• 한국음향학회지
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• 제40권4호
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• pp.320-329
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• 2021

본 논문에서는 선박 수중방사소음 저감을 위한 에어마스커의 기포크기 추정 모델을 제시하였다. 제시된 모델은 Rayleigh의 제트 불안정 모델과 연속 조건을 이용하여 유도된 기존 모델에 공기의 제트유속을 도입함으로써 저속유동 조건에서 발산하는 단점을 보완 하였다. 공기의 제트유속은 유동이 없는 경우 기포의 크기를 이용하여 추정하였다. 유동이 없는 매질에서 기포의 크기는 분사된 공기의 레이놀즈수를 기반으로 층류구간, 천이구간, 그리고 난류구간으로 나누어 경험적 방법으로 추정 하였다. 제시된 기포크기 추정 모델은 Computational Fluid Dynamics(CFD) 해석결과 그리고 기존 문헌의 실험결과와 비교하여 잘 일치함을 확인하였다. 끝으로, 음향 역산법을 활용하여 대형터널에서 수행된 에어마스커 공기분사 실험의 계측된 삽입손실로부터 기포의 분포를 추정하였다. 역산된 기포분포와 기포크기 추정 모델의 추정 결과를 비교하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제1회(2012년)
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• pp.109-112
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• 2012

선박의 저항을 추정하는 일은 선박설계에 있어 가장 기본적인 작업이다. 그러나 선박의 크기는 매우 크기 때문에 일반적으로 모형선 실험을 통해 선박의 저항을 추정한다. 이 때, 모형선 실험은 Froude 수를 기준으로 수행하게 되는데 이 때문에 모형선과 실선의 Reynolds 수가 서로 다른 영역에 놓이게 된다. 따라서 모형선 실험에서 얻어진 데이터를 실선에 그대로 적용할 수 없기 때문에 모형선-실선 저항추정법을 사용하게 된다. 본 연구에서는 이러한 모형선-실선 저항추정법에 사용되고 있는 2 차원 외삽법을 살펴보고 이 기법에 사용되고 있는 ITTC 마찰저항곡선을 등가평판 주위의 유동장 해석결과와 비교하였으며 ITTC 마찰저항곡선에 대해 고찰하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.76-76
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• 2023

최근 자율주행과 관련한 시장의 관심은 기존 자동차 자율주행에서 선박 자율운항으로 자연스럽게 이동하고 있다. 이에 인공지능 및 빅데이터 등과 같은 최근 기술을 선박 자율주행에 적용하는 자율운항선박(MASS: Maritime Autonomous Surface Ship) 개발이 활발히 진행되고 있으며, 레이더 및 카메라 등과 같은 센서 정보를 선박 자율운항에 적용하여 다양한 선박 운동 및 정보를 획득하는 연구 기술이 집중되고 있다. 이러한 경향에 따라 IMO(International Maritime Organization)과 같은 국제기구에서도 자율운항선박 표준화 본격 논의로 기술표준 선점 경쟁에 참여하고 있다. 이 중 연안 자율운항선박 개발은 IMO에서 주관하는 무인화 핵심기술로 여겨지고 있어, 기존 대양 항해 기술과 함께 연안 항해에 대한 기술 개발의 중요성이 높아지고 있다. 특히 항만 인근 해역에서는 다수의 선박이 입출항함으로 인해 해상에서의 안전과 물류의 효율화가 요구되기 때문에 고도화된 자율운항 기술개발이 필요하다. 하지만 자율운항선박에서의 상황인식 기술은 탑재된 센서의 제한된 시야각 및 기상조건에 따른 인식률이 떨어지는 문제가 생긴다. 이러한 기술적 한계를 극복하기 위해 육상에 설치된 레이더를 활용하여 선박을 탐지할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 고해상도 육상 레이더를 기반하여 얻어진 레이더 화면상의 물표 정보를 이용해 인공지능 기법에 활용하기 위한 라벨링 자동 생성 방법에 대해 소개한다. 얻어진 물표 정보에 인공지능 기법을 적용하여 선박 길이 정보를 추정하는 기술에 대해 소개한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.323-324
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• 2022

복잡한 항만해역에서 자율운항선박 입출항 지원을 위해서는 항내에서 통항하는 선박에 대한 지속적인 인식이 필요하며, 이를 위해 선박자동식별시스템(AIS)에서 송출된 정보를 기반으로 선박의 운동정보(위치/침로/속도), 식별번호 및 크기 정보를 확인한다. 하지만, AIS 탑재 의무가 있는 선박에 대한 정보만 취득이 가능하기 때문에, 보조적으로 육상레이더를 활용하여 AIS 정보로부터 식별이 안되는 선박을 인식할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 자율운항선박 입출항 지원을 위해 레이더 이미지를 활용하여 선박의 운동정보와 형상정보를 동시에 추정할 수 있는 알고리즘을 설계하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.11-12
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• 2015

두 선박이 정면에서 마주치며 선박간 상호 통항하거나 상대선을 추월할 경우 각 선박의 선체형상과 선속에 의한 유체력 상호작용에 따른 선박간 간섭력이 발생한다. 선박간 간섭력의 주요한 평가 요소인 횡력과 회두 모멘트의 측정을 통해 두 선박이 근접하였을 때의 위험도와 충돌을 예측할 수 있다. 선행된 간섭력에 관한 연구는 대부분 경험에 의하거나 이론적인 측면에서 관련 연구가 진행되어왔으며, 학계에서 통상적으로 널리 알려진 뉴턴의 연구(1960)에서는 깊은 수심에서 두 선박을 평행하게 항주시켰을 때 선박간 최대 흡인력은 두 선박이 정횡으로 나란하게 위치되는 지점에서 발생하고, 이때의 간섭력은 선속의 제곱에 비례한다고 추정하였다. 현대의 조선기술이 발전함에 따라 선박의 크기는 점점 대형화되고 선박의 운항 효율성 증진을 위한 다양한 선형이 개발되어 실선에 적용되고 있다. 이런 경향에 따라 과거에 비해 현대 선박 운항환경에서의 선박간 간섭은 선박의 크기 및 선형에 의한 영향이 클 것으로 판단된다. 본 연구에서는 선박의 종류별로 대표 선종을 선정하여 두 선박이 정면에서 마주치며 통과하는 운항조건에서의 선속 증가에 따른 선박 상호간 간섭력의 변화를 통상적으로 사용되는 선박조종시뮬레이터를 이용하여 실험 및 분석하여 상관관계를 도출하였다. 선박 유형에 따른 시뮬레이션 실험 결과 최대 횡력은 주로 선미 부근에서 발생하였고 최대 회두모멘트는 선수가 근접할 때 발생하였으며, 선속이 증가할수록 선박 상호간 근접거리가 좁혀졌고 선형별로 각기 다른 선속에서 선미 충돌이 발생하였다. 이 실험연구는 선형에 따른 선박 상호간 근접 시의 횡거리와 통과속력에 대한 기준 설정의 연구 근간을 마련하였고 선박간 교항시 안전운항을 위한 지침이 될 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.238-240
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• 2019

선박의 주기관은 사람의 심장과 같이 선박을 움직이게 하는 가장 중요한 기기이다. 주기관을 선정하고 출력을 산정하는 과정은 선박의 종류 및 사용목적에 따라서 다르지만 원칙적으로 선체 저항을 계산하고, 필요한 속력을 정하여 계산된 저항을 이기고 필요한 속력을 낼 수 있는 출력을 산정한다. 하지만 이러한 과정은 매우 복잡하고 선박을 운용하는 항해사의 입장에서는 이해하기가 어렵다. 이에 본 연구에서는 선박의 종류별로 주기관의 출력과 총톤수 또는 재화중량톤수 같은 선박의 크기와의 연관성을 분석하여 선종별로 적정한 출력을 산출하는 방법을 제안하고자 한다. 연구 결과는 승선선박의 주기관 출력의 적정성 여부를 판단하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.119-128
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• 1994

기관실 상갑판 특히 거주구 외부의 상갑판 판부재는 외적인 수직하중이 거의 작용하지 않음에도 불구하고 건조중인 대형선박에서 갑판에 널리 대처짐 현상이 발생할 때가 있는 반면에 수직하중이 작용하는 거주구 내부의 기관실 상갑판은 처짐발생 크기 및 분포정도가 미미한, 규명하기 어려운 현상들이 나타나고 있다. 따라서, 본 연구에서는 3차원 구조해석으로부터 얻은 거주구 및 자중에 의한 정적하중의 영향, 손상보고에 따라 계측된 처짐량 자료 및 분포상황, 초기처짐의 크기 및 형상, 용접잔류응력, 면내하중 성분들을 대상으로 비선형 시리즈 해석을 수행하고, 이로부터 판부재에 발생하는 최대처짐 추정식을 제시하였다. 또한, 본 연구를 통하여 개발된 추정식을 이용하여 기존 손상선박의 처짐원인 분석, 거주구 탑재 및 진수 전후의 기관실 상갑판의 처짐거동 그리고 기존의 선각품질관리기준이 기관실 상갑판의 처짐에 미치는 영향을 살펴보았고, 마지막으로 건조예정에 있는 기관실의 처짐현상을 예측하여 보았다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권6호
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• pp.447-454
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• 2007

항만개발의 적정성 및 해상교통 환경평가를 위하여 대상항만의 현재의 입출항 교통량을 이용하여 장래의 교통량을 추정하고 있다. 이는 장래 교통량의 추정을 기초로 하여 항로의 혼잡도, 항로 폭의 결정, 각종 운영규정을 설정하기 때문에 상당히 중요한 요소로 반드시 고려되어야 할 요소이다. 장래 해상교통량 추정방법은 프레터 법칙, 경향 추세식을 이용한 방법 등이 있는데 이전 연구의 대부분은 교통량 추정요소는 그 항만의 입출항 척수를 기초로 장래교통량을 추정하고 있다. 그러나 항만 특성상 입출항 선박의 종류 및 크기가 상이하여 지금과 같이 입출항 척수라는 하나의 요소로 변화 추이를 이용한 장래 교통량 예측은 상당히 어렵다. 이 논문에서는 각 항만의 해상교통 구성 특성요소인 연안 외항선박 척수, 선박 크기별 입출항 척수, 각 선박 당 수송 물동량 등의 변화 추이를 이용하여 장래 교통량 추이를 조사하여 예측하고자 한다. 그리고 수학적으로 모델을 구하기 어려운 비선형 시스템이라 할지라도 입 출력 특성을 묘사할 수 있으며, 입력정보의 왜곡, 잡음 등에 강인한 특성을 가지고 있어서 최근에 비선형 동특성 시스템의 동정(Identification)에 응용되고 있는 신경회로망을 이용하여 장래교통량을 예측한 결과와 상호 비교하고자 한다.

• 한국지리정보학회지
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• 제5권4호
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• pp.86-92
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• 2002

고해상도 위성 IRS-1C의 Panchromatic 영상 자료를 이용하여 한국 근해에서 선박의 수와 위치를 파악할 수 있는 가능성을 살펴보았다. Panchromatic 위성 영상에서 선박과 주변환경에 대한 위치, 크기, 모양, 그림자, 색조, 질감 및 모양의 공간배열, 높이와 깊이, 현황 및 연관성 등의 영상해석 요소를 활용하여 선박 모니터링의 논리적 접근기법을 연구하였다. 선박의 공간적 위치는 GCP가 없는 해상에서 영상의 중심위치 정보로부터 반경 35km내에서 지구좌표점으로 전환하였다. 선박의 크기는 선수에서 선미까지이나 선미에서 생기는 종파(following wave)와 추정 구분하여야 했다. 길이 100m를 기준으로 연근해 어선과 상선으로 구분하였다. 선박의 모양은 종파의 영향으로 영상에서 유선형이었다. 작은 구름의 경우 선박의 모양과 유사했으나, 해상에 반영된 구름의 그림자로 배와 구분할 수 있었다. 색조는 바다표면이 검은색을 띤 반면 소형선박은 밝은 흰색으로 나타났다. 바다의 거친 정도와 파도의 방향성 배열 등을 통해 파도와 선박을 구분하였다. 또한 쌍끌이 어선과 같은 조업방법이 어선의 어업별 종류를 영상에서 추정하는데 용이한 기초 연관 자료가 되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권2호
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• pp.221-226
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• 2002

표류지점 추정 모델의 환경 입력자료를 확보하기 위해 부산항 연근해에서 표류실험을 실시하였다. 실험에는 크기가 다른 4척의 선박(10, 20, 50, 90톤급)이 사용되었다. 그중 50톤급 선박에는 해류, 바람, 위치를 자동적으로 기록하는 계기들을 장착하였고, 나머지 선박들에서는 분산각 추정 연구를 위해 위치자료만 기록하였다. 각 선박들의 위치는 DGPS와 자동위치발신기(APRS)를 사용하여 기록하였다. 실험은 풍속 2~10m/s, 유속 0.5~1.5m/s의 환경에서 행하여졌으며, leeway는 선박 표류속도에서 표층의 유속성분을 제거하여 구하였다. 50톤급 선박의 leeway rate는 풍속의 약 3.6%인 것으로 분석되었으며, leeway 방정식은 $U_L$ =0.042W -0.034로 표현되었고 leeway angle은 $-30^{\circ}$~$40^{\circ}$의 범위였다.