• 한국항해항만학회지
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• 제32권8호
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• pp.589-596
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• 2008

선박의 접안운동을 자동화하기 위하여 인공신경망(Artificial Neural Network, 이하 ANN)에 의한 제어를 수행하였다. ANN은 시스템의 비선형성이 표현 가능하므로 접안운동과 같은 비선형성이 강한 조종운동에 적합하다. 입력층과 출력층 사이에 하나 이상의 중간층이 존재하는 다층 인식자(Multi-layer perceptron)를 사용하였고, 교사 데이터(Teaching data)와 역전파(Back-Propagation) 알고리즘을 사용하여 신경망의 출력값과 목표 출력값 사이의 오차가 최소가 되도록 신경망 학습을 수행하였다. 접안 시 저속조종 수학모델을 사용하여 접안 시뮬레이션을 수행하였으며, ANN의 입력층 성분(unit)이 8개인 구조와 6개인 구조의 접안 제어를 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 두 ANN에 의하여 접안 경로 선택에 차이가 나타났으나 접안 조건은 모두 만족하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1314-1321
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• 2010

선박 접안 유도시스템은 선박 내에 장착된 위치 기반 UWB(Ultra WideBand)와 해안에 설치된 리더기를 통해 받은 접안 지점 내의 선박 정박 유무 정보를 바탕으로 관제시스템이 접안을 요청한 선박에 대해 선박의 크기와 종류를 판별하여 그 결과에 따라 접안이 가능한 지점의 위치 정보를 해당 선박에 무선 송출하여 선박의 접안을 유도한다. 이는 선박의 정박시간 대기로 발생하는 불필요한 연료의 낭비와 접안 과정 중 발생하는 충돌 사고를 예방하여 안전성을 제시할 수 있다. 본 연구에서는 위치기반 UWB를 이용한 선박 접안 유도시스템의 테스트베드를 구현하였다. 또한 java 기반의 사용자 인터페이스를 구현하여 모바일 기기 등을 통해 실시간으로 동종의 선박들 가운데에서 사용자의 선박의 위치를 쉽게 인지할 수 있도록 정박 위치 정보를 제공하는 편의성을 제공한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권2호
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• pp.139-148
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• 2020

선박이 접안할 때 발생하는 접안에너지에 가장 영향력이 큰 요소는 접안속도이며, 과도한 경우 사고로 이어질 수 있다. 접안속도의 결정에 영향을 미치는 요소는 다양하지만 기존 연구에서는 일반적으로 선박 크기에 제한하여 분석하였다. 따라서 본 연구에서는 다양한 선박 접안속도의 영향요소를 반영하여 분석하고 그에 따른 중요도를 도출하고자 한다. 분석에 활용한 데이터는 국내 한 탱커부두의 선박 접안속도를 실측한 것을 바탕으로 하였다. 수집된 데이터를 활용하여 머신러닝 분류 알고리즘인 의사결정나무(Decision Tree), 랜덤포레스트(Random Forest), 로지스틱회귀(Logistic Regression), 퍼셉트론(Perceptron)을 비교분석하였다. 알고리즘 평가 방법으로는 혼동 행렬에 따른 모델성능 평가지표를 사용하였다. 분석 결과, 가장 성능이 좋은 알고리즘으로는 퍼셉트론이 채택되었으며 그에 따른 접안속도 영향요인의 중요도는 선박 크기(DWT), 부두 위치(Jetty No.), 재화상태(State) 순으로 나타났다. 이에 따라 선박 접안 시, 선박의 크기를 비롯하여 부두 위치, 재화 상태 등 다양한 요인을 고려하여 접안속도를 설계하여야 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.857-862
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• 2023

자율운항선박이 부두 근처에 도착하여 예선이나 도선사의 도움 없이 선박을 자동으로 접·이안하기 위해서는 부두를 인식하고 주어진 외력 조건에서 부두까지 정해진 접안속도로 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 산정해야 한다. 이에 본 연구에서는 선박이 접안 중에 작용하는 외력과 모멘트를 분석하고 자동접안을 위한 스러스터의 출력 계산과 자동접안 프로그램 개발을 위한 기본개념을 설계하였다. 선박이 접안 중 바람에 의해 선체에 작용하는 풍압력은 풍압면적을 기초로 선형과 풍향각에 따라 계산하였으며, 선체에 작용하는 유압력은 조류에 의한 유압력과 접안속도에 따른 유압력을 분리하여 계산하였다. 그리고 선박의 횡방향 힘에 따라 선박을 회전시키는 회두모멘트를 계산하였다. 접안 중 선박에 작용하는 힘과 회두모멘트를 고려하여 부두와 평행하게 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 계산할 수 있는 이론식을 제시하고 다른 변수들로 인한 회두를 PID 제어기로 제어하였다. 또한, 이론식에 필요한 입력요소를 분석하여 프로그램 개발을 위한 기본개념을 제시하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.351-356
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• 2022

선박의 운항 경로를 생성하기 위해 사용되는 경로 계획 방법 중, 그래프 기반 탐색 방식은 간결하고 최적해를 보장한다는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 그래프 기반 탐색 방식을 접안 경로 계획에 적용하는 경우, 추종 적합성을 필수적으로 고려 해야 한다. 그 이유는 접안 시 경로 이탈은 접안 시설과의 충돌로 이어질 수 있으므로, 경로의 이탈이 최소화하는 결과를 생성하는 것이 필요하다. 하지만 그래프 탐색 기반 접안 경로 계획의 기존 연구는 접안 시설 직전의 변침이 많은 결과를 생성하기 때문에 실제 운항 환경에 적용하는데 위험이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 경로 추종에 적합한 비용 함수를 개발하고, 이를 적용한 3D A* 알고리즘을 제안한다. 또, 실제 운항 환경에 대한 적합성을 평가하기 위해서 유인 운항으로 수집한 데이터의 항적과 알고리즘의 경로 생성 결과를 비교한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권1호
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• pp.45-54
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• 2008

현행 $\ulcorner$항만 및 어항 설계기준$\lrcorner$ 상 부두의 접안능력은 하기재화중량톤수를 사용하여 나타내고 있으나 접안가능 최대 선박의 결정에 영향을 미치는 요인은 재화중량톤수보다는 선박의 질량이나 길이 및 폭 등이다. 따라서 안전하고 효율적인 항만 운영을 위해 현재의 기준을 개선할 필요가 있으며, 이 연구는 합리적인 접안능력 기준을 제시하기 위하여 수행되었다. 부두의 적정 접안능력을 검토 하기 위하여 울산항의 3개 부두를 선정하고, 통항 및 접안 안전성과 선체동요 및 구조 안정성을 종합적으로 평가하였다. 배수톤수가 일정한 경우 선박의 크기가 다소 증가하더라도 선박조종이나 계류 및 구조 안전성에 미치는 영향은 미미하였으며, 검토 대상 선박에서는 선박의 크기에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 평가 결과 배수톤수에 차이가 없다면 20,000 DWT급 선박은 부두접안가능능력의 50%, 40,000 DWT급 선박은 25%, 그리고 150,000 DWT급 선박은 13% 정도 선박의 크기를 증가시키더라도 부두 축조시의 설계기준에 적합한 것으로 검토되었다. 따라서 항로폭, 선회장, 선석 길이 및 계류라인의 배치 등에 문제가 없다면 재화중량톤수 대신에 배수톤수를 적용하여 부두 접안가능 최대 선박을 조정할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2109-2112
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• 2007

독도는 울릉도에서도 동남쪽으로 약 87.4km 떨어져 외해의 영향을 많이 받고 있는 지역이지만 방파제 등 외곽시설이 전무하여 평상파랑에도 접안이 어려운 경우가 많아서 독도 관광자원 활용도 및 편의시설 제공면에서 많은 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 독도 접안시설의 전면에 최근 국내에 본격적으로 도입되고 있는 부방파제(floating breakwater)를 설치할 경우 고정식 방파제 설치에 따른 문제점을 충분히 개선할 수 있다고 판단하여, 부방파제 설치에 따른 기술적인 타당성과 부두 이용률 개선효과 등을 연구 하였다. 독도의 접안시설은 해역이 동도와 서도에 의해 북쪽은 일부 차폐되고 남쪽은 직접 노출되어 있는 지리적 특성이 있어 주 파향인 남쪽계열의 8개 파향(SE, SSE, S, SW, SSW, WSW, W, WNW)의 평상파 제어가 가능하도록 방파제를 배치하였고, 이에 따른 부두 이용률 검토결과 부방파제를 설치할 경우 남쪽계열 파랑에 대하여 현상태에 비하여 부두 이용률이 대략 2배정도 증가되는 것으로 나타났으며, 부방파제 계류시스템의 안정에 대해서도 부체에 영향을 주는 외력에 대하여 계류체인의 길이와 Anchor Block 자중의 규모를 적당히 조정하면 충분히 안정한 것으로 검토되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제30권10호
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• pp.839-845
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• 2006

선박 접안을 돕기 위해 레이저 접안 장치는 부두에 설치된 레이저 센서로부터 선박까지의 거리를 센티미터 수준의 정확도로 측정하여 제공한다. 그러나, 레이저 접안 장치는 레이저 센서의 정확한 설치 위치를 알아야 하고, 선박이 접안하는 부두의 전 범위를 다룰 수 있도록 설치되어야 하며, 부두의 선적 및 하역 환경, 조수의 변동을 고려해야 하는 문제가 있다. 특히 레이저 센서 거리 측정기는 가격이 비싸고, 거리를 측정할 수 있는 범위가 좁다는 단점이 있다. 레이저 접안 장치가 지닌 이상과 같은 문제를 해결하기 위한 방법으로 제안된 방법이 반송파보정 측위 기법이다. 본 논문에서는 상대 수평측위 정확 희석도 시뮬레이션을 통하여 레이저 접안 장치가 지닌 문제를 해결하기 위해 기존에 제안된 반송파 보정 측위기법이 연속성을 갖는 센티미터 정확도의 측위 서비스가 어려움을 보이고, 이를 해결하기 위한 방법으로 의사위성 보강 측위기법을 제안한다. 본 논문은 의사위성을 반송파 보정 측위성능 향상을 위해 사용하며, 제안한 측위기법이 기존에 반송파 보정 측위기법과 달리 연속성을 갖는 센티미터 정확도의 측위 서비스가 가능함을 보인다. 또한 제안한 측위기법이 선박 자동접안을 위해 요구하는 측위성능을 만족시키는 기법임을 필드시험을 위해 구축한 테스트 베드에서 확인한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.183-185
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• 2012

선박의 다양화와 부두의 제한성으로 인하여 수심이 얕은 수역이나 협소한 부두에 접안 시 소형계류시설 및 부유체를 이용하여 해상 공간을 활용하고 있다. 이를 통하여 다양한 장소에서 접안이 가능하며 나아가 상당한 비용절감 효과를 가질 수 있다. 그러나 소형계류 및 부유체를 활용한 선박의 접안 시 파랑에 의해 부유체와 선박간 충격이 발생할 수 있고 이러한 충격이 대형사고로 발생할 수 있는 위험이 상존함에 따라 계류재 및 부유체의 파랑에 의한 움직임 예측과 분석이 필요하다. 본 연구에서는 계류재 및 부유체 운동해석을 위한 3차원 운동 정보와 가속도를 측정함으 써 거동 특성에 대한 기초 자료를 제공하는 계측시스템을 개발하였고, 이 시스템의 구성 및 원리 등에 대하여 소개하고자 한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.303-308
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• 2006

이 연구의 목적은 부산항에 입항하는 대형 콘테이너 선박의 안전 접안 조종을 위한 한계풍속을 설정하는데 있다. 계산결과, 정상풍속 13.5m/sec 이하의 바람에서는 예선 4500H.P.의 Z. peller 2척을 이용하여 안전 접안 조선하는데 큰 위험이 없음을 알았다. 그러나 돌풍율 25%를 포함한 강풍 16.9m/sec 이상의 기상상태에서는 선박조종이 위험하게 됨을 알았고, 돌풍율을 포함하여 풍속이 16.9m/sec 에 달하는 강풍하에서 대형 콘테이너 선박을 부득이 접안 조종할 때는 4500 H.P.Z. peller 3척으로 조선보조를 받아야 함을 알았다.