• 제목/요약/키워드: 전기 선박

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CFRP 선체소재와 전기추진체계가 소형선박의 경량화에 미치는 효과 (Effect of a Lightweight Hull Material and an Electric Propulsion System on Weight Reduction: Application to a 45ft CFRP Electric Yacht)

  • 오대균;정승호;정숙현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.818-824
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    • 2018
  • CFRP는 경량화 소재로 각광받고 있으며, 해양산업에서도 고급요트와 특수목적 선박 등에 사용되고 있다. 전기추진체계 또한 친환경 추진 방법으로써, 요트와 소형 여객선 등의 주 추진계로 활용되고 있다. 본 연구에서는 소형선박의 선체소재와 추진계를 각각 CFRP와 전동기로 교체하였을 때의 경량화 효과를 정량적으로 비교분석하였다. 45ft GFRP 선박을 대상으로 사례연구를 수행하였으며, 선체소재를 설계원안과 동일 함침율 기준의 CFRP로 재설계하였고, 추진계는 설계원안의 동일 마력, 항해거리를 유지할 수 있도록 전동기와 배터리 시스템을 설계하였다. 연구결과 CFRP 소재는 선각을 45 % 정도 경량화 할 수 있었고, 전기추진체계는 기관부를 58 % 경량화 할 수 있음을 확인하였다. 다만 전기추진체계의 경우, 디젤 추진체계의 항해거리를 확보하기 위하여 상당한 양의 배터리 팩을 필요로 하기 때문에, 현실적인 수준에서의 경량화 실효성은 없는 것으로 확인되었다.

전력용케이블의 신기술과 동향-난연$\cdot$저염산$\cdot$내방사선 케이블의 개발-

  • 대한전기협회
    • 전기저널
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    • 9호통권93호
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    • pp.70-77
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    • 1984
  • 난연케이블, 난연$\cdot$저염산$\cdot$내방사선케이블은, 국민의 안전지향과 함께 발전$\cdot$철강제의 공업 플렌트, 일반건축물, 선박등에 적용되고 있으며 다시 적용범위가 확대될 경향에 있다. 이 신케이블의 개발의 배경, 개발의 수법, 특징 및 채택의 효과에 대해 개설한다

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역전파 신경망을 이용한 상황인식 기반 디지털 선박 진단 시스템 (Digital Marine Vessel Diagnosis System Based on Context Aware using Backpropagation Algorithm)

  • 송병호;이우영;임무성;이연우;정민아;이성로
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.334-337
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    • 2010
  • 디지털 선박 운행시 예기치 못한 상황에 의한 선박 내 화재나 충돌 등 긴급 상황 발생 시에 대형의 해난 사고가 발생할 수 있다. 이에 본 논문에서는 선박 상태를 자체 진단하여 모니터링하고 위험 분석을 통해 관리할 수 있는 시스템을 구현하고자 한다. 해양 디지털선박의 환경, 상황을 수집할 수 있는 무선 센서를 이용하여 수집된 환경 정보를 분석하는 시스템을 제안하였으며, 센싱된 데이터를 분석하기 위하여 역전파 신경망을 설계하였다. 300개의 데이터 집합을 사용하여 역전파 신경망을 실험한 결과 약 96%의 정확도를 가졌다. 제안된 시스템은 하드웨어 (UStar-2400 ISP, UStar-2400, Wireless sensors) 부분과 소프트웨어 부분(User Interface module)으로 구성되며 소프트웨어 부분은 HOST PC에 삽입된다. 그리고 시스템의 정확도를 개선하기 위하여 전방향 에러 정정 시스템(LDPC)을 구현하였고 진단된 결과는 CDMA 방식으로 전송하여 해양디지털선박 감지 모니터링 시스템을 구현했다.

이중화 모드버스 통신을 이용한 퍼지기반 고장진단기능을 가진 선박 밸러스트 전기유압식 원격밸브제어시스템 개발 (Development of electro hydraulic ballast remote valve control system with diagnostic function using redundant modbus communication)

  • 김종현;유영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권3호
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    • pp.292-301
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    • 2014
  • 본 논문은 밸러스트 탱크용 분산형 독립전기유압식 원격밸브제어시스템을 개발하기 위하여 밸브개폐를 제어하는 슬레이브시스템과 다수의 슬레이브시스템을 제어감시하는 마스터시스템, 정보교환을 위하여 실시간 제어시스템에서 사용되는 이중화 모드버스 통신시스템, 선박의 통합관리 시스템에 접속 가능한 이더넷 모드버스 TCP/IP 통신시스템을 구현한다. 또한 퍼지기반 고장진단 시스템을 추가하여 시스템의 열화를 예측하고 정비시간을 단축함으로써 선박용 밸러스트 밸브 제어시스템의 안전성과 신뢰성을 높인다. 그리고 선박의 통합제어 시스템과 연계할 수 있는지를 확인할 수 있도록 이더넷 시뮬레이터를 개발하고 이들 장치의 시험에 대하여 기술한다.

실습선 한바다호를 이용한 선박부문 온실가스 배출량 산정에 관한 연구 (A study on the greenhouse gas emission from ships with training ship HANBADA)

  • 이상득;고대권;정석호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권3호
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    • pp.240-245
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    • 2014
  • 환경오염에 대한 심각성이 대두되면서 선박부문의 온실가스 배출에 관한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 이에 반하여 국내는 아직 기초 연구수준에 그치고 있다. 본 연구에는 실습선 한바다호를 이용하여 운항 중 발생하는 온실가스를 정량적으로 조사하였고, 연료소모량과 육상전기 사용량을 바탕으로 실습선이 배출하는 온실가스를 산정하였다. 2012년 1년 동안의 실제 운항데이터에서 연료소모량과 육상전기 사용량을 기본으로 Tier 1 방법을 이용하여 온실가스를 산정하였다. 이를 통하여 선박 총톤수 1톤을 운항 유지하는데 배출되는 배출 가스량과 실습생 1명을 1년 실습시키는데 발생하는 가스량을 분석하였다. 향후 선박에서 발생하는 오염물질의 인벤토리를 지속적으로 관리하여 강화되고 있는 국제 규제에 대비해야 할 것으로 사료된다.

선박건조 과정에서 효율적인 전장시스템 설치를 위한 3D 훈련자료에 관한 연구 (A Study on 3D Training Material for Efficient Production of Electrical Systems in the Shipbuilding)

  • 이종민;문채린;허성필;김종성
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 본 논문에서는 선박 건조 과정에서 전기/전장 시스템의 생산을 담당하게 될 신규 입사자의 훈련에 3D 기반의 학습자료를 적용하는 방법에 대하여 연구하였다. 대부분의 신규 채용자나 전직자들은 설치도면을 해석하는 능력이 부족하여 첫 업무를 수행할 때 큰 어려움을 겪는다. 이런 현상은 도면에 애매모호한 기호들이 너무 많아서 전기 장비 및 케이블 설치에 필요한 부품들의 특성을 명확하게 나타내지 못하는데서 기인한다. 이런 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 선박 내 전기/전장 시스템의 생산에 요구되는 주요 부품들의 3D모델을 활용하여 신규 입사자들의 도면 해석 능력을 향상시킬 수 있는 새로운 교육 훈련 방법을 제안하였다.

ESS(Energy Storage System)를 도입한 선박용 Diesel Generator의 최대 용량 감소 방안 (Methodology of reducing maximum capacity of diesel generator for ship's power network by using ESS(Energy Storage System))

  • 이상중;곽상규;전형준;정지훈
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.133-134
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    • 2016
  • Drill ship 또는 Semi-rig와 같은 대형 선박의 주요 부하들은 Diesel generator로부터 전력을 공급받게 된다. Generator의 용량은 최대 부하 용량에 의해 설계가 되며, Thruster와 같은 모터부하에 의해 Diesel generator에서 공급해야 하는 용량이 매우 증가하게 된다. 따라서 Thruster의 전원을 적절한 분산전원으로 대체함으로써 Generator의 최대 용량을 줄일 필요성이 있다. 본 논문에서 기존 선박 전력계통에 Thruster의 전원을 공급할 수 있는 Energy storage system (ESS)를 추가하여 Diesel generator의 최대 용량 감소 및 에너지 효율 향상을 전기적 모델을 통하여 검증하고자 한다. 그리고 최종적으로 실시간 모의시험 장치를 통하여 전체적인 선박의 연료 절감 효과를 검증하고자 한다.

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IoT 기반 선박 제어 시스템 구현에 관한 연구 (Study on Realization of IoT-based Ship Control System)

  • 윤영
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.223-224
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    • 2019
  • 본 논문은 IoT 기반 선박제어 시스템 구현을 위한 제어모듈 연구에 관한 내용이다. 최근 ARM 기반 및 ATmega 기반의 효율적인 제어모듈이 전기전자 및 제어분야에 범용화되고 있다. 본 논문에서는 MCU (Micro Control Unit)을 이용한 선박제어 시스템을 구현하기 위한 하드웨어 및 임베디드 소프트웨어 프로그래밍에 관한 연구내용을 발표하고자 한다.

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선박엔진용 베어링 마모도 예측 및 모니터링 시스템 설계 (Design of Marine Engine Bearing Wear Monitoring and Forecasting System)

  • 양재군;이상윤;배정현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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    • pp.33-36
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    • 2013
  • 운항하는 선박의 특성상 미래 상태를 반영한 예방정비는 선박의 안전한 운항과 운영비용 절감에 중요한 요인이다. 이에 본 논문에서는 선박 엔진의 세 가지 주요 베어링의 마모 상태를 모니터링하고 앞으로의 마모 정도를 예측하는 시스템을 설계하였다. 목표하는 시스템은 현재의 BDC(실린더 하사점) 레벨 데이터 뿐만 아니라 취득한 BDC 레벨 데이터를 시계열 모형으로 예측한 미래값도 보여줄 수 있어야 한다. 이를 위하여 BWM(베어링 마모도 모니터링)의 프로토타입을 제작하고 이 장치로부터 BDC 레벨 데이터를 취득하였다. 이 과정에서 예측한 BDC 레벨과 실측 데이터를 비교해서 시계열 모형을 이용한 마모도 예측 방법이 적용 가능함을 확인하였다.

카캐리어선 화물 선적 계획 최적화 (Optimization of Stowage Plans for Car Carrier Ships)

  • 조현수;김태광;류광렬
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.185-186
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    • 2019
  • 카캐리어선에 화물을 선적하기 위해서는 각 화물의 선적 순서와 위치를 결정해야 하며, 이를 선적 계획이라 한다. 선적 계획은 선박의 무게 중심과 공간 손실률, 화물 재취급(re-handling) 횟수를 최소화하도록 수립된다. 최적의 선적 계획을 수립하기 위해서는 여러 후보 선적 계획들을 평가하여 적합도(fitness)가 가장 높은 것을 탐색하여야 한다. 하지만 화물 종류의 수와 도착지의 수가 증가할수록 후보 선적 계획의 수가 증가하게 되어, 탐색 시간과 계산 비용이 커지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 탐색 공간이 매우 큰 환경에서 최적의 선적 계획을 효율적으로 탐색하기 위해 유전 알고리즘(genetic algorithm)을 사용한다. 또한, 선박의 무게 중심과 공간 손실률, 화물 재취급 횟수로 목적 함수(objective function)를 구성하여 최적 선적 계획을 탐색한다. 실험 결과, 휴리스틱(heuristic) 방식보다 공간 손실률과 재취급 횟수가 향상되었으며, 특히 재취급 횟수는 70% 감소하였다.

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