• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.53-77
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• 2001

선박의 항행안전의 문제가 중요시됨에 따라 선박조종시뮬레이터에 의한 안전성 검토의 필요성이 크게 인식되고 있다. 또한 조종성능을 향상시킬 목적으로 다양한 선종이 출현하고 있고, 이에 따라 선박조종시뮬레이터의 개발에 있어서 선박의 데이터베이스는 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 선종에 따른 수학모델을 각각 선박조종시뮬레이터에 적용시킴으로써 다양성이라는 가상현실의 잇점을 한층 부각시킬 수 있다. 본 연구에서는 우수한 추진성능을 목적으로 한 2축2타선박을 대상으로 조종운동 수학모델을 정식화하였다. 구체적으로 항만내에서의 저속시 조종운동을 구현할 수 있는 수학모델에 대해서 검토하였으며, 선체·프로펠러·타의 상호간섭에 대해서도 고려하였다. 또한, 수치시뮬레이션을 수행함으로써 2축2타선박의 기본적인 조종성능을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제7권3호
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• pp.1-16
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• 2001

선박의 항행안전의 문제가 중요시됨에 따라 선박조종시뮬레이터를 이용한 운항훈련, 안전성 검토 등이 필요성이 중요하게 인식되고 있다. 또한 추진성능을 향상시킬 목적으로 다양한 선종이 출현되고 있고, 이에 따라 선박조종시뮬레이터의 개발에 있어서 선박의 데이터베이스는 필수적이라고 할 수 있다. 따라서 선종에 따른 수학모델을 각각 선박조종시뮬레이터에 적용시킴으로써 다양한 조종 시뮬레이션을 가능하게 할 수 있다. 본 논문에서는 우수한 추진성능을 목적으로 한 2축2타선박을 대상으로 조종운동 수학모델을 정식화하였다. 구체적으로 항만내에서의 저속시 조종운동을 구현할 수 있는 수학모델에 대해서 검토하였으며, 선체·프로펠러·타의 상호간섭에 대해서도 고려하였다. 또한, 수치시뮬레이션을 수행함으로써 2축2타선박의 기본적인 조종성능을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.60-65
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• 1996

1축 1타선에 대한 조종운동 수학모델은 통상적인 경우 이미 확립되어 널리 사용되고 있다. 또한 저속이나 천수역에서의 조종운동계산에도 응용되고, 새로운 국면의 조종운동 해석에도 기존의 조종수학 모델이 근간이 되고 있다. 한편 2축 2타선과 같은 특수선형에 대해서는 Lee 등에 의한 상세한 구속모형시험 결과로 그 특성이 알려지게 되었고, 1축 1타를 기본으로 하는 기존 수학모델에 약간의 수정을 가함으로서 충분이 조종운동을 추정할 수 있음을 보였다. 본 논문에서는 2축 2타선에 대한 Propeller Effective Wake($1-w_p$)와 유효중립타각 (Effective Neutral Rudder Angle) ${\delta}_R$에 대한 추정모델을 제안하고, Hull의 유체력에 관해서도 Inoue의 추정식을 사용하여, 초기설계단계에서 선박의 주요치수, Propeller 및 타 제원만으로서 개략적인 2축 2타선의 조종운동 계산을 가능하도록 하였다. 이 추정법에 의한 조종운동 계산결과를 엄밀한 구속모형 시험 Data에 의한 계산과 비교하여, 본 논문에서 제안된 추정법의 유용성을 검증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.17-25
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• 2010

선박 조종 시뮬레이션을 구성하는 기동 모델은 대상 선박의 동역학적인 특성을 현실에 가깝게 구현해야 하며, 신속한 계산 및 결과 처리가 가능하여야 한다. 다중 선박을 대상으로 하는 실시간 조종 시뮬레이션에서는 계산 시간 단축을 위해 일반적으로 선회각이나 선회율, 또는 전진 속도에 대한 1차 미분방정식 모델을 사용하여 선박의 움직임을 구현하게 된다. 본 논문에서는 대상 선박의 선회 시험 정보가 주어져 있을 경우 이를 이용한 선박의 단순 기동 모델링 및 계수 추정법을 제안하였다. 전진속도가 일정한 모델과 전진 속도의 변화를 고려한 모델의 계수 추정법을 수학적으로 전개하였으며, 실선 선회 시험 자료를 이용하여 제안된 모델의 유용성을 검증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.13-19
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• 2005

선박조종시뮬레이터는 교육훈련생들에게 실제와 비슷한 환경을 제공하여 교육훈련의 효과를 높일 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러므로 선박조종시뮬레이터에는 선박의 정확한 수학적 모델과 실제와 거의 동일한 3차원 화면이 필요하다. 이 연구에서는 전자해도와 고도데이터를 이용한 3차원 영상 제작법에 대해 고찰하고자 한다. 전자해도는 전 세계적으로 표준화 되어 있어 정확성이 가장 뛰어날 뿐만 아니라 수심, 항해물표 등 각종 데이터를 가지고 있어 보다 많은 정보를 선박조종시뮬레이터에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그리고 고도데이터의 경우 그 정확성으로 기존의 해상환경 데이터베이스보다 훨씬 현실감을 준다. 전자해도 및 고도데이터를 이용하여 해상환경을 제작 시 정확한 많은 정보의 제공이 가능하며, 기존의 방법에 비해 제작시간을 상당히 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항해학회지
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• 제25권4호
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• pp.443-453
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• 2001

선박조종시뮬레이터는 해기사의 교육 훈련, 항만 수로 설계 시 안전성 평가, 선박설계시 조종성능의 검토등으로 널리 활용되고 있다. 본 논문은 최근 한국해양대학교에서 개발한 선박조종시뮬레이터를 소개하고 개발 과정과 활용에 대하여 논의한다. 본 시뮬레이터는 Operation Panel, Instructor's Console, Ship Dynamics Calculation, 3D Bridge View, 2D Bird's Eye View 및 Navigational Indicators의 6구성요소로 이루어져 있으며, 이를 위해 8대의 퍼스널 컴퓨터가 배치되어 있다. 모든 구성요소들은 효율적인 정보 교환을 위하여 분산처리네트워크 방식으로 연결되어 있다. 또한, 본 논문은 항만내에서의 저속 시 조종운동 수학모델과 가상현실 모델링에 대해서도 논의한다. 마지막으로, 부산항에 대한 2축2타선박의 접안 조종 시뮬레이션 예를 보여주고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.88-93
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• 2003

본 논문은 헬리콥터용 시뮬레이션 프로그램 개발에 관한 연구이다. 일반적으로 헬리콥터 비행시뮬레이션에 사용되는 수학모델은 고 충실도를 가져야 한다. 그러므로 시뮬레이션을 실행할 때 보다 정교하 공력 모델이 필요하게 되며, 계산시간이 많이 걸린다. 어떠한 특수 목적을 수행하는 UAV 비행제어시스템에서는 제어기를 설계할 때 사용되는 선형모델을 비선형모델로부터 얻는 시간을 최소화 하는 것이 중요하다. 이와 같은 목적을 달성하기 위한 첫 번째 단계는 실제로 헬리콥터 동특성을 잘 나타내는 비선형 모델을 완성하는 일이다. 두 번째 단계는 비선형방정식으로부터 특정 비행조건에 맞는 트림값을 계산하는 것이다. 그리고 나서 수치적인 방법으로 안정미계수와 조종미계수를 계산하여 특정 비행 상태 조건에 부합하는 선형모델을 구한다. 이러한 과정을 편리하게 처리하는 프로그램을 MATLAB GUI를 사용해서 개발하였다. 이 논문에서 제안된 방법은 기존의 실물크기 모델헬리콥터 시뮬레이션 방법에 비해 간략화된 것이다. 따라서 선형모델을 얻기까지의 연산시간이 짧아서 무인헬리콥터의 비행제어시스템을 설계하는데 유용할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권2호
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• pp.157-162
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• 2008

선박의 충돌회피조선에 있어서 조종성능은 중요한 요소이다. 일반적으로 사용되는 조종성능은 심수역을 대상으로 작성되며, 천수역을 항주하는 선박의 조종성은 일반적으로 선회성은 저하되고 침로안정성 또는 추종성은 향상된다. 이러한 선회성의 변화는 충돌회피에 있어 위험을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 천수역의 조종성능을 반영함과 동시에 충돌위험정도를 쉽게 파악할 수 있도록 하기 위한 가변안전경계영역의 새로운 적용기법을 제시하였다. 수학적 수치시뮬레이션 검증을 통하여 새롭게 제안된 기법의 유용성을 확인하였다. 따라서 선박충돌위험에 대한 충분한 충돌회피 조선을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.82-98
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• 1994

본 논문에서는 파중에서 조종운동을 하는 선박에 작용하는 유체력에 대한 수학적 모델을 확립하고, 이에 대한 수치해석을 수행하였다. 파중에서 운항하는 선박은 입사파의 주파수에 의존하는 고주파수 운동과 선박의 조종운동에 따른 저주파수 운동을 하게되므로, two time scale expansion 방법을 적용하여 속도포텐셜에 대한 선형경계치 문제를 정립하였으며, 선박의 조종운동에 미치는 파의 영향은 2차차수 저주파수 표류력만을 조종운동방정식에 포함시켜 고려하였다. 속도포텐셜에 대한 적분방정식의 해는 3차원 파넬방법을 사용하여 구하였으며, 선박에 작용하는 힘은 직접적분법을 사용하여 계산하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.199-201
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• 2020

본 논문은 DC-DC 컨버터 스위칭 동작 시 입력 단에 영향을 미치는 차동 노이즈 분석을 위한 고주파 등가모델을 제안하였으며, DC-DC 벅 컨버터 프로토타입을 제작하고 실험을 통해 검증하였다. 고주파 등가모델에는 DC 부스바, IGBT 및 PCB 등에 포함되는 기생 임피던스 성분들을 모두 고려하였으며, DC-DC 컨버터의 온/오프 스위칭 동작에 따른 차동모드 노이즈 영향 분석을 위한 수학적 모델을 개발하였다. 실험구성은 벅 컨버터, 스펙트럼 분석기, 네트워크 분석기 및 LISN 장비로 구성하였으며, 150kHz ~ 30MHz의 주파수 범위 내에서 측정된 공진주파수가 제안된 고주파 등가 모델의 분석결과와 실험결과가 일치함을 도출함으로써 제안된 등가 모델의 타당성을 검증하였다.