• Title/Summary/Keyword: 선체운동

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A Study on the analysis of ship motion using system identification method (시스템 식별법을 이용한 선체운동 해석에 관한 연구)

  • Song, Jaeyoung;Yim, Jeong-Bin
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2019.11a
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    • pp.271-271
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    • 2019
  • Estimating ship motion is difficult because it take place in complex environments.. Estimating ship motion is an important factor in ensuring the safety of ship, so accurate estimates are needed. Existing motion-related studies compare the apparent motion of the model acquired and the reference model by experimenting with the ship motion on a particular alignment, making it difficult to intuitively estimate the hull motion. This study introduces the concept of estimating the characteristics of ship motion as a transfer function through pole-zero interpretation and frequency response analysis by applying the method of transfer function of Linear-Time Invariant system. Ship motion analysis model using Linear-Time Invariant system is consist with 1) wave as input signal 2) ship motion as output signal 3) hull defined as black box. This model can be defined by numericalizing the ship motion as a transfer function and is expected to facilitate the characterization of the ship motion through pole-zero analysis and frequency response analysis.

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Wigley 선형변화에 따른 파랑 중 운동응답 특성에 관한 연구

  • O, U-Jun;Gu, Yun-Gyeong;Son, Chang-Bae;Kim, Ok-Seok;Lee, Gyeong-U
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.44-45
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    • 2010
  • 파랑 중에서 선체의 운동은 선체의 형상과 선속변화에 따라 다양하게 나타나며, 관련연구는 실험적 방법과 수치 해석을 함께 병행하여 지속적으로 진행되고 있다. 파랑조건에 적합한 최적 선형 확보는 선체의 운동응답 결과로 고찰할 수 있다. 파랑 중 선체의 운동응답을 알아보기 위해 초기 선형인 Wigley 선형에 적용하였으며, 수치해의 정도를 선행연구결과와 비교분석하였다. 그리고 서로 다른 모델에 대하여 나타나는 운동응답을 상호 비교하였다. 형상에 따른 Wigley 선형의 선체 운동응답에 대하여 일반화된 선형형상에서 나타날 수 있는 파랑 중 운동응답을 얻을 수 있었다.

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On The Added Mass and Damping of Chine Sections in Heaving Oscillation -Comparisons with Equivalent Lewis Section- (배골형단면주상체(背骨型斷面柱狀體)의 상하동요(上下動搖)에 있어서의 부가질량(附加質量)과 감쇠력(減衰力)에 관(關)하여)

  • J.H.,Hwang;Yoon-Ho,Kim
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.10 no.1
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    • pp.33-44
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    • 1973
  • Chine형 선체단면 주상체의 자유표면에서의 상하운동에 수반되는 부가질량과 감쇠력을 Ursell-Tasai 방법에 의하여 계산하였다. Chine형에서 구하여진 결과는 같은 선체단면적 계수와 반폭흘수비를 갖는 등가 Lewis형의 결과와 비교하였고 선체단면의 형상이 부가질량 및 감쇠력에 미치는 영향을 고찰하였다. Chine형과 등가 Lewis형 선체단면 주상체에 파고가 일정한 횡파가 입사할 때의 상하운동을 고찰하였다. 이상과 같은 계산 및 고찰을 통하여 다음 결과를 얻었다. 1) 자유표면이 부가질량에 미치는 영향은 chine형이 등가 Lewis형단면보다 큰 값을 갖는다. 2) 선체단면적계수와 반폭흘수비가 같은 경우에 감쇠력의 크기는 Lewis form, single chine, double chine순서이다. 3) 선체단면계수와 반폭흘수비는 상하운동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 생각되며, 선체단면의 기하학적인 변형이 운동에 미치는 영향은 중요한 요소가 되질 못한다. 4) 감쇠력계수와 선체단면계수와의 관계는 간단한 관계를 유지한다.

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The Performance Analysis of Wireless links for the Ship Motion in Maritime Wireleless Network (해상 무선통신 네트워크에서 선체운동에 따른 무선링크 성능 분석 연구)

  • Yang, Seung-Chur;Jeong, Jong-Min;Lee, Sung-Ho;Kim, Jong-Deok
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2013.10a
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    • pp.607-608
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    • 2013
  • 무선 애드훅 네트워크에서는 무선링크의 성능을 표현하는 다양한 품질 척도가 있다. 그것은 노드가 움직임이 없는 상태에서 주변 무선 상태를 반영한다. 하지만 해상 환경에서는 선박의 이동성 뿐만 아니라 바람과 파고에 의해 선박이 움직이는 특성이 있다. 따라서 선박에 위치한 안테나의 흔들림을 유발하여 신호의 수신을 불안정하게 만든다. 본 논문은 선체운동에 따른 무선 링크 성능을 분석한다. 이를 위해 자이로 센서를 이용하여 서로 다른 해상 환경에서 선체운동을 측정 및 분석하고, 하드웨어 및 소프트웨어에 의한 무선 링크 안정화 방안을 제시한다.

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A Study on the Sea-sickness Susceptibility of Seafarer at the Wheel House and Engine Room (조타실과 기관실 근무자의 뱃멀미 민감성에 대한 연구)

  • Kim, Deug-Bong;Kim, Bu-Gi;Rim, Geung-Su;Kim, Hong-Ryoel;Kim, Chang-Su
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.20 no.1
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    • pp.42-48
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    • 2014
  • Seasickness not only makes persons on board vessels to vomit but also causes vertigo, headache, sleepiness, fatigue, lethargy and other discomforts. This ailment leads to disturbance of biorhythm and decline of perception which would eventually cause reduction of situational awareness among ship's operators that leads to marine accident. This study is about the sensitivity of people onboard ships to seasickness and focused on deck or navigation officer cadets(apprentice officers) and engine officer cadets(apprentice engineers) who have no previous experiences on board. It is conducted by using motion sensor that can measure ship's X, Y, Z-axis motions and through the questionnaire survey, and evaluated each students' degree of seasickness symptoms. Through this study, in same circumstance, we have known that there are different degrees of motion sickness for wheel house worker and engine room worker, It also confirmed that seasickness have high relationship with degree of hull motion and also, with cycle of hull motion. In addition, we have confirmed that Z-axis hull movement has higher relationship with seasickness than X-axis and Y-axis hull movements. This study aims to initiate additional researches about X-axis and Y-axis of the ship's motion which it expects to greatly enhance safety of wheelhouse and engine room personnel, ship's livability and comfortable sailing.

A Numerical Analysis Review of Motion Response Characteristics and Hydrodynamics in Catamaran (쌍동형 선체의 운동응답특성과 동유체력에 관한 수치해석 비교검토)

  • Oh, Young-Cheol;Ko, Jae-Yong
    • Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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    • s.35
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    • pp.41-51
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    • 2013
  • 선박 고속화와 해양레저선박에 대한 관심 증대로 쌍동형 선체건조가 증가하고 있으며 일반적으로 쌍동형 선체는 복원성, 내항성능 및 저항추진 등에서 단동형 선체보다 고속선형 및 갑판활용에 적합하다고 알려져 있다. 하지만, 쌍동형 선체는 갑판 상에서 두 개의 선체를 동체로 결합시킨 선체로서 운동 시 부체 간 공진현상이 수반된 자유표면 거동과 유체력이 발생할 수가 있다. 따라서, 이 논문에서는 이런 공진현상을 감쇠시킬 수 있는 방안을 모색하여 합리적인 쌍동형 선체의 운동응답특성과 동유체력을 산출하였다.

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안전 운항을 위한 선박 운동 모니터링 시스템 개발

  • Kim, Min-U;Choe, Ju-Hyeok;Won, Seon-Il;Lee, Hyeon-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2014.10a
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    • pp.25-27
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    • 2014
  • 황천 운항 중인 선박은 파도에 의한 과도한 운동과 그로 인한 슬래밍, 프로펠러노출, 갑판침수와 같은 현상으로 구조, 화물, 인명에 위험을 초래할 수 있다. 이 때문에 황천 시 선박은 안전 운항을 위하여 속도와 코스를 신중히 결정할 필요가 있다. 선박 운동 모니터링 시스템은 해상환경이 선박에 미치는 다양한 위험 상황을 사전에 예측하고 피할 수 있도록 의사 결정을 지원하며, 현재 선박의 운동상태와 구조적 안정성을 지속적으로 모니터링 함으로써 선박, 선원, 화물의 안전을 지원할 수 있도록 개발되었다. 본 시스템은 주파수 영역에서 New strip 방법에 기초하여 운동 응답과 수직 굽힘 모멘트를 계산하며, 슬래밍, 프로펠러노출, 갑판침수를 예측한다. 또한 선박 운동과 선체구조응력을 실시간으로 모니터링하여 과도한 선체운동이나 선체구조피로 등의 위험 상황을 표시하고 선원의 작업성과 승선감의 지표인 MII (Motion induced interruption), MSI (Motion sickness incidence)를 제공한다.

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A Study on the Feedforward Control Algorithm for Dynamic Positioning System Using Ship Motion Prediction (선체운동 예측을 이용한 Dynamic Positioning System의 피드포워드 제어 알고리즘에 관한 연구)

  • Song, Soon-Seok;Kim, Sang-Hyun;Kim, Hee-Su;Jeon, Ma-Ro
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.22 no.1
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    • pp.129-137
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    • 2016
  • In the present study we verified performance of feed-forward control algorithm using short term prediction of ship motion information by taking advantage of developed numerical simulation model of FPSO motion. Up until now, various studies have been conducted about thrust control and allocation for dynamic positioning systems maintaining positions of ships or marine structures in diverse sea environmental conditions. In the existing studies, however, the dynamic positioning systems consist of only feedback control gains using a motion of vessel derived from environmental loads such as current, wind and wave. This study addresses dynamic positioning systems which have feedforward control gain derived from forecasted value of a motion of vessel occurred by current, wind and wave force. In this study, the future motion of vessel is forecasted via Brown's Exponential Smoothing after calculating the vessel motion via a selected mathematical model, and the control force for maintaining the position and heading angle of a vessel is decided by the feedback controller and the feedforward controller using PID theory and forecasted vessel motion respectively. For the allocation of thrusts, the Lagrange Multiplier Method is exploited. By constructing a simulation code for a dynamic positioning system of FPSO, the performance of feedforward control system which has feedback controller and feedforward controller was assessed. According to the result of this study, in case of using feedforward control system, it shows smaller maximum thrust power than using conventional feedback control system.

A Study on the Estimation of Roll Motion in Large Scale LNG Ships (대형 LNG 선박의 롤 선체운동 추정에 관한 연구)

  • Song, Jaeyoung;Lee, Chun-Ki;Yim, Jeong-Bin
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.44 no.3
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    • pp.145-150
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    • 2020
  • The ship motion of large LNG ships affects ships' safety. The purpose of this study was to estimate the transfer function of roll motion among the hull motion of 153,000 m3 class LNG vessels. The ship motion transfer function was modeled using a Linear Time-Invarient system with single input, single output, and transfer function. The transfer function of the ship motion was estimated by the system identification method using single ocean wave as input of the model, and using the roll motion of the LNG ship obtained through ANSYS as the output of the model. The usefulness of the experimental results was evaluated using the precision and estimation rate of the model for cases wherein the different transfer function dimensions. Results of the experiment showed a precision at 99% and 98%, with estimation rate at 78% and 50%. From these results, we found the proposed method of estimating the transfer function of ship motion in this study reasonable. In the future, data of ship motion in actual sea conditions will be acquired and it will be applied to make the construction of models with multiple inputs and multiple outputs for practical use.

A Strength Analysis of the Hull Gilder among the Rough Sea according to Ship Types (대파고 파랑중에서의 선체장도 해석에 관한 연주 - 선종에 따른 강도, 응답특성비교 -)

  • Sa-Soo Kim;Ku-Kyun Shin;Sung-Wan Son;Jae-Hong Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.4
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    • pp.153-168
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    • 1993
  • The ship sailing among waves suffers from the various wave loads that comes from its motion throughout its life. In the rationally-based design, the dynamic structural analysis is carried out using dynamic wave loads provided from the results of the ship motion calculation as the rigid body. This method is based on the linear theory assumed low wave height and small amplitude of motion. But at the rough sea condition, relatively high wave compared to the height ship's depth is induced the large ship motion, so configuration of the ship section below waterline changes rapidly at each time. This re-sults in a non-linear problem. Considering above situation we have already introduced the non-linear dynamic strength analysis method for the hull girder(refer vol. 29. No.4 November, 1992, Journal of SNAK). In this paper, estimation of the hull girder strength for various ship types such as tankers, containers and log carriers is carried out based on the introduced non-linear method. We expect that the results will be used as useful basic data for the es-timation of dynamic strength of ships in the rough sea.

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