• 대한조선학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.38-44
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• 1994

1960년대 Auto-Pilot 시스템이 대양을 항해하는 선박에 장착되면서 운항경제성 및 선원 승선감의 견지에서 Auto-Pilot시스템의 제어 알고리듬이 연구되기 시작하였다. 초기에는 PD제어로 시작하였으나 잦은 타동작으로 인한 기구 마모를 줄이기 위해 실제 선수각과 설정선수방위 차가 어느 상한치 이상에서만 타각을 조작하는 on-off 제어를 도입하였다. 본 논문에서는 Auto-Pilot 시스템의 제어 알고리듬에 optimal제어, adaptive제어 등을 적용하여 제어기법간의 비교를 cost function을 통하여 수행함으로써 Auto-Pilot 시스템에 대한 최적의 제어기법을 조사하였다. Adaptive 제어를 위한 선박 조종운동방정식의 parameterization 과정을 검토하였고 adaptive 알고리듬의 장점이 파라미터 추정이 잘못된 경우의 수치시뮬레이션 결과로부터 분명히 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.176-177
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• 2023

최근 해양자원 및 산업개발, 해양관광산업 등의 발달로 바다에 대한 관심은 더욱 증가하고 있으며 국가 간 경쟁도 나날이 치열해지고 있어, 바다를 무대로 활동하는 해양경찰의 중요성은 더욱 커지고 있다. 해양경찰의 가장 중요한 임무는 해양에서 국민의 소중한 생명과 재산을 보호하는 것이다. 이를 위해서는 경비함정을 안전하게 운항하는 것이 가장 중요하다. 경비함정을 안전하게 운항하기 위해서는 선박운용에 필수인 항해기초 항해학, 연안항법, 전파 및 레이다 항법, 항해계기, 해상기상, CORLEG(항법), 함정운용, 함정조종론, 해사일반(함정의 감항성), 해사영어(SMCP), VTS 교육과 SHS를 활용한 함정운항 심화 교육인 선위측정(GPS 및 레이다이용), CBT 실습(항해장비 운용법, 조함 명령법), 시뮬레이션 MOCK-UP 실습(상황별 항해실습, 자기주도실습, 함정운용술 고도화)과 더불어 함정의 비상상황에 대비한 교육 및 다양하고 심도 있는 항해 전문화 교육이 필요하다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.95-97
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• 2015

자동충돌예방 교육과 레이더시뮬레이션 교육은 STCW 협약 상 지정된 교육으로 항해사들이 항해사로 승선 시 필수적으로 수료해야 하는 교육이다. 최근에는 지정교육기관기준에 의거 교육과정 및 필요시설의 요건을 권고규정으로 두고 있어 각 교육기관은 그에 맞추어 시뮬레이션 수업을 위한 장비, FMSS(Full Mission Simulator System)을 도입하였다. 본 연구는 도입 후부터 현재까지 FMSS를 이용해서 이루어지고 있는 알파/레이더/시뮬레이션 교육이 어느 정도 효과가 있는지를 정량적으로 분석하기 위해 재학생을 대상으로 1년에 걸쳐 설문조사를 실시하였다. 그리고 분석 결과 응답자들은 수업 전과 비교하여 2.13배 능력이 향상 되었다고 답변하였다. 또한 분석 결과를 바탕으로 시뮬레이션 수업 시 발생하는 문제점을 도출하고 개선방안을 제시하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.10-17
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• 2016

When a planing hull straightly runs and turns, its floating position and pitch angle are changed depending on its speed, and large transient motion happens. In this paper, six degrees of freedom(6 DOF) equations of motion, which could simulate the motion of a planing hull, are established. Static and dynamic forces in vertical plane are modeled using pre-calculated displacements and metacentric heights depending on various draft, lift under bottom, and vertical damping coefficients which are used to tune the final motion. Hydrodynamic coefficients in horizontal plane at various equilibrium state are calculated by using Lewandowski's empirical formula and the speed-dependent equilibrium state are calculated beforehand by Savitsky's formula. The speed effects are considered by curve-fitting the coefficients at various speed to the polynomials. Accelerating, decelerating and backing, turning, and zig-zag are simulated and compared with the sea trial results, and it is confirmed that the speed reduction, roll, and pitch during such maneuvers of sea trial and simulation are well consistent.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.552-557
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• 2015

본 연구에서는 선미형상을 고려한 조종성능을 심수역 뿐만 아니라 천수역에 대해서 수치 시뮬레이션을 통해 검토하였다. 선미형상을 나타내는 파라메터 중 $C_{wa}$를 미소(${\pm}2%$)하게 변화시킴으로써 각 수역에서의 침로안정성, 선회 및 지그재그 성능이 어떤 변화를 보이고 그 경향이 어떻게 변화하는 지를 검토하였다. 선박의 조종성능 관점에서 흘수 대 수심의 비(=d/H)가 0.5 부근에서의 조종성에 큰 변화를 가져오는 중요 지점임을 알 수 있었고, 비대선(VLCC, 탱커 등)과 세장선(컨테이너)의 경우 선미형상의 변화에 따라 조종성능의 변화 정도가 많은 차이를 가질 수 있음을 알 수 있었다. 또한, $C_{wa}$를 감소(U형에 근접)시키면 선회운동에 있어서 advance 및 tactical diameter가 증가하고, 지그재그 운동에서는 track reach는 증가하지만 각 overshoot angle들은 감소한다. 이와 반대로, $C_{wa}$를 증가(V형에 근접)시키면 선회운동에 있어서 advance 및 tactical diameter는 감소, 지그재그 운동에서는 track reach는 감소, 각 overshoot angle 들은 증가함을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
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• pp.35-39
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• 2005

울산항은 제1항로와 제2항로, 제1항로와 제3항로의 분기점에서 해상교통흐름이 교차하고 있고, 1항로접근수역 및 관절곶 해역에서 교통흐름이 교차하고 집중하고 있다. 또한 현재 49선석에서 2011년 29개 선석의 추가개발로 수역시설에 대한 조정 등이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 울산항 인근해역에 대한 자연환경, 해양사고, 해상교통량 및 해상교통흐름 관측, 어업현황 등을 조사 분석하고, 전문가 및 이용자에 대한 설문조사를 실시하여 개선안을 도출하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권1호
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• pp.18-25
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• 2022

해양수산부는 2014. 4. 16. 발생한 세월호 전복사건 이후 안전관리 부실 문제가 제기되어 법과 제도를 강화하였다. 그럼에도 불구하고 내항 여객선에서는 최근 5년 동안 매년 평균 약 13건의 충돌·접촉·좌초사고 발생하고 있다. 특히 해양안전심판원의 재결에 따르면, 항내에서 조선 중 발생한 여객선 사고의 주된 원인은 대부분 선장의 부적절한 조선 또는 부주의라고 판단하였다. 이에 본 논문은 항내에서 발생한4건의 여객선 해양사고를 분석한 후 선장의 부적절한 조선 등 행위에 기여한 환경적·제도적·물적·인적 요인에 대해 상세히 살펴보았다. 그결과 다음과 같은 기여 요인들이 확인되었다. 첫째 환경적인 요인으로서 선회장의 크기가 기준을 충족하지 못한 사례가 확인되었다. 둘째 제도적인 요인으로서 VTS관제가 적절히 지원되지 않았고, 선장이 안전한 항내 조선을 위한 교육이 부족하며, 최신화된 해도가 제공되지 않았다. 셋째 물적요인으로서 선장이 Wing bridge에서 접·이안 조선 중 실시간으로 속력을 확인할 수 있는 속력계가 설치되어 있지 않았다. 그리고 인적요인으로서 선장이 적절한 선교자원을 지원받지 못하였고, 적절한 항해계획이 수립되지 않았다. 이에 본 논문에서는 선장의 안전한 항내 조선을 위해 기준에 맞는 선회장을 확보하는 것과 선장이 선박조종 시뮬레이션 교육을 이수하도록 하는 것 등을 개선방안으로 제시하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.839-845
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• 2005

조타에 의해 불규칙파 중 선박의 선수동요 및 횡요를 제어하는 횡요 감소시스템에 관한 연구를 수행하였다. 횡요를 포함한 선박 운동 시뮬레이션을 위해 4-자유도 조종 운동방정식을 사용하였고, 선체에 가해지는 외력으로서 파강제력이 고려되었다. 파강제력은 3차원 특이점 분포법에서 얻어진 주파수 전달함수로부터 시간영역해석법을 적용하였다. 선수동요와 횡요를 제어하는 PD 제어기를 각각 구성하고, 이를 선형 결합하여 횡요 감소 조타 제어기를 구성하였다. 조타 속도 및 타의 종류를 변화시켜 선수동요 및 횡요의 제어효율을 검토하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.55-61
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• 2005

조타에 의해 불규칙파$\cdot$중 선박의 선수동요 및 횡요를 제어하는 횡요 감소시스템에 관한 연구를 수행하였다. 횡요를 포함한 선박 운동 시뮬레이션을 위해 4-자유도 조종 운동방정식을 사용하였고, 선체에 가해지는 외력으로서 파강제력이 고려되었다. 파강제력은 3차원 특이점 분포법에서 얻어진 주파수 전달함수로부터 시간영역해석법을 적용하였다. 선수동요와 횡요를 제어하는 PD 제어기를 각각 구성하고, 이를 선형 결합하여 횡요 감소 조타 제어기를 구성하였다. 조타 속도 및 타의 종류를 변화시켜 선수동요 및 횡요의 제어효율을 검토하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.430-437
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• 2018

파랑중을 항행하는 선박에는 저항증가와 함께 파랑에 의한 횡력 및 회두모멘트가 정수중과 다르게 작용하여 선박의 조종성능에 영향을 미치게 된다. 따라서 파랑에 의해 발생하는 횡력 및 회두모멘트를 추정하는 것이 중요하므로 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 수치계산을 이행하였다. 본 연구에서는 CFD를 이용하여 정수중 및 파랑중에서 부선에 작용하는 유체력 계산을 위한 수치시뮬레이션을 수행하였으며, 이 결과를 토대로 최종적으로 파랑중 부선의 침로안정성 특성에 대하여 조사 및 분석하였다. 정수중보다는 파랑중에서 부선에 작용하는 유체력이 강해지고 있으며, 파랑중에서도 파장이 길어질수록 유체력이 커지고 있는 모습을 확인할 수 있다. 장파장 영역에서는 yaw damping lever의 (-) 값이 정수중보다 커지고 있으나, 단파장 영역과 파장이 선박길이와 일치하는 영역에서는 각각 작아지고 있어서 이 영역에서는 침로안정성이 향상되고 있다고 추정할 수 있다. 즉 장파장 영역에서는 침로안정성이 정수중 및 단파장 영역보다 상대적으로 나빠지고 있으므로 항행시 주의가 필요하다고 할 수 있다.