The measurement of shaft bending (whirling) moment can be performed via a telemetry system including strain gauges which can obtain the bending stress. By using a single bridge of strain gauge, it was possible to obtain only the nominal bending moment. However, in case of the propeller shaft vibration measurement, the true dynamic bending moment is needed to evaluate the effect of propeller forces on the stability of the bearings. To deal with this, typically two bridges of strain gauge at 90 degrees are needed. This research presents a novel reliability assessment method in establishing the true dynamic bending moment using only one bridge of strain gauge. This is achieved by using the actual bending stress measured by strain gauge combined with its own phase lag stress at an angle of 90 degrees. To validate this technique, the experiments were performed under the rapid turning transient states during a sea trial of a 50,000 DWT oil/chemical tanker. As a result, great fluctuations in propeller force were detected, resulting in a non-uniform oil film in the bearings. The displacement sensor was also installed and confirmed the established true dynamic bending moment.

본 연구는 2행정 디젤엔진이 장착된 실습선에서 측정한 크랭크축 각속도, 각가속도, 소기압력 등의 데이터를 분석한 결과를 바탕으로 내연기관의 연소실 압력을 기계학습으로 예측하고자 하였다. 신뢰할 수 있는 예측 모델을 구축하기 위해 심층 신경망을 사용했으며, 그 결과 크랭크축 각속도를 기반으로 한 기계학습이 엔진 실린더의 연소실 압력을 정확하게 예측할 수 있다는 것을 보여 주었다. 이 기술을 통해 연소실 압력을 측정하기 위해 사용하는 전자식 압력 센서의 유지보수 비용을 줄이면서 스마트 자율운항 선박의 성능을 진단하는 주요 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다.

선박 추진축 손상사고의 주요 원인은 비틀림 응력과 피로로 조사되었으며, 선행연구에서 충돌 후진 운항이 추진축에 상당한 크기의 비틀림 응력을 일으킨다고 언급하였다. 하지만 후진 운전이 추진축의 피로와 피로 수명에 미치는지 영향을 객관적인 수치를 활용하여 그 관계를 분석한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 중형 탱커선을 대상으로 직접 후진 운항을 실시하고 이때 발생한 비틀림 응력을 계측하여 추진축 피로 수명에 미치는 영향을 연구하였다. 피로 손상은 Palmgren-Miner 방정식과 피로-수명 선도를 기반으로 계산되었다. 그 결과, 후진 운항 실행 후 비틀림 응력이 급격히 증가하였으며, 피로 손상의 대부분이 이때 발생한 것으로 확인되었다.