• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.165-172
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• 2015

Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 redundancy(대체) 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나누고 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 국내에서 많은 DP Class 선박들이 건조되고 있는 상황에서 DP Class 1선박의 개조를 통해서 DP Class 2로 변경하거나 DP Class 2선박을 신조 또는 중고선으로 구입하는 경우 무엇을 검토하고 확인해야 하는지에 대한 구체적인 실무 자료가 부족하고, DP Class 1선박을 Class 2로 변경하여 다시 매도하는 새로운 산업분야의 개척에 있어 국내 사례를 바탕으로 한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급의 DP class 요건의 충족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 변경 및 추가가 필요한지를 국내에서 있었던 실제 사례를 통해서 연구해 보았다. DP 선박 Class 변경을 위해서는 FMEA를 통해서 파악되는 DP 선박의 동력 시스템, thruster 시스템 및 제어 시스템 3가지의 주요 시스템에 대체(redundancy)기능을 갖추어야 한다. 동력 시스템은 단일의 발전기, 배전반등에 문제가 발생해도 DP 기능을 유지할 수 있어야 하며, 더불어 PMS기능을 갖추고 있어야 한다. thruster 시스템은 단일의 고장이 발생하더라도 선박의 Surge, Sway 및 Yaw를 남은 thruster 시스템으로 자동 제어 할 수 있어야 한다. 각종 제어 시스템, PRS 및 센서는 여러개를 설치하여 단일의 장비고장에도 DP 기능을 유지 할 수 있어야 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.149-156
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• 2015

Dynamic Positioning System(DPS)은 동력, DP control 장치, DP 컴퓨터, 위치참조시스템(PRS), 센서, thruster 시스템 및 DP 운용자(DPO) 7가지로 구성되어 있다. DP 선박은 이들 구성요소들에 문제가 발생하면 그 기능을 상실할 수 있는데 이러한 DP 선박의 위치손실사고(Loss of Position, LOP)는 선주가 자발적으로 매년 IMCA에 보고하고 있다. 본 연구에서는 2001~2010년까지 10년 동안 IMCA 보고된 DP 선박 관련사고 612건에 대한 분석을 바탕으로 DPS의 7가지 구성요소와 관련된 사고 원인을 파악하고 이들 중 높은 비율을 차지하는 요인의 정성적, 정량적 분석을 통한 DP 선박의 안전운항 방안을 모색하고자 한다. 10년 평균 가장 높은 비율을 차지한 DPS 사고원인 요소는 PRS였다. 이를 전문가들의 브레인스토밍을 통해 작성된 flowchart를 바탕으로 베이지안 네트워크 분석을 시행한 결과 PRS 각 요소별 조건부 확률을 확인할 수 있었다. DP 선박의 drive off를 발생시키는데 주요한 영향을 미치는 것은 DGPS, microwave radar 및 HPR 이었고 DGPS에 주요한 영향을 미치는 에러 요인은 signal blocked, electric components failure, relative mode error 및 signal weak or fail이라는 것도 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.401-402
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• 2012

해양 자원의 개발이 연안에서 심해로 이동하면서 해양플랜트 건조도 또한 심해라는 특수한 상황에서 운용될 수 있도록 건조되고 있다. 여러 가지 운용 시스템 중 Dynamic Positioning(DP) 시스템은 해상에서 해양 구조물을 일정기간동안 원하는 위치를 유지 시켜주는 시스템으로써 다양한 선박 및 해양플랜트에서 사용되고 있다. 이러한 DP 시스템은 기본적으로 GPS를 이용하여 해상에서 그 위치를 유지하고 있지만 그 외에도 다양한 Position Reference 시스템이 사용되고 있다. 이에 본 논문에서는 DP 시스템의 기본적인 원리와 DP Class 구분 그리고 DP 시스템에 사용되는 다양한 Position Reference 시스템에 대해서 개략적으로 다루고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.28-30
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• 2014

Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 대체 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나뉘어 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 이러한 DPS의 등급은 DP 선박을 건조할 때 그 선박의 사용 목적 및 필요성 신뢰도에 따라 건조되고 있으나 최근에는 이미 건조되어 있는 DP 선박의 등급을 개조를 통해 변경하여 사용하기도 한다. 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급 요건의 만족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 추가가 필요한지를 알아보고 이를 실제 사례를 통해 확인 및 검증해 본다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.58-58
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• 2000

As many sensors and actuators are used in various automated systems, the application of network system to real-time distributed control is gaining acceptance in many industries. In order to take advantages of the network technique. however, network implementation should be carefully designed to satisfy real-time constraints and to consider network delays. This paper presents the implementation of feedback control system in Profibus-DP. Profibus-DP is a type of fieldbus protocols that are specifically designed to interconnect simple devices with fast I/O data exchange. As feedback control in profibus-DP is implemented, Network delays is found with influence of system performance. We analyze network delays in Profibus-DP into 3 reasons - dead time in Profibus interface, protocol delay, delay by asynchronization. In order to compensate the network delays, we introduce control algorithms with time delay concept. The results show that network delay can be compensated.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권5호
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• pp.435-440
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• 2022

The development and introduction of a Maritime Autonomous Surface Ship (MASS) are some of the most important changes leading to the fourth industrial era in the maritime area. The term 'MASS' refers to a ship operating independently, without human intervention, to reduce maritime accidents caused by human errors. Recent UK findings MASS also noted that particularly the dynamic positioning system will be considered to apply as newly function to a MASS. The DP system, a ship system developed decades ago and used for specific purposes like offshore operations, provides various functions to facilitate the accurate movements of the vessel, and operators can make decisions within the DP system, in addition to the ordinary ship system. In this paper, it would like to present the connection and application method with the main technical elements of the DP system in connection with the main technology of the DP system to achieve the safe operation of a MASS. In particular, among various position reference systems, the capability plot function of DP system, and the "follow target" mode in the operation mode are attractive functions that can contribute to the safe operation of autonomous ships.

• 한국해양공학회지
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• 제32권1호
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• pp.43-50
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• 2018

Recently, various efforts have been made to develop oil and gas in the Arctic Ocean. It is very important to consider the load caused by ice in designing floating structures in the area. The magnitude of the ice load and its impact on a structure should be considered. In this paper, we analyze ice parameters affecting the DP performance of FPSO with a DP-assisted mooring system. Several ice characteristics are selected, and the resulting ice load is calculated using GEM software. Numerous simulations are conducted while changing the values of the parameters, and DP capability plots are generated to visualize the effects of changing these parameters. It is shown that the ice drift speed and thickness are the major properties to be considered in DP system design. The limitations of the analysis and future work are discussed in the conclusion.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권1호
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• pp.98-118
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• 2014

An auto weather-vaning system for a Dynamic Positioning (DP) vessel is proposed. When a DP vessel is operating, its position keeping is hindered by ocean environmental disturbances which include the ocean current, wave and wind. Generally, most ocean vessels have a longitudinal length that is larger than the transverse width. The largest load acts on the DP vessel by ocean disturbances, when the disturbances are incoming in the transverse direction. Weather-vaning is the concept of making the heading angle of the DP vessel head toward (or sway from) the disturbance direction. This enables the DP vessel to not only perform marine operations stably and safely, but also to maintain its position with minimum control forces (surge & sway components). To implement auto weather-vaning, a nonlinear controller and a disturbance observer are used. The disturbance observer transforms a real plant to the nominal model without disturbance to enhance the control performance. And the nonlinear controller deals with the kinematic nonlinearity. The auto weather-vaning system is completed by adding a weather-vaning algorithm to disturbance based controller. Numerical simulations of a semi-submersible type vessel were performed for the validation. The results show that the proposed method enables a DP vessel to maintain its position with minimum control force.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권5호
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• pp.120-129
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• 2001

As many sensors and actuators are used in many automated systems, various industrial networks are adopted for real-time distributed control. In order to take advantages of the networking, however, the network implementation should be carefully designed to satisfy real-time requirements considering network delays. This paper presents the implementation of a remote feedback control system via Profibus-DP net work for real-time distributed control More specifically, the effect of the network delay on the control performance evaluated on Profibus-DP testbed. Also, the traditional PID gain tuning methods are used to demonstrate the feasibility of the remote feedback control.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권7호
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• pp.168-176
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• 2006

Nowadays, Three dimensional printing (3DP) technique that is one of solid freeform fabrication (SFF) technology has been notable issue, and has been applied by various fields. The SFF system can fabricate three dimensional objects of solid freeform with high speed and low cost using ink jet printing technology. In this research, a SFF system to analyze 3DP process technology is developed. We applied sliding mode control with sliding perturbation observer (SMCSPO) algorithm and minimized position error to the developed SFF system. We analyzed and optimized process variables such as jetted volume, layer thickness, powder bed and so on experimentally. Also. the dimensional error of a developed SFF system is evaluated. Finally, the feasibility of application to bio manufacturing is presented through successful fabrication of teeth and cranium model.