• 해양환경안전학회지
• /
• 제30권1호
• /
• pp.118-126
• /
• 2024

본 논문에서는 컨테이너선의 선형 최적 설계 자동화와 관련하여 연구한 내용과 결과를 정리하였다. 컨테이너선은 일반적으로 프루우드 수 0.26 근처에서 운항하는 선박으로 이 속도에서 운항하는 선박 전용 선형 최적 설계 자동화를 구현하기 위하여 최적화 알고리즘, 선형 변경 알고리즘, 선박 성능 예측 알고리즘, 자동화 알고리즘 그리고 반복적 계산 기법을 적용하여 컨테이너선의 선형 최적 설계 자동화가 가능한 수치해석 컴퓨터 프로그램을 개발하였으며, HOTCONTAINER라고 명명하였다. 본 연구에서는 선형 최적 설계를 위한 설계 변수의 적절한 선정을 위하여 민감도 분석 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 개발된 선형 최적 설계 자동화 알고리즘의 신뢰성과 실선 적용성을 파악하기 위하여 세계적으로 다양한 연구가 진행된 컨테이너 선박인 KCS 선박을 대상 선박으로 하여 선형 최적 설계 자동화 수치해석을 수행하여 그 결과물로써 최적 선박을 도출하고, 대상 선박과 최적 선박의 조파저항과 파계 그리고 파고를 비교하였다. 결론적으로 최적 선박이 대상 선박과 비교하여 조파저항이 47.63% 감소한 것을 볼 수 있었으며, 배수량과 접수 표면적은 각각 0.50%, 0.39% 감소한 것을 볼 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.249-260
• /
• 2024

본 논문에서는 컨테이너선의 조파 저항을 효율적으로 감소시킬 수 있는 기술과 관련하여 연구한 내용을 정리하였다. 컨테이너선에 적용이 가능한 조파저항 저감 기술을 개발하고 실선 설계에 사용하기 위하여 최적화 알고리즘, 선체 형상 변경 알고리즘, 선박 성능 예측 알고리즘, 자동화 알고리즘 그리고 반복적 최적 설계 기법을 적용하여 선형 최적 설계를 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 선형최적 설계에 있어서 중요한 요소인 설계 변수의 적절한 설정과 설계 변수의 하한과 상한을 효율적인 설정을 위하여 민감도 분석 알고리즘을 개발하여 선형 최적 설계에 적용하였다. 개발된 컴퓨터 프로그램의 신뢰성과 실선 적용성을 예측하기 위하여 전 세계적으로 다양한 연구가 진행된 컨테이너선인 KCS(KRISO Container Ship) 선박에 대한 선형 최적 설계를 수행하였다. KCS 선박의 설계 속도인 Fn=0.26에서 선형 최적 설계를 수행하였으며, 대상 선박인 KCS 선박의 선형과 선형 최적 설계의 결과로써 도출된 선박의 선형에 대한 수치해석을 수행하여 조파 저항, 파형 그리고 파고를 구하고 서로 비교하였다. 결론적으로, 최적 선박은 대상 선박과 비교하여 조파 저항이 80.60% 감소하였고, 배수량과 침수 표면적은 각각 1.54%, 1.21% 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제28권6호
• /
• pp.517-523
• /
• 2004

컨테이너 적하계획은 항만 장비운용의 효율성을 결정짖는 주요 요인 중 하나이다. 적하계획 문제에 유전알고리즘을 응용할 때 처리 작업 수가 많게 되면, 기존의 방법으로 많은 시간이 걸린다. 이 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 이주모델과 링구조 기반의 의사병렬 유전알고리즘을 개발하고 컨테이너의 최적 적하순서를 결정하는 문제에 적용하여 그 유효성을 밝힌다.

• 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국지능정보시스템학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.106-111
• /
• 2002

해상운송에서 규모의 경제 이익을 달성하기 위해 선박의 크기가 대형화되고, 항만이 중심항만과 주변항만으로 양분화 되어감에 따라 컨테이너 터미널의 효율적 운영을 통한 경쟁력 확보가 중요시되고 있다. 컨테이너의 효율적인 적하는 선박의 효율과 양적하에 직접 관여하는 터미널 중심 장비인 켄트리 크레인의 효율을 극대화하도록 계획되어야 한다. 적하 문제는 선박의 크기와 각 터미널에서의 적하량에 종속되는 NP-hard 문제이다 본 연구에서는 컨테이너 적하 문제를 크게 두 개의 단계로 나누어 적하 계획을 수행한다. 무한한 경우의 수를 두 단계로 나눈 계획 시스템에 의해 크기를 줄인다. 첫 번째 단계는 컨테이너를 선박의 각 해치별로 배치하는 단계이고, 두 번째 단계는 각 해치별로 배정된 컨테이너를 특정 슬롯에 배치하는 것이다. 이렇게 분해된 문제의 각 단계에서 유전 알고리즘(Genetic Algorithm)을 사용하여 최적의 적하계획을 세운다. 그리고 정기 컨테이너선의 운항모형을 수립하고, 각 항구에서의 양·적하를 수행하여 구축된 시스템의 적합성을 시뮬레이션하여 평가한다

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
• /
• pp.83-85
• /
• 2013

무인 자가 운반 차량은 컨테이너 터미널 내 선박과 장치장 사이를 오가며 컨테이너를 운반하는 무인 장비로 컨테이너를 집고 내리는 하역 능력을 갖고 있다. 터미널에서 컨테이너의 처리량을 극대화하기 위해서는 컨테이너 운송 시간을 최소화하여야 하는데, 이를 위해서는 차량의 효율적인 주행 경로 설정이 필요하다. 최적의 주행경로를 설정하기 위한 방법으로 A*, ant colony optimization과 같은 탐색알고리즘을 이용해서 주행경로를 찾는 방안이 연구된바 있다. 하지만 교통 상황에 따라 최적의 주행 경로는 바뀌게 되는데 기존의 연구에서는 결정된 주행 경로에 대한 수정이 없기 때문에 이러한 변화를 반영하지 못하는 문제가 있었다. 이에 본 논문에서는 주행 중인 차량이 다른 차량의 간섭에 의하여 대기하는 경우 대기 시간을 이용하여 새로운 주행 경로를 탐색 하여 현재 교통 상황에 맞는 최적의 경로를 찾는 방안을 제안하였으며 실험을 통해 기존 방안보다 더 효율적임을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제39권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2015

최근 컨테이너터미널에서 물량유치에 심혈을 기울이고 있으며, 선사가 컨테이너터미널을 결정하는 요소는 입지조건, 하역능력, 보관, 운송에 연계된 모든 요소들에 사항을 참조하여 선사에게 유리한 조건의 컨테이너터미널을 선별 선택한다. 컨테이너터미널의 On-Dock 서비스 가능 여부 또한 선사가 컨테이너터미널을 선택을 결정짓는 요소의 한 부분으로 중요하게 인식되고 있다. 본 논문에서 On-Dock 시스템의 업무적 알고리즘, 엠티 컨테이너 반출 알고리즘, 풀 컨테이너 알고리즘을 제시하고 On-Dock 시스템을 이용하여 작업 우선 순위 알고리즘, 반출입 작업 우선순위 알고리즘, 엠티 컨테이너 야드 장치 할당 규칙 알고리즘을 통해서 컨테이너를 자동 할당 방식과 수동 할당 방식을 이용해서 컨테이너 반출 시간 및 컨테이너터미널의 효율적인 운영 방안을 알아보고자 한다. 이를 통해 반출 컨테이너 우선순위 지정 및 장치장의 블럭을 지정하여 반출 컨테이너 할당을 제어 한다. 즉, 최적 컨테이너 선정 알고리즘을 통해서, 컨테이너터미널은 엠티 컨테이너 반출 시간을 줄이고, 야드의 컨테이너에 대해서 불필요한 리핸들링을 최소화 할 수 있으므로 장비의 효율을 높일 수 있다. Non On-Dock과 On-Dock 시스템의 작업 운영 결과는 실제 광양컨테이너터미널에서 운영되고 있는 반출 작업 운영(시나리오) 형태를 이용하여 결과를 도출하였다. 광양컨테이너터미널에서 On-Dock 시스템을 적용하게 되며, Non On-Dock 시스템을 적용 할 때 보다 시간이 약5분 정도 신속하게 반출이 가능하다. On-Dock 서비스를 이용하여 선사에서 수출 오더를 관리하기 위해서 엠티 컨테이너를 배정 하고, 수입 화물에 대해서는 D/O를 관리하며 반출 후 회수 관리와 컨테이너의 손상, 청소, 수리, 제어 등의 서비스를 지원하므로 대외 선사 서비스를 강화하여 컨테이너터미널 물량 유치 및 영업 증대를 꾀할 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제24권8호
• /
• pp.1095-1101
• /
• 2020

선박이나 항공기의 안정성 유지를 위하여 컨테이너나 화물의 무게 균형을 유지하도록 적재해야 한다. 컨테이너의 적재 알고리즘은 NP 문제로 알려져 있으며 몇 가지 휴리스틱 방법이 연구되었다. 선박이나 비행기에 보관할 컨테이너는 부피와 무게가 균일하다는 특징이 있는데 이를 이용하면 좀 더 쉬운 적재 방법을 찾을 수 있다. 본 논문에서는 물체의 부피와 무게가 균일할 때 무게 균형을 위한 알고리즘을 제안한다. 적재 공간은 m * n 메쉬의 특수한 구조라고 가정한다 (이때, m과 n은 모두 홀수이다). 이 경우, 본 논문에서는 Greedy 알고리즘을 제안하였고 물체의 개수가 몇 개이든 언제나 무게 균형을 유지하는 적재 장소를 찾을 수 있다는 점에서 그 알고리즘이 최적임을 증명하였다. 제안된 알고리즘은 적재 알고리즘 및 부하 균형 문제와 같은 여러 공학 문제에서 활용될 수 있다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.429-436
• /
• 2009

컨테이너터미널에서 사용되는 컨테이너 크레인은 컨테이너 선박의 컨테이너를 양적하하는 주요 장비이다. 크레인이 고장이 나면, 컨테이너터미널의 생산성을 감소시킬 것이다. 본 논문은 컨테이너 크레인에 대한 예방정비 일정을 다룬다. 컨테이너 크레인은 많은 부품으로 구성되고 3개의 모델을 사용하여 컨테이너 크레인의 구조를 분석한다. 그리고 최적의 예방정비 일정을 결정하기 위하여 유전자 알고리즘을 적용하고 시뮬레이션 시스템을 통해서 제안된 방법의 성능을 평가한다. 마지막으로 작업일정에 기초하여 산업체에서 발견된 예방정비 일정을 조정하는 방법을 설명한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
• /
• pp.255-256
• /
• 2007

컨테이너터미널의 장치장으로 반입되는 컨테이너의 위치가 잘못될 경우 컨테이너 적하 작업 시 재취급 발생과 크레인 이동 시간 증가로 인해 작업 시간이 지연될 수 있다. 최적의 장치 위치를 결정하기 위해서는 크레인 간섭, 컨테이너 그를, 적재단수 등 여러 가지 요소를 고려해야 하고, 이 요소들의 중요도를 반영하는 가중치를 결정해야 한다. 본 연구에서는 온라인 탐색을 바탕으로 장치 위치 결정 요소에 대한 가중치를 동적으로 조정하는 온라인 탐색 알고리즘을 제안한다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.247-252
• /
• 2007

항만의 하역 향상성을 위해 그동안 컨테이너 크레인의 작업효율을 높이는 연구가 진행되어 왔다. 특히 화물이 목표치에 도달했을 때 흔들림을 단시간에 제어하는 데 초점이 맞추어져 왔다. 일반적으로 컨테이너 크레인을 제어하기 위해서 PID 제어나 LQ제어가 주로 사용되었는데, 이는 제어기 설계가 용이하고, 주어진 제어 환경 하에서 우수한 제어성능을 발휘하기 때문이다. 본 연구에서는 LQ 제어의 관점에서 실수코딩 유전알고리즘을 이용한 상태 피드백 제어기의 설계 방법을 제안한다. 즉, 실수코딩 유전알고리즘을 이용하여 상태 피드백 이득을 탐색하는 방법이다. 실수코딩 유전알고리즘은 주어진 목적함수가 최소가 되도록 상태 피드백 이득을 최적으로 탐색한다 컴퓨터 시뮬레이션은 이렇게 탐색한 상태 피드백 이득을 컨테이너 크레인의 선형 및 비선형 모델에 적용하여 그 유효성을 확인한다.