• 한국해양공학회지
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• 제36권3호
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• pp.143-152
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• 2022

To reach a port, a ship must pass through a shallow water zone where seabed effects alter the hydrodynamics acting on the ship. This study examined the maneuvering characteristics of an autonomous surface ship at 3-DOF (Degree of freedom) motion in deep water and shallow water based on the in-port speed of 1.54 m/s. The CFD (Computational fluid dynamics) method was used as a specialized tool in naval hydrodynamics based on the RANS (Reynolds-averaged Navier-Stoke) solver for maneuvering prediction. A virtual captive model test in CFD with various constrained motions, such as static drift, circular motion, and combined circular motion with drift, was performed to determine the hydrodynamic forces and moments of the ship. In addition, a model test was performed in a square tank for a static drift test in deep water to verify the accuracy of the CFD method by comparing the hydrodynamic forces and moments. The results showed changes in hydrodynamic forces and moments in deep and shallow water, with the latter increasing dramatically in very shallow water. The velocity fields demonstrated an increasing change in velocity as water became shallower. The least-squares method was applied to obtain the hydrodynamic coefficients by distinguishing a linear and non-linear model of the hydrodynamic force models. The course stability, maneuverability, and collision avoidance ability were evaluated from the estimated hydrodynamic coefficients. The hydrodynamic characteristics showed that the course stability improved in extremely shallow water. The maneuverability was satisfied with IMO (2002) except for extremely shallow water, and collision avoidance ability was a good performance in deep and shallow water.

• 해양환경안전학회지
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• 제3권S1호
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• pp.5-18
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• 1997

이 논문에서는 가상현실로 잘 알려진 인간과 컴퓨터 상호 작용에서의 3차원 음장 재생을 위한 요소 기술을 논하였다. 이 연구의 목적은 가상 공간과 같은 가상 환경을 갖는 선박 조종 시뮬레이터의 구현 가능성을 검토하는데 있다. 이 연구에서는 머리 전달 함수(HRTF)를 이용한 3차원 음장 재생에서의 몇가지 핵심 기술을 고찰하고, 필터 탭수를 줄이기 위한 방법과 3차원 음장에서의 불연속 영역을 보간하기 위한 방법을 기술하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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• pp.66-66
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• 2017

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.81-87
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• 2004

선박이라는 거대한 물체를 항만 또는 조선소내의 안벽에 접안하거나 이로부터 이안시키는 작업은 도선사나 도크 마스터의 고유한 업무로서 상당한 집중력과 고난도의 위험성을 내포하고 있다. 이와 같은 접이안 작업 시에는 터그에 사용량이 많아지고, 본선 이 저속으로 움직이므로 외력의 영향을 크게 받는다. 본 연구에서는 외력의 영향 특히 강풍 하에서 주로 터그를 이용하여 접이안 조종 작업을 수행할 수 있는 2차원 가상시스템을 구축하였다. 또한 조종위험도를 평가할 수 있는 객관적인 기준을 제안하고 이를 위해 시뮬레이션 실험을 수행하였다. 이 가상시스템을 이용하여 접이안 조종 작업을 수행한 결과 운항자가 주관적으로 체감한 위험의 정도를 수치화하여 표현한 주관적 평가와 조종운동과 관련된 주요 파라미터에 관련된 객관적인 지수와의 상관관계를 분석하여 조종위험도의 평 가 기법에 대해 논의한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.192-197
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• 2003

본 연구에서는 선박의 충돌이나 좌초와 같은 사고의 예방에 기여할 수 있는 가상교통관제시스템의 개념을 소개한다. 지금의 VTS는 사고의 억지효과가 있음에도 불구하고, 그 한계점을 가지고 있다. 그래서 현 시스템을 광역 VTS개념으로 확대 시행하더라도 그 효과에 많은 의문이 발생할 수 있다. 가상교통관제시스템은 인공위성에 의한 해상환경의 리모트센싱과 여기서 얻어진 데이터에 기반을 둔 환경부하 모델(INOUE model)로 구성된다. 인공위성 리모트센싱은 선박, 기상, 해양 정보를 포함하는 대부분의 해상 교통 환경 정보를 제공해 줄 수 있다. 이들 정보를 이용해서 각 선박에 대한 환경 부하를 시뮬레이션 함으로써, 미래의 (예, 5분후) 교통환경을 예측하고, 교통제어를 할 수 있는 시스템을 제시한다. 마지막으로, 인공위성 데이터를 사용해서 선박정보를 추출하는 방법을 보여준다.

• 한국해양공학회지
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• 제37권6호
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• pp.247-255
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• 2023

Interference and collisions often occur in the loading process at shipyards. Existing simulation methods focus primarily on resource processes and schedules, and there is a lack of real-time reflection in the complex and highly variable loading process. This study aims to develop a spatial environment incorporating real-time product data, such as hulls, and confirms its effectiveness by simulating various construction scenarios. As a method, a near real-time spatial environment based on broadband laser scanning was established, with the situation of loading heavy cargo assumed when converting an existing ship into an LNG dual-fuel propulsion ship. A case study simulation of near-real-time cargo loading processes was then conducted using Unity 3D to confirm the interference and collision risks within the spatial environment. The results indicated that interference occurred in structures previously not identified in the design data, and a collision occurred during the loading object erection phase. The simulation confirmed that the identification of interference and collision risks during the erection phase highlights the need for a relocation or removal process of potential hazards before erection takes place. An improved erection simulation that integrates near real-time data could effectively prevent interference and collision risks.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권5호
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• pp.388-395
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• 2014

This paper presents a method that generates alternatives of spatial arrangement for naval ships with limited information. To attain this end, GA (General Arrangement) methodology and GA reports of existing naval ships are analyzed. In order to improve the current naval ship spatial arrangement method that relies on the experience and know-hows of designers, we propose a systematic spatial arrangement process using SLP (Systematic Layout Planning), which determines relative positions of the components by analyzing relationships among them. The proposed method, along with the GA process, is applied to a virtual naval ship and layout alternatives are generated to verify usefulness of the method.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제4권1호
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• pp.20-32
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• 2012

A software system for a complex object scattering analysis, named SYSCOS, has been developed for a systematic radar cross section (RCS) analysis and reduction design. The system is based on the high frequency analysis methods of physical optics, geometrical optics, and physical theory of diffraction, which are suitable for RCS analysis of electromagnetically large and complex targets as like naval ships. In addition, a direct scattering center analysis function has been included, which gives relatively simple and intuitive way to discriminate problem areas in design stage when comparing with conventional image-based approaches. In this paper, the theoretical background and the organization of the SYSCOS system are presented. To verify its accuracy and to demonstrate its applicability, numerical analyses for a square plate, a sphere and a cylinder, a weapon system and a virtual naval ship have been carried out, of which results have been compared with analytic solutions and those obtained by the other existing software.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권3호
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• pp.189-194
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• 2005

선박이라는 거대한 물체를 항만 또는 조선소내의 안벽에 접안하거나 이로부터 이안시키는 작업은 도선사나 도크마스터의 고유한 업무로서 상당한 집중력과 고도의 위험성을 내포하고 있다. 이와 같은 접이안 작업 시에는 예선의 사용량이 많아지고, 본선이 저속으로 움직이므로 외력의 영향을 크게 받는다. 본 연구에서는 외력의 영향 특히 강풍 하에서 주로 예선을 이용하여 접이안 조종 작업을 수행할 수 있는 2차원 가상시스템은 구축하였다. 또한 조종위험도를 평가할 수 있는 객관적인 기준을 제안하고 이를 위해 시뮬레이션 실험은 수행하였다. 이 가상시스템을 이용하여 접이안 조종 작업을 수행한 결과 운항자가 주관적으로 체감한 위험의 정도를 수치화하여 표현한 주관적 평가와 조종운동과 관련된 주요 파라미터에 관련된 객관적인 지수와의 상관관계를 분석하여 조종위험도의 평가 기법에 대해 논의한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.36-44
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• 2008

This paper proposes a modeling and simulation process of a panel production line (PPL) in a shipyard. The panel production line is an assembly process to produce a main panel of a flat block and a curved block. In this paper, its activity analysis is carried out using expression of IDEF0, and its process is qualitatively and quantitatively analyzed and modeled by Petri Nets. A commercial discrete event simulation tool, $QUEST^{TM}$, is used for virtual PPL and simulation. The modeling results by Petri Net are mapped to elements of the simulation tool. Finally, an integrated simulation environment of PPL is implemented in order to efficiently utilize the virtual PPL model. With the help of IDEF0 and Petri Nets, we could systematically analyze and describe the PPL process that are characterized as being concurrent, asynchronous, distributed, parallel, nondeterministic, and/or stochastic. Also, the dynamic and concurrent activities of a PPL system were able to be simulated. A timing concept can be included into the Petri nets model to evaluate performance and dependability issues of the system.