• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.46-56
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• 2000

본 논문은 손상선박의 안전대책에 관한 연구의 일환으로, 황천항행중인 선박이 충돌, 좌초 등 원인에 의해 손상을 받았을 때를 가상하고, 손상선박을 다른 안전한 장소로 예항하고자 할 때의 침로안정성 문제를 다루고 있다. 외력으로는 바람의 영향만을 고려할 때, 예선 피예선계의 침로안정성 평가를 위한 특성방정식을 도출하고, 피예선의 각 손상상태에 따른 침로안정성을 수치계산하였다. 그 결과 손상상태, 풍속, 풍향 및 예항삭의 길이 등이 침로안정성에 미치는 영향을 평가할 수 있었다.

• 선박안전
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• 통권37호
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• pp.59-76
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• 2014

부선은 타 선박에 비해 운항조건 등의 특성상 많은 어려움과 위험에 노출된 채 해상운송 업무를 수행하고 있으며, 예부선 해양사고는 일반 선박보다 40%이상 높게 나타나고 있다. 본 연구는 부선의 안전운항에 필요한 정량적이고 객관적인 정보를 제공하기 위해 실무에서 가장 많이 사용되고 있는 선수 형상을 지닌 부선을 대상으로, skeg와 bridle이 부선의 회두운동에 미치는 영향 조사를 위한 수조실험을 통해 부선의 동적 거동에 의한 예인장력의 변동을 측정하고, skeg가 선수 형상이 다른 부선의 침로안정성에 미치는 영향을 분석 검증하여 예부선의 안전예항 방안을 도출하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.141-148
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• 2003

본 연구에서는 선박의 안전항해의 관점에서 IMO조종성기준 중 변침 및 보침 성능에 관해 검토하였다. 침로불안정의 정도가 각각 다른 세척의 시리즈선박을 채택하여 지그재그시험에 관한 수치시뮬레이션을 수행하여 침로불안정의 정도와 오버슈트각 사이의 관계를 규명하였다. 그 결과 오버슈트각은 변침 및 보침 성능의 기준이 될 수 있음을 확인하였다. 그리고 자체개발한 시뮬레이터를 활용하여 시리즈선박의 항로항행에 관한 실시간 시뮬레이션 실험을 수행하여 선박의 조종난이도와 침로불안정의 정도 사이의 관계를 규명하였다. 아울러 수치시뮬레이션과 시뮬레이션실험 결과를 토대로 IMO조종성기준의 변침 및 보침 성능에 관한 새로운 안을 제시하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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• pp.6-7
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• 2017

무인선박의 출현 및 운항 시기가 도래하는 시점에서, 항해사들의 경험적, 정성적 방법으로 항로를 설정하던 기존의 방식이 아니라 정량적 항로 결정 방식 필요성이 제기된다. 본 연구에서는 위험물(HNS) 적재선의 해상교통사고 리스크 기반의 침로 설정을 통해 실시간 데이터 활용에 따라 변화 추정 및 인적 오류를 최소화하여 무인선박 운항 시 활용 가능한 항로 설정 기법을 제안하였다. 항로 주변의 정적 위험(Static Hazard)을 기반한 리스크 평가 방법을 제시하고, Contour map으로 시각화 통해 무인선박뿐 아니라 현존하는 선박에도 적용 가능하여, 사용자 결정에 따라 리스크 기반으로 침로 설정 통해 선박 운항 효율성 및 안전성 확보에 기여할 것으로 기대된다. 본 연구 내용을 토대로 정적 위험뿐 만아니라 선박을 포함한 동적 위험을 반영한 실시간 리스크 기반 항로 설정까지 확장하기 위한 연구가 요구된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.430-437
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• 2018

파랑중을 항행하는 선박에는 저항증가와 함께 파랑에 의한 횡력 및 회두모멘트가 정수중과 다르게 작용하여 선박의 조종성능에 영향을 미치게 된다. 따라서 파랑에 의해 발생하는 횡력 및 회두모멘트를 추정하는 것이 중요하므로 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결할 수 있는 수치계산을 이행하였다. 본 연구에서는 CFD를 이용하여 정수중 및 파랑중에서 부선에 작용하는 유체력 계산을 위한 수치시뮬레이션을 수행하였으며, 이 결과를 토대로 최종적으로 파랑중 부선의 침로안정성 특성에 대하여 조사 및 분석하였다. 정수중보다는 파랑중에서 부선에 작용하는 유체력이 강해지고 있으며, 파랑중에서도 파장이 길어질수록 유체력이 커지고 있는 모습을 확인할 수 있다. 장파장 영역에서는 yaw damping lever의 (-) 값이 정수중보다 커지고 있으나, 단파장 영역과 파장이 선박길이와 일치하는 영역에서는 각각 작아지고 있어서 이 영역에서는 침로안정성이 향상되고 있다고 추정할 수 있다. 즉 장파장 영역에서는 침로안정성이 정수중 및 단파장 영역보다 상대적으로 나빠지고 있으므로 항행시 주의가 필요하다고 할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권3호
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• pp.221-226
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• 2012

본 연구는 미리 지정된 항로를 따라 항해하기 위한 선박의 Track-keeping에 대한 기초 실험 연구 분석결과를 제시하였다. 항로상에 위치한 여러 가지 변침점을 설정하고, 해당 선박이 그 항로를 항해하도록 알고리즘을 구성, 모형선을 이용한 실험 결과를 보여주었다. 지정된 구역에서 GPS로 변침점을 설정하고, 그 포인트를 Data화하여, 미리 프로그램된 알고리즘에 입력하면 해당 선박이 자동으로 항로를 항해하도록 설계되었다. PD 제어를 이용하여 침로 유지 알고리즘을 구성하였고, 선박 자동 Track-keeping 결과는 모니터링 가능토록 하였고, 변수를 설정 변경하도록 설계되었다. 제시된 알고리즘은 실험을 통하여 그 알고리즘의 효용성을 확인할 수 있었으며, 실선의 항해 자동화 및 충돌회피, 자동접안 등의 다양한 분야에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.38-46
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• 2021

4차 산업혁명 시대를 맞이하면서 첨단기술이 산업 전반에 사용됨에 따라 자율운항선박기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 이에 본 연구에서는 자율운항선박에 대한 기초 연구로써 모형 선박을 제작하고 드론에 사용되는 아두파일럿(Ardupilot)을 적용시켜 자율운항 제어 시스템을 구축하였다. 구축된 모형선을 활용하여 다양한 항해계획을 실행함으로써 자율운항 선박의 운항 자동제어 가능성을 확인하였다. 침로안정성 실험에서는 모형선이 정해진 침로를 똑바로 따라가지 못하고 지그재그(S자 형태)로 항행하면서 침로에서 최대 5.4 m(4.5 L) 이탈하였으며, 매개변수를 수정하여 이탈거리를 최대 1.8 m(1.5 L)까지 감소시켰다. 선회성능 실험에서는 선회권의 직경이 최대 약 9.3 m(7.8 L)로 나타났는데 매개변수를 수정하여도 큰 변화를 확인할 수 없었다. 하지만 WP 도착 전 감속하도록 실험한 결과 선회권의 직경이 최대 약 3.2 m(2.7 L)로 감소된 것을 확인할 수 있었다. 정지성능을 평가하기 위해 모든 실험의 마지막 정지 예정 위치와 실제 모형선이 정지한 위치를 상호 비교하였으며, 정지 예정 위치로부터 최소 0.4 m(0.3 L), 최대 6.2 m(5.2 L) 떨어진 지점에서 모형선이 정지하였음을 확인할 수 있었다. 추후 다양한 매개변수의 수정·보완을 통한 성능 향상이 이루어진다면 자동제어를 통한 자율운항선박의 자동접안을 위한 연구를 진행할 계획이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.199-207
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• 2015

우리나라 항구 주변에는 입 출항하는 선박으로 인하여 해상교통흐름이 복잡하다. 이러한 선박통항의 안전과 효율성을 증진하기 위해 우리나라에서는 해상교통관제 서비스를 시행하고 있다. 24시간 쉴 틈이 없는 해상교통 관제사들의 노력에도 불구하고 관제구역 내에서의 충돌사고는 지속적으로 발생하고 있으며, 위험 상황이 약 20분에 1회씩 발생하고 있는 것으로 분석되어 그 위험성은 크다고 할 수 있다. 이러한 사고는 선박운항 및 해상교통관제 정보 제공 시 충돌 위험에 대한 안전 기준을 적시에 제공함으로써 사고를 감소시킬 수 있을 것으로 조사되었다. 이에 본 연구는 선박의 충돌위험도를 선박운항자의 관점에서 평가할 수 있는 모델을 이용하여 그 위험을 선박의 속도, 침로 등을 조정하여 각 교통 상황별 충돌 위험도를 사전에 예측 할 수 있는 위험도 예측 모듈을 개발하였다. 이 모듈을 이용하여 선박운항자 및 관제사는 복잡한 교통 상황에서 위험요소를 쉽게 식별 할 수 있어, 가까운 장래의 위험 정도의 변화를 선박침로 및 속력변경 등을 제시할 수 있는 등의 적절한 피항조치를 취할 수 있다. 이 모듈의 효용성을 검증하기 위해 부산항 해역을 대상으로 조우 상황별 위험도를 예측 후 구체적인 침로 및 속력 변경에 따른 위험도 변화를 식별할 수 있는 것으로 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권2호
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• pp.157-162
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• 2008

선박의 충돌회피조선에 있어서 조종성능은 중요한 요소이다. 일반적으로 사용되는 조종성능은 심수역을 대상으로 작성되며, 천수역을 항주하는 선박의 조종성은 일반적으로 선회성은 저하되고 침로안정성 또는 추종성은 향상된다. 이러한 선회성의 변화는 충돌회피에 있어 위험을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 천수역의 조종성능을 반영함과 동시에 충돌위험정도를 쉽게 파악할 수 있도록 하기 위한 가변안전경계영역의 새로운 적용기법을 제시하였다. 수학적 수치시뮬레이션 검증을 통하여 새롭게 제안된 기법의 유용성을 확인하였다. 따라서 선박충돌위험에 대한 충분한 충돌회피 조선을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.800-806
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• 2016

예부선이 항행할 경우 부선의 회두운동으로 인하여 예선은 조종성능에 제한을 받기 때문에 부선의 회두운동을 감소시켜야 안전한 예항업무를 이행할 수 있다. 본 연구에서는 부선의 침로안정성을 향상시키기 위한 방안으로 부선의 회두운동에 영향을 미치는 항목들을 조사하기 위하여 수조실험을 실행하였다. 선수 형상에 따라 회두운동 특성이 다르게 나타나기 때문에 서로 다른 선수 형상을 지닌 부선 모델을 대상으로 스케그의 영향, 예인선속의 영향, 예인삭 길이의 영향, 브라이들의 영향에 대하여 종합적으로 분석하였다. 실험결과 스케그의 설치 위치에 의한 효과는 선수형상에 따라서 다르게 나타나고 있는 모습을 보여주고 있다. 부선의 회두운동은 부선에 연결된 예인삭의 길이가 길수록 부선의 회두가 작아짐을 알 수 있었다. 또한 예인삭만 연결한 상태보다 예인삭에 브라이들을 연결하는 것이 부선의 회두가 작아지며, 브라이들의 길이가 길어질수록 부선의 회두운동이 크게 작아짐을 알 수 있었다.