박이 위치하고 있을 때, 복원력 감소가 상당히 발생하였음을 알 수가 있었다 파정에 오래 머물지 않도록 하는 운항 지침이 있어야 하겠다 전체적으로 본 연구에서 택한 어선을 대형 화물선보다 복원력 변에서는 유리한 것으로 판단되는데, 선체가 작아 상대적 으로 높은 파도를 만날 가능성이 많다. 앞 절에서 여러 가지 경우에 대한 계산 결과를 보았다. 김윤수(1994)는 대형화물선에 대하여 복원력 변화를 계산하였는데, 파도에 의한 복원력변화가 심하였다. 위의 그립을 보면 H/Lw=0.025에서 GZ 곡선의 최대 값이 1/2 이하로 줄어듦을 알 수 있다. 그러나 본 어선의 결과인 Fig. 6 과 7을 보면 변화가 대형화물선과 비교하며 작음을 알 수 있다. 이 것의 원인은 중앙단면의 형상 때문인 것으로 판단된다. 대형화물선의 경우 방형 비척계수 (뚱뚱함을 나타내는 계수)가 큰데 반하여, 본 어선은 방형 비척계수가 작고 측면에 차인을 두어 부력중심의 변화가 커서 복원력이 많이 작아지지 않는 것으로 판단된다. 앞으로 파도와 비슷한 속도와 방향으로 항주하는 어선의 동역학적인 안정성에 대한 분석이 이루어져야 하겠다.

근해안강망업업에서 경제성이 있고 안전성이 향상된 어선의개발에 중요한 기본자료가 될 최적한어선의 규모 및 기본치수를 선정하게되는 본 연구는 그 내용을 최적규모에 영향을 주는 어업 및 어선의 기본성능분석과 최적규모 결정을 위한 시스템의 개발로 크게 구분할 수 있다. 최적규모에 여향을 주는 어업 및 어선의 기본성능분석에서는 근해안강망어업의 어업자원 평가, 어업실태조사 등을 하고, 기본성능의 분석은 대표적인 톤급에서 빈번히 살생되는 안전성, 조업성등과 어선의 기분수치와의 인과관계를 ISM기법으로 분석하여 최적규모 결정모델에 이용하였다. 한편 최적규모결정을 위한 시스템을 경제성 평가 및 최적화 모델 구성, 어선의 초기설계조직의 구성, 및 시스템분석 S/W개발로 구분하여 연구를 수행하였으며, 최종적으로 규모 및 기분치수를 찾았다. 근해안강망어업의 개발대상어선의 대표적인 톤급으로 냉동설비를 성치한현축식 89톤급 및 선미식 89톤급으로 구분하여, 즉 어선(I)군과 어선(II)군으로 분류아여 항해속력 9~11노트에서 최적규모 및 기본치수를 구하였다. 즉 어선(I)군과 어선(II)군에 대한 경제성 분석을 통하여 얻어진 결과에 의햐면 어선(I)군에서는 향해 속력 10노트에 현측식 89톤 근해안강망어선(냉동설비 설치)이 경제적인 것으로 평가된다. 특히 어선(II)군의 향해속력 10노트인 어선(II-2)군대상어선은 분석된 모든 어선중에서 가장 경제성이 좋고 안전성을 만족하고 있는 것으로 최정적인 결론을 얻게 되었따. 이와 같은 연구로부터 다음과 같은 결론을 도출하였다. 즉 우리나라 안강망어업에 적합하게 이용될 수 있다고 사료되는 89톤급 선미식 안강망어선의 기본치수는 배의 길이(Lpp):27.0~28.0m, 배의 폭(B):6.6~6.8m, 배의 깊이(D):2.75-2.85m,방형 계수Cb:03685-0.698, 항해 속력(Vs):10노트인 것으로 분석된다.

In this study, the combustion characteristics were investigated based on the biodrying solid recovered fuel (SRF) in a 5 Ton/day scale combustion boiler. The composition of the combustion gas containing the biodrying SRF was analyzed, the particulate matter, and its HCl content was determined with the air pollutant process test method. Mass balance, carbon balance, and combustion efficiency were calculated according to the equivalence ratio (ER) method; the energy recovery efficiency of the combustion boiler was also analyzed. The overall combustion efficiency of the biodrying SRF was 97.3 % and the energy recovery efficiency was 80.2%.

현재 국내 도시 생활쓰레기 및 산업쓰레기의 처리 시, 매립지 부족과 침출수 등으로 인한 2차 오염문제로 매립처리 방법은 우리나라에서는 적절치 않다. 하지만 쓰레기의 소각처리의 경우, 소각으로 인한 열작감량이 매우 크고 폐에너지 회수의 장점도 있기에 국내 쓰레기의 처리는 소각에 많이 의존하고 있다. 또한 국내 대체에너지의 목표치가 높아지는 상황에서 폐기물의 대체 에너지가 큰 역할을 해 주어야 한다. 폐기물 고형연료를 연소하는 과정 중에는 여러 문제점이 있는데, 설비의 고온 부식의 영향 및 연소로 내 국부적인 가열로 인한 설비의 파손, 연소로 내 불규칙적 유동현상으로 인한 연소 장애 등이 있다. 따라서 앞에서 말한 문제점들을 보안하며 보일러의 안정적인 운전 및 열효율 향상을 위해서는 기본적으로 연소로 내 유동현상을 정확히 예측할 수 있어야 한다. 이를 위해 우리는 상용화 되고 있는 50ton/day 이상 Stoker 보일러 현장 운전조건을 대입, Ansys CFD Fluent.18을 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다. 연소로 내 열의 유동해석, 배출가스의 흐름 등을 예측하여 연소장애의 원인을 찾아보고 이에 맞는 대안을 찾기 위한 연구를 하였다.

양파의 관행 수확과 저장 방식을 개선하여 벌크 상태로 수확하여 수송, 하역, 보관 및 저장할 수 있도록 톤백 및 와이어철제파렛트를 개발한 후 관행저장 방식과 벌크저장 후 저장성을 비교하고 그에 따른 노동투입시간 및 소요비용을 비교하여 양파의 산지물류비 절감 효과를 비교 분석하고자 하였다. 본 연구를 통해 개발된 톤백이 관행 톤백보다 길이방향 인장강도가 16% 높았으며, 개발한 와이어철제파렛트가 관행철제파렛트보다 약 10% 더 저장가능하고 차량 적재 효율도 2배 이상 향상되었다. 개발된 500 kg용 와이어 철제파렛트의 벌크저장과 관행 그물망 저장의 감모율에는 차이가 없었으나, 1,000 kg 이상 많은 양을 저장할 경우 와이어철제파렛트 벌크저장은 관행저장보다 감모율이 3.7% 높아 적합하지 않는 것으로 나타났다. 톤백을 이용한 벌크 수확이 관행 망 수확보다 노동시간이 50.1% 그리고 총 투입비용은 46.1% 감소할 수 있는 것으로 나타났다. 와이어철제파렛트를 적용한 벌크저장이 관행저장보다 총 저장비용이 28.8% 감소하였으며, 2016년 양파생산량 (1,298,749톤)의 30%를 와이어철제파렛트 벌크저장으로 대체할 경우 연간 183억 원을 절감할 것으로 추정된다. 따라서 현재 산지업체들의 와이어철제파렛트를 조기 도입하여 정착시키면 전국적으로 노동력 및 비용 절감에 상당한 효과가 있을 것으로 판단된다.

Hydrothermal Carbonization(이하 HTC), 열수탄화공정은 가수분해(加水分解)를 통해 유기성 폐자원을 에너지화 하는 기술로 함수율에 관계없이 다양한 재료에 적용할 수 있으며, 고위발열량 6,000kcal/kg 이상의 고효율의 고형연료를 생산할 수 있는 기술이다. 이에 본 연구에서는 0.1ton bench scale HTC 반응기를 이용하여 1) S매립지에 반입되는 건설폐목재를 활용하여 고열량 고형연료를 생산하고, 고형연료의 특성을 분석하였으며, 2) 고함수 유기성폐기물인 감귤박을 이용한 고형연료 생산 및 그 특성 분석을 수행하였다. 본 연구는 0.1ton 규모의 열수탄화(HTC) 회분식반응기를 이용하였다. 저함수율의 폐목재는 매립지로 반입되는 건설폐목재를 1 cm 미만으로 파쇄하여 사용하였다. 0.1ton 반응기에 목재 10kg, 용매(물) 50kg을 투입한 후폐쇄조건 상에서 가열을 진행하였다. HTC공정은 반응온도 260℃, 반응시간 1시간으로 운전되었다. 고함수 유기성폐기물인 감귤박은 제주도개발공사 감귤가공공장으로부터 제공 받아 고형연료 제조에 활용하였다. 감귤박의 경우, 분쇄나 별도의 용매(물) 투입 등의 전처리 없이 감귤박 원료만을 60kg 투입하여, 240℃, 반응시간 1시간으로 운전하였다. 실험결과, 건설페목재의 경우 원재료의 발열량은 고위발열량으로 약 4,340kcal/kg이었으나 열수탄화 후 약 6,920kcal/kg으로 증가하였다. 고함수 원료인 감귤박의 경우 고위발열량 약 4,360kcal/kg에서 열수탄화 후 고위발열량 약 6,690kcal/kg으로 증가하였다. 고정탄소율 역시 건설폐목재 고형연료와 감귤박 고형연료에서 각각 40.5%, 32.3%로 고열량 양질의 고형연료로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

컨테이너 크레인은 강풍으로부터 보호를 받기 위한 차폐물이 없는 곳에 존재하기 때문에 이상 기후 조건에 취약성이 있는 구조물이다. 본 연구에서는 풍향변화에 따라 컨테이너 크레인에 작용되는 풍하중을 분석하기 위하여 수행되었다. 사용된 모델은 61톤 급 컨테이너 크레인으로 현재 항만시설에 많이 사용되는 모델이다. 유동장은 원통으로 모델링하였으며, 직경 500m, 높이 200m로 설정하였다. 본 연구에서는 건축물 하중기준의 풍하중 설계기준에 따라 풍하중을 적용하였으며 풍향에 따른 영향을 분석하기 위해서 유동장을 10˚ 간격으로 분할하였다. 이를 바탕으로 CFX-10을 사용하여 전산유동해석을 수행하고 이를 통하여 얻어진 결과와 풍력실험 결과를 비교 연구함으로써, 컨테이너 크레인의 구조설계에 필요한 풍하중을 분석하였다.

Nowadays LNG has been beginning to take the place of petroleum as fuel all over the world and VLCC of LNG will take the same sea routes that had been used by VLCC tankers of petroleum in the last part of the 20th century. The transportation of LNG by a VLCC include more dangerous nature of sea peril than that of petroleum. We already know the dimensions of a disaster a LNG tanker could bring about in the case of the LNG tanker, Yuyo-Maru No. 10 in the Tokyo Bay of Japan in 1974. From the point of safety when we construct a LNG base or LNG pier in the base, the appropriate government authority and constructing company had better take sea pilots or some ships handling experts to participate in a prior consultation of the design of the project. A G/T 100,000 ton LNG base and pier were completed in November of 1996 in Inchon harbour in Korea and VLCC of LNG of G/T 100,000 ton class have been entering into the base ever since. This study was started and completed In comply with the requisition of the Sea Pilot Association of Inchon harbour in advance of the opening of the LNG base. As the entrance and exit channels leading to Inchon harbour were constructed in the years of 1930s, it was one of the most pressing works for Inchon sea pilots in 1996 to certify the method of safe passing maneuvering of a G/T 100,000 ton of LNG tanker through the Pudo narrow channel prior to commencing actual piloting of the VLCC of LNG. The authors made some mathematical models computing maneuvering of a vessel changing her course with her control surface through a narrow channel and computed maneuvering of a G/T 100,000 ton of LNG tanker and also made maneuvering simulations of the vessel by a desk-top simulator. The results of computations and simulations are well coincided with each other in qualitative aspects to assure safe passing of the VLCC of LNG.