• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권4호
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• pp.403-410
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• 2003

자율운항제어 시스템은 선박운항에 있어 항해계획을 수립하고 현재의 선박운항 상태를 파악하여 선박을 제어하는 항해 전문가 시스템이다. 이러한 자율운항제어 시스템을 테스트하기 위해서는 실제 선박을 대상으로 성능을 테스트하여야하나, 선박은 고가의 운송수단이고, 자율운항제어 시스템을 장착하기 위한 하부장치 인터페이스를 설계 및 구현하기에는 많은 시간이 소요되므로 선박시뮬레이션 시스템을 이용하는 것이 타당하다. 선박시뮬레이션 시스템은 선박의 물리적 운항특성을 모방하는 선박운동시뮬레이션 시스템과 선박 운항 주변에 변화하는 장애물을 시뮬레이션하는 주변객체 시뮬레이션 시스템으로 구성된다. 본 연구에서는 선박 운동방정식을 이용하여 선박의 물리적 및 운항 특성을 모방한 선박운동시뮬레이션 시스템을 설계 개발하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권6호
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• pp.796-802
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• 2018

선박의 유체 저장 탱크 내부의 적재용량에 의한 선박 운동 고유 특성의 변화는 많은 실험 과 연구를 통해 밝혀졌다. 또한 이러한 현상에 의한 선박 운동 특성 변화를 최소화하기 위한 장치는 지속적으로 연구 및 개발되고 있으며, 특히 횡동요 운동에 대한 저감효과에 대한 부분이 주를 이루고 있다. 본 연구에서는 이러한 장치 중 하나인 저장탱크 내부의 격벽에 의한 횡동요 저감장치의 길이 변화에 따른 간극의 변화에 의한 선박 운동의 변화를 수치 시뮬레이션 하였다. 본 연구를 위해 경계요소법 기반의 부유체 운동 프로그램과 입자법 기반의 전산유체역학 프로그램이 동적 연성된 프로그램을 사용하였으며, 동적 연성된 프로그램은 동일 실험과의 비교를 통해 검증하였다. 검증된 프로그램은 격벽의 길이를 달리하여 간극에 변화를 준 다양한 경우에 대해 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 액체 저장률의 변화 및 액체 탱크 내부의 격벽에 의한 간극의 차이에 의해 선박 운동 특성이 변화함을 응답 진폭 함수의 비교를 통해 확인하였다. 주목할 만한 결과로써 적재용량에 따라 변화하는 선박의 운동 특성이 간극을 조정함으로써 동일한 선박 특성을 가지게 됨을 확인하였으며, 이는 격벽에 의한 간극의 조종을 통한 선박 운동 제어가 가능함을 보여준다. 추후 격벽의 수 및 각기 다른 길이를 가진 격벽에 의한 연구를 수행하여 격벽 길이 조정을 통한 선박 운동 특성 제어에 대한 연구를 수행할 계획이다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2003년도 추계 학술대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2003

선박은 근본적으로 파랑이 향상 존재하는 해상에서 운항하게 되므로 파랑 중에서의 선체운동 여객, 승무원, 화물 및 선박 자체의 안전과 밀접한 관계를 가지게 된다. 뿐만 아니라 선박의 운동은 해상에서의 각종 활동과 임무수행의 정도를 결정하는 주요한 인자가 되고 있다. 횡동요(Rolling)는 6 자유도 운동 가운데에서 가장 중요한 운동이며, 선박들이 근본적으로 횡동요에 대하여 낮은 감쇠특성을 갖고 있기 때문에 안정성 측면에서 볼 때에 가장 많이 제어되어 왔다. (중략)

• 한국전자통신학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.493-497
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• 2010

선박의 실시간 좌표변환 구현하였고, DC Servo Motor의 Motion Control 알고리즘을 개발하였다. Servo Control 회로설계 및 PCB를 제작하였고, 이를 3-axis Gyro Sensor based Servo Motion Control 제어장치에 적용하여 시스템을 개발하였다. 또한 선박운동을 시뮬레이터하기 위해서 6자유도를 가진 선박용 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 시뮬레이터에 장착된 카메라를 이용하여 선박운동을 추척하는 시험을 한 결과 원하는 오차내에서 추적결과를 보여주었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.917-918
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• 2013

세계 대형선박의 저속엔진(주엔진) 제어시스템이 유류비 절감과 성능 향상을 위하여 기존의 수동엔진을 대신하여 전자엔진으로 대체됨으로 따라 효율적인 엔진제어를 위하여 다양한 센서기술이 발전하고 있다, 그중에서도 선박엔진에 있어서 효율을 떨어지게 하는 것은 크랭크샤프트 디플렉션(deflection)에 의해 효율이 떨어지게 되는 원인이 되기도 한다. 본 논문에서는 이러한 디플렉션 현상에 의하여 선박엔진에 진동이 발생하거나 선박엔진의 비동기적 운동에 의하여 선박엔진 내부의 캠(CAM) 운동의 불안정하게 되는 것을 방지하기 위하여 크랭크샤프트의 상태와 움직임을 계측할 수 있는 정밀한 선박엔진용 크랭크샤프트 각도 측정 용 정밀 엔코더(Encoder)를 제시하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.4-6
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• 2011

부유물 부근을 항해하는 선박의 조종 운동에 미치는 부유물의 영향을 파악하기 위하여 선박과 부유물(40피트 콘테이너)을 형상화 하고 선박과 부유물간의 간섭영향을 수치 계산하였다. 이 논문에서 사용되어진 계산 방법은 충돌 회피를 위한 선박의 자동제어시스템과 해상교통제어시스템 및 항만 건설 등을 위한 초기 설계 단계에서 선박 조종성의 예측에 유용할 것이다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.149-152
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• 2001

선박이 해상에서 운항시, 선체는 파도에 의해 심하게 동요되기 때문에 승선감과 안전성이 저하된다. 따라서 선박의 안전항해, 쾌적한 승선감, 구조적인 안전 보장을 위한 선체제어를 위한 필요성이 증대되어 왔다. 기존의 PID 제어기법 등은 정상편차가 적어 과도응답의 문제점 및 오차누적의 문제점이 있고, 퍼지제어 기법은 최적화가 어렵다는 단점을 가진다. 본 논문에서는 퍼지추론 기법을 이용한 선체자세 제어기법으로 운동체에 관한 전문가의 지식과 경험을 바탕으로 퍼지집합과 퍼지규칙을 설정하고 설계된 퍼지 추론을 통해 현재의 운동상황을 판단함으로써 효과적인 최적화와 자세계산을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 퍼지추론을 이용한 자세제어 알고리즘을 제안하고 실시간 시뮬레이션을 통하여 시험한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.132-134
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• 2012

우리 나라에서 해상 교통 및 선박의 통항 안전성의 평가를 위하여, 선박조종시뮬레이터 실험을 통해 얻어진 선박운동의 데이터와 조종자의 의견을 반영하여 검토하고 있는 것이 일반적인 수행 방법이다. 세부적인 기법으로는 선박의 해상시설물에 대한 접근도, 선체의 제어도 그리고 선박 조종자의 평가를 들 수 있다. 이 중에서 해양시설물에 대한 선박의 접근 및 선박의 제어도와 관련된 부분은 통계적으로 계산되어 그 기준이 명확한 측면이 있으나, 조종자의 의견에 의한 평가는 상대적으로 기준이 모호한 면이 있고 또한 조종자의 평가와 선박의 제어도와 관계에 대한 연구도 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 선박의 제어도와 조종자의 평가를 각각 기술적 운항만족도와 심리적 운항만족도로 정의하고, 그 관계를 알아 보기 위하여 퍼지 추론을 실시하였다. 이로부터 기술적 운항만족도와 심리적 운항만족도의 상관 관계를 정리하고, 그 관계가 높을수록 관련 평가의 신뢰성은 높을 것으로 생각하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.74-76
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• 2012

칼만이론 및 Unscented 변환 기반의 Unscented 칼만필터를 이용하여 동적위치제어시스템을 설계하였다. Unscented 칼만필터는 기존의 칼만필터처럼 비선형운동방정식을 선형화 할 필요없이 비선형운동방정식 그대로 사용할수 있다. Unscented 칼만필터를 이용하여 설계한 동적위치제어시스템을 MATLAB SIMULINK프로그램을 이용하여 해양선박에 대해 컴퓨터시뮬레이션을 진행하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.129-137
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• 2016

본 연구의 목적은 가까운 미래의 선박운동정보를 이용하는 피드포워드 제어알고리즘과 FPSO 운동 수치 시뮬레이션 모델을 개발하고 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 성능을 검증하는 것이다. 본 논문에서는 조류, 바람, 파력 등의 환경하중에 의하여 발생한 선체운동의 미래 예측치를 활용한 피드포워드 제어력을 추가적으로 가지는 Dynamic Positioning System에 대하여 연구한다. 먼저, 조류력, 풍력 및 파력에 대한 수학모델을 선정하여 환경하중에서의 선체운동을 계산하고, 현재의 선체운동 값과 Brown 지수평활 예측모형을 활용하여 미래 선체운동 값을 예측하였다. 또한 위치 유지와 Heading angle 제어를 위한 제어력을 PID(Proportional-Integral-Derivative)이론을 이용하여 결정한 피드백 제어기와 미래 선체운동 값을 이용하여 결정한 피드포워드 제어기로 구성하였다. 그리고 각 Thruster에 요구되는 추력은 라그랑지승수법을 활용하여 분배하였다. 마지막으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)의 운동과 Dynamic Positioning System에 대한 시뮬레이션 모델을 구축하여 선박의 위치 및 Heading angle 제어에 관한 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 피드백 제어기와 피드포워드 제어기를 동시에 가지는 제어시스템의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과, 피드백 및 피드 포워드 제어기가 적용된 DPS 제어시스템이 기존의 피드백 제어기보다 위치유지 및 헤딩각 유지 능력에서 개선되었고 각 Thruster에 요구되는 평균 제어력 및 최대 제어력의 크기도 감소함을 보였다. 이에 따라 DPS에 요구되는 동력 감축과 Azimuth Thruster 용량의 감소로 인하여 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.