• 제목/요약/키워드: 이상 거동 선박

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전용부두 계류중인 실습선의 선체거동 해석 및 제어에 관한 연구 (Behavior Analysis and Control of a Moored Training Ship in an Exclusive Wharf)

  • 조익순
    • 해양환경안전학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.139-145
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    • 2017
  • 최근 이상적인 자연현상으로 인해 돌풍, 태풍 및 쓰나미 등 비상상황이 자주 발생하고 있고, 이로 인해 항내 계류선박은 선체거동을 미리 예측하여 해석하고, 선체거동을 제어하지 못해 계류선박의 계류시스템이 손상되면 해양사고가 발생할 수 있다. 따라서 계류시스템의 손상이 예상되는 경우 정량적 판단에 의해 항내 계류할 것인지 아니면 항외로 피항할 것인지 결정할 필요가 있다. 본 연구에서는 외력에 의한 계류선박의 거동해석 및 계류시스템 제어를 위해 대학내 전용 부두에 계류중인 실습선을 대상으로 계류안전성을 평가하였다. 계류삭의 최대장력을 분석한 결과, 파주기 12초 및 15초인 경우에는 대부분 허용강도(S.W.L)를 초과하는 것으로 분석되었다. 계선주에 작용하는 최대견인력을 분석한 결과, 해당 위치에 설치된 지 노후화된 소형 계선주에 다수의 계류삭을 체결함으로서 모든 평가 Case에서 계선주 허용규격인 35톤을 초과하는 것으로 분석되었다. 선체동요 및 하역안전성 평가결과 파주기 12초 이상 및 풍속 25노트 조건에서는 Surge 운동의 한계값인 3.0미터를 초과하는 것으로 분석되었다. 그 결과를 토대로 계류시스템 제어를 위한 판단기준이 되는 풍속, 파고 및 파주기 등의 주요 외력조건별 고위험, 위험 및 보통 위험 등 3단계의 리스크 매트릭스(Risk Matrix)를 작성하여, 계류시스템 제어를 위한 판단기준이 되는 위기관리 대응매뉴얼로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

준 슬라이딩 모드 제어를 이용한 선박의 종동요 및 횡동요 억제 (Suppression of Coupled Pitch-Roll Motions using Quasi-Sliding Mode Control)

  • 이상도;트롱 엥곡 쿠옹;서효;유삼상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.211-218
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    • 2021
  • 본 연구는 종방향과 횡방향에서 규칙파가 외란으로 입사하는 선박의 종동요 및 횡동요를 억제하는 문제를 다룬다. 선박의 안전 운항을 위해서 파랑 중 선박의 종동요 및 횡동요를 안정화시키는 것은 필수적인 과제로 여겨진다. 종동요 및 횡동요 거동에서 중요한 특징 중에 하나는 공진인데, 이 현상은 특정한 조건에서 예상치 못한 큰 응답을 초래한다. 종동요와 횡동요는 두 운동이 상호 결합되어 있고 복원항이 강한 비선형을 갖고 있음으로 계의 파라미터에 따라 다양한 동적 거동을 보이는 것이 중요한 특징인데, 특히 종동요에서 이 특성이 두드러지게 나타난다. 무엇보다, 선박의 조종성능 및 안전을 위해 선박의 종동요 가속도 응답을 완전히 억제하는 것은 상당히 도전적인 과제이다. 이 연구에서는 준 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용하여 종동요와 횡동요를 줄임으로 파랑 중의 선박을 안정적인 직립 상태로 유지시키고, 아울러 채터링을 감소시키는 목적을 달성하였다. 리아프노프 이론으로 준 슬라이딩 모드 제어의 안정성을 판명하였고, 수치 시뮬레이션으로 제어 방식의 유효성을 증명하였다. 제시한 기법으로 종동요 및 횡동요 응답의 수렴 및 채터링 감소라는 두 가지 목표가 효과적으로 달성되었다.

에너지법에 의한 선체판의 기하학적 비선형거동에 관한 연구 (A Study on the Geometric Nonlinear Behaviour of Ship Plate by Energy Method)

  • 고재용
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.94-104
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    • 1999
  • 고장력강을 주로 사용하는 선체에서 좌굴은 중요한 설계기준이 된다. 판부재는 주로 면내강성을 갖는다. 만약 2차좌굴로 인하여 선체판의 면내강성이 저하한다면 선박전체의 종강도는 크게 저하한다. 그러므로, 판부재의 좌굴후거동과 같은 기하학적 비선형거동을 정확히 규명하여야 하는 것은 구조물 전체적으로 매우 필요하다. 이상과 같은 관점에서 본 논문에서는 에너지법을 이용하여 압축하중을 받는 단순지지판의 기하학적 비선형거동을 규명하였다. 에너지 법을 바탕으로 선체판의 탄성대변형해석을 수행하였고 분기점형좌굴과 극한점형좌굴에 대하여 규명하였다.

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파력에 의한 돌핀의 거동 특성 (Dynamic Behavior of the Breasting Dolphin Caused by Wave Power)

  • 조원철;윤경석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3B호
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    • pp.281-287
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    • 2009
  • 본 연구에서는 우리나라 인천 남구 시화호 연안의 퇴적토를 가토제(containment dyke)내에 펌핑 매립한 인천 LNG 인수기지 조성부지 내의 준설지반과 인근 시화호 조성공사 지역의 해성퇴적토에 대해 토질시험을 실시하여 토질정수를 산정하고, 돌핀 기초말뚝의 배열 조건을 달리하여 태풍 내습 시 돌핀에 작용하는 최대 파고에 의한 돌핀 기초말뚝의 변위, 전단력과 모멘트에 대한 거동 특성을 해석하였다. 수치해석 결과, 최대 심해설계파와 만내발생파의 파력에 의한 돌핀구조물의 거동은 일반적으로 준설토와 퇴적토의 지반반력계수 보다는 말뚝 직경의 크기에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타나고 있다. 또한 돌핀구조물 기초말뚝을 직항으로 모델링한 경우와 경사말뚝을 조항으로 모델링한 경우, 조항이 직항보다 돌핀에 작용하는 외력에 대해 수십 배 이상의 저항효과가 있는 것으로 나타나고 있다.

해상용 경유의 희석량에 따른 선박용 윤활유의 유변학적 거동연구 (Rheological behavior study of Marine Lubricating oil on the amount of MGO (Marine Gas Oil) dilution)

  • 송인철;이영호;여영화;안수현;김대일
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.240-245
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    • 2016
  • 본 연구에서는 해상용 경유의 희석량에 따른 선박용 윤활유의 점도 및 전단응력의 변화 등 유변학적 거동에 대한 연구를 하였다. 연료희석에 의한 윤활유의 점도감소는 피스톤링 및 라이너의 마모로 인한 엔진내구성을 저하키는 중요한 요소이다. 연구에 사용된 윤활유는 고유황 경유(황함유량 0.05 %)를 3 %, 6 %, 10 %, 15 %, 20 %로 희석하여 magnetic stirrer를 이용, 혼합하여 제조하였다. 측정온도는 $-10^{\circ}C{\sim}80^{\circ}C$ 범위로 설정하고, 점도 및 전단응력 변화는 회전점도계인 Brookfield Viscometer를 이용하여 측정하였다. 윤활유에 해상용 경유의 희석량이 증가할수록 점도 및 전단응력이 감소하며, 이것은 상대적으로 낮은 점도의 해상용 경유가 윤활유에 희석됨에 따라 윤활유의 점도 및 전단응력이 낮아지기 때문이다. 특히, 저온($0{\sim}-10^{\circ}C$)에서는 점도 및 전단응력이 급격이 낮아지다가, $40^{\circ}C$ 이상에서는 점도 및 전단응력 감소가 해상용 경유 희석량의 영향을 거의 받지 않는다. 온도가 높아짐에 따라, 윤활유의 점도 및 전단응력 감소는 윤활유의 뉴턴유체 거동을 보이는 것을 확인했다. 경유의 혼입에 의한 점도감소로 선박의 엔진마모를 촉진할 수 있으므로 엔진의 내구성 향상을 위해 윤활유의 주기적인 관리가 필요하다.

항적모델 추출을 통한 해상교통관제사 의사결정 지원 방안 (Decision Making Support System for VTSO using Extracted Ships' Tracks)

  • 김주성;정중식;정재용;김윤하;최익환;김진한
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.310-311
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    • 2015
  • 선박 항적 데이터는 해상교통관제센터에 의해 실시간으로 모니터링 되고 수집되어 진다. 이러한 데이터를 기반으로 선박의 항적 패턴분석과 항적 모델을 추출하여 해상교통관제사의 의사결정에 기여하고자 한다. 항적 데이터의 처리와 가공, 항적 모델링을 위하여 SVM알고리즘이 사용되었으며, 적정 파라미터 선정을 위하여 k-fold cross validation이 사용되었다. 제안된 항적 데이터 모델링을 통하여 이상거동 선박의 사전 판별, 선박의 추측위치 계산 등에 응용하여 해상교통과제사의 의사결정을 지원하고자 한다.

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선박 계류시스템의 종방향 외력하의 비선형 동적거동 해석 (Dynamical Analysis of the Mooring Vessel System Under Surge Excitations)

  • 이상도;유삼상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.140-145
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    • 2018
  • 본 연구는 두점식 선박 계류시스템의 종방향 외력에 대한 비선형 동적거동 해석을 수행하였다. 특정 입력 매개변수에 대한 카오스 운동과 한계주기궤도 등의 비선형 거동의 특성을 연구하였다. 주로 비선형복원력은 계류시스템의 강한 비선형성과 동적거동의 다양성을 제공한다. 계의 운동방정식 시뮬레이션에 사용된 수치 적분기는 4차 룽게쿠타법이다. 외력진폭과 주파수를 변화시킬 때 분기 그림과 동적불안정 현상들을 볼 수 있다. 외력의 주파수(진동수)가 0.4 rad/s인 경우 수많은 혼돈상태 점들 사이에 주기창이라 불리는 안정적인 주기해가 관측된다. 주파수가 0.7 rad/s인 경우는 외력진폭이 1.0을 초과할 때 혼돈 영역이 갑자기 증가한다. 주파수가 1.0 rad/s인 경우는 주파수가 0.4 rad/s 및 0.7 rad/s인 경우와 비교해 볼 때, 혼돈 운동이 약화된다. 아울러, 두점식 계류시스템은 각 매개변수에서 준주기 운동, 한계주기궤도, 대칭성의 깨짐과 같은 다양한 정상상태의 궤적이 관측된다.

이상거동선박이 해상교통관제사에게 미치는 영향에 관한 연구 (상황인식과 관제 업무부하와의 상관관계를 중심으로) (A Study on The Operational Impact of Abnormal Vessel in VTS Operator)

  • 손철;김희성;김철승
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.17-18
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    • 2019
  • 해상교통관제 업무의 최적화를 위하여 요구되는 인적요소 분야 중 관제사의 상황인식(SA: Situation Awareness)와 관제 업무부하(Workload)와의 관계성을 확인하는 것이 해상교통 분야에서는 중요한 실정이다. 이 연구에서는 관제사의 상황인식과 업무부하를 상황인식평가기술(SART)과 다차원 작업부하 지표(NASA-TLX)를 실제적으로 측정하고, 측정 결과를 비교함으로서 개념들에 대한 이해와 시스템적으로 관리할 수 있는 방법을 제시함으로써 해상교통관제사 전문성 제고방안에 기여하고자 한다.

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시각장애 사용자를 위한 전자상거래 인터페이스 분석 및 설계 (Analysis & Design Electronic Commerce System Interface for The Blind)

  • 박성제;강영무
    • 한국정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국정보시스템학회 2001년도 추계학술대회 발표논문집:차세대 전상거래 시대의 비즈니스전략
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    • pp.413-426
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    • 2001
  • 본 연구는 첫째, 정보통신기술의 발달이 시각장애인 복지 증진에 미칠 수 있는 가능성에 대한 이론적인 부분을 고찰하였다. 둘째, 우리나라 시각장애인 정보화의 문제점과 해결책을 도출하였고 셋째, 시각장애 사용자를 위한 전자상거래 인터페이스 디자인의 분석 및 설계를 통해 전자상거래에서 시각장애 사용자들이 큰 제약없이 사용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다. 현재 시각장애인들의 웹 사용을 보면 시각장애 전용 S/W의 보조 하에 사용을 하고 있다. 그러한 보조 도구의 실정에 맞도록 텍스트 버전 및 Non-Frame버전, Alt-Text 옵션, 캡션 등을 넣어 접근성을 확보하고 인터넷을 큰 제약을 받지않고 이용할 수 있도록 웹 페이지의 설계가 필요한 실정이다. 이를 위하여 먼저 시각장애에 대한 개념과 원인 및 종류 그리고 특성을 통해 시각장애인에 대한 이론적 배경을 파악하였다. 그리고 시각장애인의 정보화 환경과 이용 현황과 시각장애인의 정보 접근을 제도적, 기기 및 소프트웨어 개발 측면에서 분석을 하였고, 장애인을 위한 정보통신기술 중 대표적인 사례를 검토해 보았다. 다음으로 국내외의 대표적인 전자상거래 사이트에서의 인터페이스를 화면구성(Layout), 텍스트(Text), 그래픽(Graphic), 멀티미디어(MultiMedia) 측면에서 분석을 하였다. 분석한 내용을 바탕으로 시각장애 사용자의 입력(User Input) 부분을 고려한 인터페이스 방향을 제시하고 프로토타입을 개발하여 시험 대상 사이트와의 만족도를 시각장애 사용자를 통해 비교 ·분석하였다. 결론부분에서는 정보불평등을 해소하고, 정보통신기술이 장애인의 복지향상에 기여하도록 하기 위해 전자상거래 싸이트에서의 시각 장애인들을 위한 방향을 제시하고자 한다.박의 표현, 등록 및 색인방법 (c) 공급 선박의 분류와 표현 방법 (d) 에이전트의 정보 수집을 위한 메시지 표현 방법 (e) 수집된 선박정보의 데이터베이스 저장 표현방법 (f) 요구 선박을 찾아주는 정보제공 서비스가 요구된다.동을 보여 조사대상 5호분, 6호분, 7호분, 중 가장 심한 거동을 보이고 있다. 이는 고분 벽돌의 깨짐이 6호분이 가장 심하다는 사실과 무관하지 않은 것으로 판단된다. 봉분내부의 토양층구조에 대한 지오레이다 영상단면을 분석한 결과 무령왕릉 연도상부의 누수지방지층이 심하게 균열되어 있음을 발견하였다. 이 곳은 고분내부로 직접누수가 발생하는 곳이다. 직접누수와 지하수 형태로 유입된 침투수는 고분군 주위의 지반의 함수비를 증가시켜 지반의 지지력을 약화시키고 또한 고분내로 서서히 유입되어 고분내부의 습도를 100%로 유지시키는 주된 원인이다. 이러한 높은 습도는 고분내의 남조류의 번식을 가져왔으며 남조류의 번식은 현재 6호분이 가장 심각하고 7호분이 우려되는 수준이며 5호분은 문제가 없는 것으로 판단된다. 이와 같이 고분군의 발굴후 인위적인 환경변화와 지속적인 강우침투 및 배수 불량의 영향은 고분군의 안정성에 상당한 위험을 초래하였으며, 현 상태는 각 고분에 대한 보강이 불가피한 것으로 판단된다. 고분 벽돌의 깨짐, 고분 벽체의 거동, 조류의 서식등을 포함하여 송산리 고분군에서 발생되고 있는 보존상의 제반 문제점들을 일차적으로 누수 및 침투수에 의한 결과이다. 그러므로 무엇보다도 고분군 내부 및 고분 주변으로의 강우 및 지하수 침투를 막는 차수 대책이 시급한 것으로 판단된다. 또한 이미 발생한 변위가 더 이상 진행되지 않도록 하중을 경감하고 토압의 균형을 이루는 보강대책이 시급한 실정이다. 고분군

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실측자료에 근거한 도개교량의 거동 분석 (Analysis of Bascule Bridge Behavior Based on Measurement Data)

  • 공병승;노동오;경갑수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.18-25
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    • 2016
  • 하천 또는 해안의 선박운항을 위한 도개교는 그 희소성으로 인해 최근에는 랜드마크로의 역할을 인정받으면서, 국외의 경우 세심한 유지관리로 수십 년 이상 공용기간을 지속하고 있는 사례가 적지 않다. 국내 유일의 도개교인 영도대교는 부식과 노화로 철거 후, 2013년에 재가설 되었으며, 현재 1일 1회 도개를 실시하고 있다. 최근 교량의 안전과 유지관리에 대한 요구가 높아지면서 주기적인 안전진단이 수행되지만 도개교에 대한 계측 및 분석 사례는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 도개교가 상승 및 하강하는 도개과정과 상시 사용상태에서의 계측자료를 토대로 구조해석을 실시하여 도개교의 응력, 진동, 반력 등 실제 거동을 분석하고자 하였으며, 이 결과는 추후 공용연수의 증가 및 도개횟수의 증가에 따른 교량거동의 변동 추세를 분석하기 위한 초기 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.