• 제목/요약/키워드: Small ship

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대형 저속 디젤기관의 속도제어를 위한 로바스트 서보 제어기 설계 (Design of Robust Servo Controller for Large Size Low Speed Diesel Engines)

  • 정병건;양주호;변정환
    • 수산해양기술연구
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    • 제33권1호
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    • pp.46-58
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    • 1997
  • The energy saving is one of the most important factors for profit in marine transportation. In order to reduce the fuel oil consumtion the ship's propulsion efficiency must be increased as possible. The propulsion efficiency depends upon a combination of an engine and a propeller. The propeller has better efficiency as lower rotational speed. This situation led the engine manufacturers to design the engine that has low speed, long stroke and a small number of cylinders. Consequently, the variation of rotational torque became larger than before because of the longer delay-time in fuel oil injection process and an increased output per cylinder. As this new trends the conventional mechanical-hydrualic governors for engine speed control have been replaced by digital speed controllers which adopted the PID control or the optimal control algorithm. But these control algorithms have not enough robustness to suppress the variation of the delay-time and the parameter perturbation. In this paper we consider the delay-time and the perturbation of engine parameters as the modeling uncetainties. Next we design the robust servo controller which has zero offset in steady state engine speed, based on H sub($\infty$) control theory. The validity of the controller was investigated through the response simulation. We used a personal computer and an analog computer as the digital controller and the engine (plant) part respectively. And, we could certify that the designed controller maintains its robust servo performance even though the engine parameters may vary.

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컨테이너터미널 야드 중복작업 최소화를 통한 안벽 생산성 향상에 관한 연구 (A Study on improvement of Quay productivity with minimizing double activities in Container Terminal Yard)

  • 김경중;이정선;이면수;곽규석
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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    • pp.340-341
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    • 2007
  • 부산항 컨테이너터미널들의 경우, 야드 장치장의 규모가 협소하며, 이로 인하여 장치장 시설 능력과 트랜스퍼크레인들의 중복 작업들이 많이 발생하고 있어 안벽에서의 컨테이너크레인의 설계 능력을 지원해주지 못하는 실정에 있다. 이는 선박의 대형화가 도래할 향후 해운 ${\cdot}$ 항만 환경의 변화에 있어 큰 문제점이 될 수 밖에 없다. 실제 이러한 야드에서의 중복 작업들이 어느 정도 발생하고 있는지와 문제점을 살펴보고자 한다. 또한 이러한 중복 작업들이 해결 될 경우 안벽에서의 선석 생산성과 컨테이너크레인의 생산성이 어느 정도 향상되는지 분석하며, 이에 대하 시사점을 제시한다.

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선박용 디젤기관의 열화성능 예측에 관한 연구 (Predictions of the deteriorating performance for the marine diesel engines)

  • 정찬호;노범석;이지웅;최재성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권1호
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    • pp.47-52
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    • 2013
  • 최근 고유가 시대를 경험한 이후 에너지 수급에 대한 불안감이 증대됨과 동시에 지구온난화, 대기오염문제 등과 관련하여 대체에너지의 개발과 고효율 친환경 기술개발에 대한 요구가 강화되고 있다. 특히, IMO(국제해사기구)의 MEPC에서는 부속서 6을 $CO_2$의 규제법으로 하고자 하는 논의가 진행 중이다. 한편, 선박의 에너지효율을 향상시키고자 하는 다양한 기술들은 대부분 주로 새로운 기술의 개발과 신조선에의 적용에만 관심이 집중되고 있다. 그러나 선박기관은 일반적으로 장시간의 운항으로 그 성능은 점점 저하되고 운전조건 또한 변화되기 때문에 운항중인 기존선의 운항조건에 최적화된 기관의 운전관리야말로 친환경 및 고효율화 대책에 실질적이면서 매우 유익한 대책이 될 수 있다. 본 논문은 선박엔진의 성능저하정도를 정량적으로 예측하고자 하는 내용으로 엔진의 성능을 저하시키는 주요 인자들과 급기효율저하, 블로바이 가스증가 및 연료분사상태의 악화로 인한 연소악화 등이 엔진성능에 미치는 영향을 예측, 검토하였다.

알루미늄 하니콤 샌드위치 패널구조의 강도 및 진동특성 (Strength and Vibration Characteristic of Aluminum Honeycomb Sandwich Panel Structure)

  • 배동명;최철은
    • 수산해양기술연구
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    • 제38권2호
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    • pp.101-109
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    • 2002
  • 본 논문에서 알루미늄 하니콤 샌드위치판 구조(AHSP)의 특성에 대해 해석한 결과는 다음과 같다. 1) AHSP의 H/T비가 낮아질수록 응력이 감소하며, 셀 크기(H)보다는 코어의 두께(T)가 두꺼워질수록 강도와 강성이 증가함을 알 수 있다. 2) AHSP 구조가 동일한 질량에서부터 증가하면서 EASP 구조에 비해 2.5~6.0배 정도의 높은 강도를 보이는 것을 알 수 있다. 3) AHSP의 면재의 두께변화는 AHSP 전체의 강성에 별로 영향을 미치지 못했으나, 심재의 두께가 증가할수록 단면 2차 모멘트의 값이 커지기 때문에 AHSP의 강성이 매우 커짐을 알 수 있다. 4) EASP보다 강성이 큰 AHSP의 고유진동수가 크며, 진동 모드 사이의 차도 커짐을 알 수 있다. 5) 비교연구 결과 AHSP 구조가 EASP 구조보다 적은 질량으로 훨씬 더 높은 강성을 갖는, AHSP 구조의 우수성이 입증된다. 따라서 중량경감이 가장 중요한 문제 중의 하나인 초고속선 및 대형선의 경우 AHSP 구조가 높은 굽힘강성을 갖고 다른 재료에 비해 상대적으로 적은 중량이 필요하므로 구조 재료로서의 적합성을 알 수 있다.

E-navigation을 활용한 해상교통관리체계 개선방안에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Maritime Traffic Management by Introducing e-navigation)

  • 안광
    • 해양환경안전학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.164-170
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    • 2015
  • 본 연구에서는 연안 선박과 소형 어선의 안전관리 개선을 위해 한국형 e-navigation을 활용하여 기존의 해상교통관리체계를 개선할 수 있는 방안을 제시하였다. 시스템적인 측면과 기능적인 측면에서 기존 해상교통관제(VTS)의 고도화방안을 제시하였고, 해양안전종합정보시스템(GICOMS)를 기반으로 한 통합 e-navigation 운영시스템의 구성도와 해역별 해상교통관리체계의 운영방안을 제시하였다. 특히, 연안에서의 소형 선박과 어선에 대한 해상교통관리 강화를 위하여 해사클라우드 기반의 선박-선박/육상 간 데이터통신방안과 지역별 해사안전지원센터의 설치를 제안하였다. 본 연구가 연안선박과 소형어선에 중점을 둔 한국형 e-navigation의 추진에 도움이 될것으로 보며, 향후 e-navigation을 활용한 해양사고예방시스템의 개발과 운영 등에 관한 후속연구가 필요하다고 본다.

영산강의 주운복원과 활용방안 연구 (A Study on the Waterway Restoration and its Utilization of the Yeongsan River)

  • 김종일
    • 한국지역지리학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.40-53
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    • 2005
  • 영산강은 내륙수로로서 중요한 기능을 수행하였으나, 1981년 영산강하구둑 축조 이후에 주운기능이 소멸되었다. 그 이후에 영산강 하류지역을 중심으로 주운복원과 활용방안에 대한 주장이 제기되어 지금까지 지속되고 있으나, 이러한 논의들이 영산강의 지형적, 수문학적인 특성에 충분히 기초하지 못하고 있다. 영산강 주운복원 및 활용은 과학적인 타당성을 기초로 추진되어야 하는데, 영산강의 특성을 고려할 경우, 주운복원은 구진포에서 영산강하구둑까지 수심이 얕은 일부 구간의 저수로를 준설하여 환경탐사, 생태관광을 목적으로 하는 소형 선박을 운항하는 방안이 바람직하다. 영산강 주운복원 및 활용방안을 모색하기 위해서는 자치단체, 유관기관, 전문가, 민간단체 등이 거버넌스에 입각하여 참여와 협력 체계를 구축하는 것이 필요하다.

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열화상 시스템에 의한 유빙의 탐지특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Detection Characteristic of Draft Ice by Thermography System)

  • 조용진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.302-307
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    • 2017
  • 북극해 지역은 해수면의 변화와 다양한 환경적 요인들로 인해 유빙들이 형성되고 이는 자원 개발을 위한 해양시스템 및 운항선박과의 충돌사고에 의한 피해를 유발하고 있다. 극지방의 유빙은 운항중인 석박뿐만 아니라 한 장소에서 오랜 기간 작업을 수행하는 해양자원 시추 및 생산 시스템에 대한 잠재적 사고요인이 된다. 유빙과의 충돌사고 방지를 위해 북극해의 해양자원 시추 및 생산 시스템과 북극 항로를 운항하는 선박에서는 위성 영상 정보 및 탐지 레이더를 이용하여 유빙을 탐지하고 있다. 하지만 가시광선 위성영상은 야간 활용이 불가능하고, 레이더에 의한 탐지도 소형 유빙에 대해서는 탐지확률이 현격히 저조해지는 문제가 있다. 본 연구에서는 유빙의 탐지를 위해 주야간 운용이 모두 가능한 열화상 시스템의 이용 방안에 주목하고 유빙의 탐지특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 열화상 시스템의 야간 운용성을 파악할 수 있도록 실험조건을 설정하고 계측 각도 변화에 따른 열화상을 계측하였으며, 실험과 동일 조건에 대한 유빙과 해수의 복사에너지를 이론적으로 계한함으로써 계측 결과와의 상호 관계를 파악하였다.

거문도 주변해역에서 출현하는 말쥐치(Thamnaconus modestus)의 식성 (Feeding Habits of Black Scraper, Thamnaconus modestus in the Coastal Waters of Geomun-do, Korea)

  • 백근욱;박주면;정재묵;예상진;안영수
    • 한국어류학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.272-277
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    • 2012
  • 거문도 연안해역에서 채집된 말쥐치(Thamnaconus modestus) 172개체의 식성을 분석하였다. 말쥐치의 표준체장 (SL)은 16~39 cm 범위였다. 말쥐치의 위내용물을 분석한 결과 곤봉바다맨드라미류 (Neptheidae), 해조류 (Algae), 만각류 (Thoracica), 복족류 (Gastropoda)와 같은 저서생물 (benthos)을 주로 섭식하는 잡식성(Omnivore)어류였으며, 그 외에 해면류 (Desm ospongia), 단각류 (Amphipoda) 등도 섭식하였지만 그 양은 많지 않았다. 말쥐치는 섭식형태와 특성을 분석한 결과, 다양한 먹이생물을 섭식하는 섭식일반종 (generalist)이었다. 체장 33 cm 이상의 체장군을 제외한 전 체장군에서는 곤봉바다맨드라미류와 해조류의 섭식율이 높았다. 체장 33 cm 이상의 체장군에서는 만각류의 섭식율은 증가 하였으나, 곤봉바다맨드라미류의 섭식율은 감소하였다. 체장 33 cm 이상의 개체군에서는 0.34의 값을 보여 낮은 중복도를 나타냈으며, 그 외의 체장군에서는 0.6 이상의 값을 보여, 비교적 높은 중복도를 보였다.

D* 서치와 퍼지 알고리즘을 이용한 모바일 로봇의 충돌회피 주행제어 알고리즘 설계 (Development of a Navigation Control Algorithm for Mobile Robots Using D* Search and Fuzzy Algorithm)

  • 정윤하;박효운;이상진;원문철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권8호
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    • pp.971-980
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    • 2010
  • 이 논문은 모바일 로봇이 고정 장애물 또는 움직이는 장애물이 존재하는 환경에서 장애물을 회피하며 운행될 수 있는 제어 알고리즘을 연구하였다. 이 제어 알고리즘은 $D^*$ 알고리즘과, 충돌 위험도 퍼지로직, 이동로봇의 행동결정 퍼지로직을 사용하여 전역경로계획과 지역경로계획을 수행한다. $D^*$ 알고리즘에는 로봇이 이동하는 2 차원 공간을 정방형 격자 분활하여 적용한다. 이 알고리즘은 파이썬 프로그래밍 언어와 이동로봇의 운동방정식을 사용한 시뮬레이션을 통해 검증하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 알고리즘을 적용하여 로봇이 이동하는 장애물을 피하거나 모르는 고정 장애물을 피하면서 원하는 위치로 이동하는 것을 볼 수 있다.

Model tests on resistance and seakeeping performance of wave-piercing high-speed vessel with spray rails

  • Seo, Jeonghwa;Choi, Hak-Kyu;Jeong, Uh-Cheul;Lee, Dong Kun;Rhee, Shin Hyung;Jung, Chul-Min;Yoo, Jaehoon
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제8권5호
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    • pp.442-455
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    • 2016
  • The resistance and seakeeping performance of a high-speed monohull vessel were investigated through a series of model tests in a towing tank. The hull had a slender wave-piercing bow, round bilge, and small deadrise angle on stern. Tests on the bare hull in calm water were first conducted and tests on spray rails followed. The spray rails were designed to control the flow direction and induce a hydrodynamic lift force on the hull bottom to reduce trim angle and increase rise of the hull. The maximum trim of the bare hull was $4.65^{\circ}$ at the designed speed, but the spray rails at optimum location reduced trim by $0.97^{\circ}$. The ship motion in head seas was examined after the calm water tests. Attaching the rails on the optimum location effectively reduced the pitch and heave motion responses. The vertical acceleration at the fore perpendicular reduced by 11.3%. The effective power in full scale was extrapolated from the model test results and it was revealed that the spray rails did not have any negative effects on the resistance performance of the hull, while they effectively stabilized the vessel in calm water and waves.