• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.141-143
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• 2019

VTS(Vessel Traffic Service)는 해양사고의 감소와 항만 시설의 효율적인 이용 측면에서 해상교통의 효율성을 증대한다. 이는 항만 및 수로는 각 수용능력이 있으며, VTS의 적절한 교통 관리를 통해 안전하게 그 수용능력에 맞출 수 있다는 것을 의미한다. 적절한 교통 관리는 선박의 수로 및 항만 내 불필요한 대기를 줄일 수 있으며, 이는 곧 선사나 항만터미널의 경제적 이익으로 이어질 수 있다. 한편, 우리나라 항만이나 수로는 안전을 위한 최고속력의 제한이 있으나 최저속력에 대한 규제는 없다. 그러나 항만 및 수로에서 저속으로 운항하는 선박은 운항 가능한 항로를 장시간 점용할 수 있는 가능성이 있어 효율적인 항만 운영에 방해의 요소가 될 수도 있다. 그러므로 본 연구는 효율적인 항만 및 수로 이용을 위해 선박의 최저속력을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 현행 법률 및 제도를 검토하고 대기행렬 이론을 이용해 항로 내 적정 최저속력을 제안했다.

• 한국해양공학회지
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• 제29권6호
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• pp.411-417
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• 2015

The shipping and shipbuilding industries have had business difficulties since the implementation of regulations on the CO₂ emissions from ships by IMO and the occurrence of the global financial crisis in 2008. Under this global recession, most shipping firms have started to operate their fleets at slow steaming rates with the goal of improving the profit ratio per transported unit. This study analyzed the resistance performance of a 6,800 TEU container ship corresponding to its trim variation with slow steaming, compared with that at its original design speed. Two different grid systems were used for the numerical calculation, one that considered the free surface allowing the capture of the dynamic trim and one that did not. This made it possible to clearly classify each resistance component to provide useful information to hull-form designers. In addition, a form factor assumption method using CFD was used for a reasonable effective power prediction in compliance with the 1978 ITTC performance prediction method. It was found that the total resistance of a 6,800 TEU container ship was reduced by 2.6% in the case of a 1-m trim at the bow at 18 kn.

• 한국해양공학회지
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• 제29권3호
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• pp.224-230
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• 2015

Vessels are traditionally optimized for a single condition, normally the contract speed at the design draft. The actual operating conditions quite often differ significantly. At other speed and draft combinations, adjusting the trim can often be used to reduce the hull resistance. Changing the trim is easily done by shifting ballast water. There are several ways to assess the effect of the trim on the hull resistance and fuel consumption, including in-service measurements, model tests, and CFD. In this paper, CFD is employed for the assessment of the resistance performance according to the trim conditions. The commercial CFD code of the STAR-CCM+ is utilized to evaluate the ship’s resistance performance on a 6,800 TEU container ship. To validate of the effectiveness of STAR-CCM+, the experimental result of the KCS hull form is compared with the result from STAR-CCM+. It is found that the total resistance of the 6,8000 TEU container ship was reduced by 2.6% in the case of a 1-m trim by head at 18knots.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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• pp.255-255
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• 2017

본 연구에서는 고속으로 활주하는 선박의 승선감 향상 및 운항성능 특성 연구를 위해 30ton급 세관감시정의 측정위치에 따른 멀미도 해석을 수행하였다. 특히, 관공선내의 선원들은 유사시에 신속 정확한 판단이 요구되므로 측정위치에 따른 멀미도의 영향에 대한 연구가 필요할 것으로 판단하였다. 멀미도 평가는 ISO 2631-3(1985)을 기준으로 하였다. 평가 기준은 30분, 2시간, 8시간 이후 성인 100명 중 10명이 멀미를 한다는 국제표준 지표이며 조우주파수와 수직가속도 성분으로 나타난다. 멀미도 해석은 Maxsurf Motion 모듈을 이용하였다. 30ton급 세관감시정은 고속활주형 선박의 특성을 갖기 때문에 선속에 따른 트림변화를 고려하였다. 입사각은 선체 전 방향에서의 영향을 고려한 범위로 선정하였다. 선속의 경우 선박 운용상태(정박, 저속, 고속)을 고려하여 적용하였다. 측정위치의 경우 선원들의 주 활동 구역을 고려하여 선정하였다. 해석결과 멀미도의 영향은 30knot, $180^{\circ}$의 경우에 가장 크게 분석되었다.

• 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.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제11권3호
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• pp.7-13
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• 2014

Everyday about 90% of cargos are delivered by ships, and thousands of vessels enter and depart the international container harbors such as Shanghai, Singapore, Hong Kong, Busan, Rotterdam, etc. Maneuvering at harbor is known as the most sophisticated and difficult procedure, because the effectiveness of actuators during low speed berthing is reduced. In this paper, a new berthing method is discussed. Tugboats are combined with damper systems to ensure safe berthing. A mathematical model describing the interaction between unactuated ship, tugboats and damper systems is presented. An optimal controller is designed to maneuver the ship without oscillation and overshoot. MCL (Marine Cybernetics Lab) model ship is used to evaluate the efficiency of the proposed approach through MatLab simulation.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.877-882
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• 2014

국제해사기구 해양환경보호위원회에서 그린하우스가스(GHG)의 주범인 CO2 배출량 감축을 위해 선박에서 대기로 방출하는 CO2의 양을 지수화 하고자 활발한 논의가 진행되고 있다. 이에 따라 에너지 효율 개선을 위해서 선체의 설계변경, 마찰저항을 줄이기 위한 도료개발, 엔진의 열효율을 개선하기 위한 첨가제 개발, 연료를 절감하기 위하여 저속운전 등 다양한 방법들이 적용되고 있다. 선박의 주 기관에서는 전 부하영역에서 효율을 높이기 위하여 전자엔진이 사용되고 있으나, 선박용 발전기 엔진은 여전히 캠으로 연료분사와 흡 배기 밸브를 구동하는 기계식 작동엔진이 대부분이다. 또한 선박용 발전기 엔진은 선박의 과부하 방지 시스템 내에서 운전되므로 대부분의 운전은 80% 이하의 부분부하 영역에서 사용되고 있다. 따라서 100%부하에 세팅된 발전기 엔진은 부분부하에서 효율적인 운전을 위해서는 연료분사시기 재조정이 필요하다. 본 연구는 현재 운항중인 선박발전용 디젤엔진의 운용특성을 파악하여 부분부하에서 연료분사시기 재조정을 통하여 연료소비량 개선에 관한 결과를 보고 하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권6호
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• pp.611-616
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• 2013

선박운항의 경제성, 효율성 및 편리성을 높이면서 친환경적인 선박에 대한 연구가 지속적으로 추진되고 있는데, 그 중 한 예로 전자제어식 디젤엔진의 개발을 들 수 있다. 그러나 전자제어식 엔진으로 추진되는 선박은 안전성과 신뢰성이 우려되고 있어 이들을 선박에 널리 보급하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 전자제어식과 캠구동식 연료분사시스템을 탑재하고 있는 선박의 주기관을 이용하여 시스템별 배기성능을 비교 분석하였다. 그 결과 전자제어식의 경제적 운항 모드에서는 캠구동식과 비슷한 배기특성을 나타내었지만, 유해가스 저배출 모드의 100% 부하상태에서는 NOx를 100ppm 이상, HC의 경우 50% 부하상태에서는 10~20ppm을, 25% 부하상태에서는 35~40ppm을 캠구동식에 비해 저감시킨다. 연료소비율에 있어서는 25% 부하상태에서 압축압력을 캠 구동식에 비해 200bar 이상 증가시킨 700bar로 유지할 때 7g/kWh 정도 저감되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.833-838
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• 2005

이 논문은 M 방송국이 요청한 $100m{\sim}500m$의 이격거리를 유지하기 위하여 실습선 "한바다"호와 행사지원 선박과의 치소 안전이격거리에 대하여 다룬 것이다. 이 최소안전 이격거리는 조종곤란도를 정량적으로 평가하는 ES Model과 해상교통류 시뮬레이션을 이용하여 평가하였는데 그 결과는 2노트로 항진하는 실습선 "한바다"호의 경우 약 260m이고 이 값을 실제의 값과 비교하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권8호
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• pp.597-602
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• 2008

실습선 한바다호는 수면 상부의 구조물이 상대적으로 큰 선형으로 풍압력의 영향을 크게 받아 압류나 회두와 같은 현상이 비교적 크게 나타나고, 특히 접이안 또는 항내에서 저속으로 운항할 경우 이러한 외력의 영향이 현저하게 작용한다. 본 논문에서는 파도가 충분히 발달되지 않은 항내 조선을 전제로 한바다호의 풍압력과 풍압모우멘트를 산출하여 상대 풍향과 풍속에 따른 표류각과 대응 타각을 분석하였다. 또한, 실습선 한바다호의 접이안시 예인선의 소요마력 결정을 선체에 작용하는 풍압력을 기초로 산출하였고, Bow Thruster를 이용한 접이안 가능 최대 풍속을 제시하였다. 연구 결과는 풍압력이 크게 작용하는 대형선의 항내조선과 예인선 운용에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.