In this paper we propose a freeform secondary lens for an LED fishing/working lamp (LFWL). This innovative LED lamp is used to replace the traditional HID fishing lamp, to satisfy the lighting demands of fishing and the on-board activities on fishing boats. To realize the freeform lens's geometry, Gaussian decomposition is involved in our optics-design process for approaching the targeted light intensity distribution curve (LIDC) of the LFWL lens. The simulated results show that the illumination on the deck, on the sea's surface, and underwater shows only small differences between LED fishing/working lamps and HID fishing lamps. Meanwhile, a lighting efficiency of 91% with just one third of the power consumption can be achieved, when the proposed LED fishing/working lamps are used instead of HID fishing lamps.
This study surveyed the fishing efficiency for Japanese common squid based on improvements made to LED fishing lamps by utilizing the training ship of Gangwon Provincial College. The training ship, Haesong-ho (24 tons), was equipped with seventy-two 150W electric power LED fishing lamps (10.8kW), and their fishing efficiency and fuel consumption level were surveyed for a total of ten times during the period between June 15, 2009 and July 27, 2009. In addition, the training ship was equipped with seventy-one 300W electric power LED fishing lamps (21.3kW) and their fishing efficiency and fuel consumption level were surveyed for a total of five times during the period between January 17, 2010 and August 4, 2010. In order to compare the fishing efficiency of LED fishing lamps, the catch of another fishing vessel equipped with Metal Halide (MH) fishing lamps of 120kW for the same period and at the same fishing grounds. The fuel consumption levels during the fishing operation of Haesong-ho was about 1,047.7 liters which was approximately 19.9% of the total fuel consumption level of 5,262.6 liters, and the fuel consumption level per operation hour was on average 9.2 liters. The number of Japanese common squid caught by the LED fishing lamp-equipped fishing vessel ranged from 12 to 1,640 squid for each fishing trial and the average quantity was 652. The number of Japanese common squid caught by the MH fishing lamp-equipped 10 fishing vessels ranged from 40 to 4,800 squid and the average quantity was 2,055. The fishing of Japanese common squid was done by the use of hand lines and an automatic jigging machine. The number of Japanese common squid caught per hand line and a single roller of the automatic jigging machine was in the proportion of 50.8% to 49.2% with respect to the LED fishing lamp-equipped fishing vessel. However, the number of Japanese common squid caught per hand line and a single roller of the automatic jigging machine was in the proportion of 86.4% to 13.6% with respect to the MH fishing lamp-equipped fishing vessel where most of the catch was made by hand lines. On the other hand, in comparing the number of Japanese common squid caught per automatic jigging machine, the number of squid caught by the LED fishing lamp-equipped fishing vessel was about the same or greater than the number of squid caught by the MH fishing lamp-equipped fishing vessel.
In this study, we used underwater acoustics to analyze the spatial and temporal distribution characteristics of largehead hairtail (Trichiurus leptueus) based on the luminous thronging of metal halide fishing lamps and induction fishing lamps. As a result, the illuminating power was approximately 1.3 times higher using the metal halide fishing lamp whereas the density of hairtals by distance was approximately 1.9 times higher using the induction fishing lamp. Regarding water depth distribution, hairtails were detected depths of 25-30 m during August and at all water depths in November as assessed using fishing lamps.
A fishing lamp is the instrument for attracting distributed fish to a certain place, and is the lighting system mainly used in fishery. In the inshore fishing, most fishing lamps are used for squid and hairtail jigging fishing, and the light source of the fishing lamps mainly used is metal halide with 1.5 KW in electric power consumption. We will analyze the irradiance distribution according to depth because squid is attracted towards light. To analyze irradiance distribution by such fishing lamps, data for seawater Type-II among the seawater types defined in 1976 are applied to East Sea. However, the Type-II data have limitations in analyzing precise seawater transmission characteristics, due to insufficient information on deep seawater. This paper analyzed the irradiance distribution of fishing lamps using the measurement of transmission characteristics in the seawater in East Sea up to 100 m underwater instead of Type-II data, which is not sufficient for transmission. A compensation factor was drawn between the actual measurement data and Type-II data through seawater transmission characteristics simulation.
The spectral irradiance and underwater transmission characteristics of a combined high-luminance light-emitting diode (LED) lights have been studied to evaluate suitable light sources for fishing lamps of the next generation. The wavelengths at which the irradiance was maximum were changed from 473, 501, 525, and 465 nm for blue, peacock blue, green, and white LED light to 475, 504 and 528 nm for [$F_{WB}$], [$F_{PB}$] and [$F_{GB}$] combined LED lights, respectively. If the irradiance characteristics at 400-700 nm wavelengths are set as 100%, the irradiance rates at 450-499 nm and 500-549 nm were decreased from 82.4% and 56% for blue, peacock blue LED light to 60.0%, 38.5% for [$F_{WB}$], [$F_{WP}$] combined LED lights. The underwater transmission characteristics of the combined LED lights were superior in the order [$F_{WB}$], [$F_{BP}$], [$F_{GB}$] in optical water type I; [$F_{WB}$], [$F_{PB}$], [$F_{GP}$] in optical water type II-III; and [$F_{GP}$], [$F_{WP}$], [$F_{PB}$] in optical water type 1. Setting the 10m depth underwater transmission characteristics of the combined LED lights in optical water type I at 100%, the transmission of water types II, III and 1 drops to 29.5%, 8.0% and 2.2%. Based on the distribution of spectral irradiance and underwater transmission characteristics calculated in optical water types II-III, where was the jigging ground for fishing lamps, the [$F_{WB}]$ and [$F_{GP}$] combined LED lights can be used as a suitable light sources for fishing lamps of the next generation.
Fishing efficiency of the squid jigging vessel using the LED and metal halide fishing lamp combination was analyzed to reduce the cost for fishing operation utilizing the fishing light system for high degree of efficiency in the squid jigging fishery (one of the representative coastal and offshore fisheries in Korea). This study aims to improve the nature of existing LED lamps and to develop fan-shaped LED lights having 180W of power and ${\pm}45^{\circ}$ angle of light intensity distribution. The marine experiment for making a comparison of their fishing efficiency was tested by a 9.77 tons fishing vessel from Oct. through Dec. 2012. As a result, experimental fishing vessel showed slightly higher fishing efficiency than the average of metal halide lamp-equipped vessel and 20% energy savings. This means that the combination of LED and metal halide lamps would provide an efficient way to lower energy consumption while maintaining fishing efficiency.
일본 홋카이도 하코다테, 니이가타현 사도 ,이시카와현 노토마치 및 나가사키현쯔시마 지역에서 소형 오징어 채낚기 어선의 톤수와 집어등 광원 출력 및 각 어선의 일별 연간 어획량 자료를 수집하여, 어선의 톤수와 집어등 광원 출력이 단위 노력당 어획량에 미치는 영향에 대해서 검토하였다. 어선이 설비하고 있는 집어등 광원 출력은 어선의 톤수가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다 어선의 집어등 광원 출력 계급별 어획량 및 어선의 톤수 계급별 어획량은 집어등 광원 출력과 어선의 톤수계급이 증가함에 따라 단위 노력당 어획량도 증가하였으며, 어선의 어획 효율은 11$\~$15톤급 어선이 100-200kw의 집어등 광원 출력 조건을 갖는 경우가 좋은 결과를 나타내었다. 이것은 소형 오징어 채낚기 어선의 경우, 집어등 광원 출력을 200kw, 어선의 톤수를 15톤까지 증가시키는 범위 내에서 어획 효율의 증가를 기대할 수 있다는 것을 의미한다. 이상의 소형 오징어 채낚기 어선의 톤수 $(GT) x_1$와 집어등 광원출력 (kW) x,이 단위 노력당 어획량 (box/machine/day) y에 미치고 있는 관계를 다중 회귀 정규 방정식을 이용하여 표현하면 다음과 같은 관계식으로 정리할 수 있다.
For the purpose of leading horse mackerel Trachurus japonicus schools, mackerel Scomber japonicus schools and arrow squid Todarodes pacificus schools, which migrate to the Cheju coast and are caught by the set-net, to the set-net by attracting lamps, we made five attracting lamps and took a practical experiment in the Gwiduk and Dongbuk set-net fishing ground. In the set-net with two bag-nets, we compared the amount of catch of both bag-nets by the means of switching on and off the each attracting lamps in order, switching off the attracting lamps in order which had been switched on and moving an attracting lamp.In the bag-net with an attracting lamp, horse mackerel, mackerel and arrow squid were caught the most, on the other hand, yellow tail Seriola quinqueradiata, striped mullet Mugil cephalus were caught in large quantities in the bag-net without attracting lamp. File fish Stephanolepis cirrhifer, Dusky spinefoot Siganus fuscescens were caught evenly in both bag-nets regardless of an attracting lamp.This result indicates that the amount of horse mackerel, mackerel, arrow squid can be increased by the use of attracting lamps in the set-net fishing method.
This study was conducted to investigate the fishing efficiency of an improved LED fishing lamp for squids. A total of 31 fishing operations were carried out with six-crew commercial fishing vessel Haengbok-Ho (24 tons) on which 43.2kW LED was installed, along with 14 automatic jigging machines, from October 6 to November 16, 2012. The 19 fishing vessels with Haengbok-Ho were compared with a control subject was 24 tons or 29 tons. A total illuminating power of metal halide (MH) fishing lamps in the control fishing vessel was either 84kW or 120kW. The number of automatic jigging machines in the control vessels was 8-18 and the number of crews engaged for fishing operation was 3-13. Average fuel consumption of LED fishing vessels during fishing operation was 505.1l which led to an average fuel consumption of 42.7l per hour. LED fishing vessel and MH fishing vessel caught on an average 1,946 squids and 2,439 squids, respectively, during the study period. Crews (hand line and hand reel) caught about 2.2 times the automatic jigging machines for LED fishing vessel and about 2.1 times for MH fishing vessel. Meanwhile, catches by the fishing vessels with LED in the combined total number per one line of automatic jigging machine and per crew were 86.6% of that of the control fishing vessel with MH. Also, fishing vessels with LED per automatic jigging machine achieved 71.8% of catches of that with MH fishing lamp. The catches of squids per the fishing vessel with 1W LED fishing lamp were higher by more than 135.5% of that in the fishing vessel with MH, which showed a good fishing performance even with only the use of a LED fishing lamp.
The radiation characteristics of a high-luminance light-emitting diode (LED) light source were studied to evaluate its potential as an energy-saving light source for fishing lamps. The angle of the LED light source with 50% illuminance was $8-15^{\circ}$, and it had strong directional characteristics. The wavelengths at which the radiance and irradiance were maxima were 709, 613, 473, 501, 525, and 465 nm for red, orange, blue, peacock blue, green, and white light, respectively. The underwater transmission characteristics of the LED light source were superior in the order blue, white, peacock blue, and green in optical water type I: blue, peacock blue, white, and green in optical water type II; and blue, peacock blue, green, and white in optical water type III. Setting the underwater transmission characteristics of the LED light source in optical water type I at 100%, the transmission of water types II and III decreased to 67 and 17%, respectively. Based on the underwater transmission characteristics calculated in optical water types I-III, the blue and peacock blue LED light sources can be used as an energy-saving light source for fishing lamps.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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