• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.257-258
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• 2019

이 연구는 기 개발한 간이 선박조종 시뮬레이터의 조종성능 개선에 관한 것이다. 선박조종 시뮬레이터에서 모델선박의 조종성 지수는 임의로 정하는 것이 아니라 가능한 모델대상선박의 실제 움직임과 동등하거나 유사하게 설정되어야 한다. 선행연구에서는 이미 발표된 대학교 실습선(한바다호)의 선박조종 실선데이터를 기반으로 모델선박의 조종성 지수를 도출하였으나, 타각이 10°를 초과할 경우 네 종류의 실선시험 결과와 평균 17.9%의 상대오차가 발생하였다. 이에, 타각 10°, 20° 및 35°에서의 한바다호 조종성 지수에 대해 에르미트 보간을 이용하여 3차 다항식을 산출하고, 이를 모델선박에 적용하였다. 그 결과 타각 35° 이내의 전 구간에서 조종성능의 상대오차가 평균 13.7%에서 11.6%로 약 2.1% 개선됨을 확인하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.149-166
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• 2001

작은 메타센터높이를 가진 선박이나 고속선 등의 조종성능은 횡동요(roll) 운동이 미치는 영 향에 대해서 고려되어야 할 것이다. 이러한 조종성능의 추정은 surge-sway-yaw 조종운동 방정식에 횡동요 운동을 추가함으로써 가능하게 된다. 본 연구에서는 선박의 4-자유도 운동에 대한 조종성능 추정기법에 대해서 논하였다. 구체적으로 surge-sway-yaw 조종운동방정식에 추가되는 roll 운동항에 대한 새로운 모델을 제안하였으며, 다른 추정결과값과 비교 ·검토하였다. 그 결과, 새로운 모델을 운동방정식에 추가함으로써 만족스러운 조종성능을 추정할 수 있었다.

• 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.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권5호
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• pp.451-458
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• 2003

일반적으로 메타센터높이가 작은 선박이나 고속선의 경우에는 조종운동 시 큰 횡동요각을 유발하는 것으로 알려져 있다. 이러한 선박의 조종성능 예측 시에는 조종운동에 횡동요의 영향을 고려해야만 보다 정확한 결과를 얻을 수가 있다 즉, 조종운동을 다루는 전후동요, 좌우동요, 선수동요에 횡동요를 포함시키는 4자유도 운동방정식이 요구된다. 본 연구에서는 지금까지 여러 연구자들에 의해 제안되어 있는 4자유도 조종운동 수학모델을 검토 분석하고, 이들 실험자료를 재정리하여 보다 간결하고 실용적인 새로운 수학모델을 제안한다. 아울러 기존의 복잡한 수학모델과 새로운 수차모델에 의한 조종운동 시뮬레이션을 각각 수행하고 그 결과를 비교 검토하여 본 연구에서 제안한 수학모델의 유용성을 검증한다.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.99-101
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• 2011

접이안 조선은 도선사들의 필수 업무에 해당하는 것이며 이에 대한 안전성 확보는 무엇보다 중요하다. 새로운 항만의 개발, 새로운 선형 선박의 등장 등으로 도선사가 접이안 하는 항만은 계속 그리고 빠르게 변화하고 있다. 이런 변화에 능동적으로 대처하여 도선사 개개인의 선박조종 능력을 함양할 수 있는 방법의 하나로서 도선사들이 쉽게 어디서나 접할 수 있도록 랩탑(laptop) 기반의 선박조종 시뮬레이터를 개발하였다. 도선사들이 다루는 선박에서는 통상의 정속의 항행속력이 아닌 저속에서의 선박 조종이 주가 되므로 이에 대하여 특별히 고려하여 선박모델을 개발하였다. 선박 텔러그래프의 해당 속력 및 그 속력에 도달하는 시간 등이 실선에 부합할 수 있도록 하였다. 선박은 일본의 MMG 모델을 기반으로 하였으며 실제 선박의 시운전 데이터를 참고하여 개발하였다. 실선박이 가진 시운전 자료는 공선의 경우가 많으므로 이에 대하여서는 각 도선사들의 자문을 받아 수정 보완하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.56-63
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• 1997

본 논문에서는 신경망을 이용한 자동조타장치의 개발에 관한 연구결과를 소개한다. 본 연구에서는 먼저 신경망이론에 사용되는 대표적인 방법인 Back-Propagation 알고리즘의 원리를 설명하고 이를 이용하여 선박의 조종모델을 신경망으로 재구성하는 방법을 제시하였다. 신경망이론을 사용하여 선박운동모델을 System Identification 하는 경우의 문제점을 간단한 조종모델을 이용하여 수치적으로 검증하고 보다 복잡한 모델로 적용하는 경우에 대한 토의를 하였다. 본 논문에서 개발된 신경망이론들은 비선형성을 내포하고 있는 선박운동을 재구성하는데 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.259-261
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• 2015

선박조종 시뮬레이션 모델은 항해사에게 요구되는 항해장비 숙달, 충돌위험 회피, 비상상황 대응 등의 해기능력 향상에 많은 기여를 하고 있으나, 인적오류에 의한 사고는 여전히 발생하고 있다. 여기서는 기존의 선박조종 시뮬레이터를 활용하여 여러 단계의 조종능력을 보유하고 있는 항해자를 대상으로 국제항공 및 해상수색구조편람(IAMSAR manual) 제3권 선내비상사태(On board Emergencies) 익수자(Person Overboard) 편에 구성되어 있는 표준 선박조종법을 검토하였다. 그리고 교육훈련 시 나타나는 항해자의 인적오류 사항을 모니터링하여 인지 시뮬레이션 모델 구축을 위한 기초자료를 검토하였다.