• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.354-356
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• 2011

Renewable energy resources such as wind, wave, solar, micro hydro, tidal and biomass etc. are becoming importance stage by stage because of considering effect of the environment. Solar energy is one of the most successful sources of renewable energy for the production of electrical energy following solar energy. And, the solar/photovoltaic cell generators depend on the solar radiation, which is a random variable so this poses difficulty in the system scheduling and energy dispatching, as the schedule of the photovoltaic cell generators availability is not known in advance. This paper proposes to use the two-layered artificial neural networks for predicting the actual solar radiation from the previous values of the same variable.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권4호
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• pp.298-303
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• 2015

해상에서 사고선박을 예인하기 위해서는 파랑과 바람 등 각종 외력의 상태와 표류각 등 선체 자체의 상태에 대한 피예인선의 저항 증가를 정확하게 추정하여야 한다. 대부분의 사고 선박은 선체 정면 방향으로 예인되지 못하고 일반적으로 표류각 만큼 기울어진 상태로 예인된다. 이러한 표류각에 의한 저항 증가는 무시할 수 없는 정도이다. 본 논문에서는 기존의 각종 표류각에 의한 저항 증가 추정 방법을 고찰하였다. 또한 표류각에 대한 새로운 방법 즉 정면-측면 투영면적 비율 방법과 다중회귀분석에 의한 경험식 방법을 도출하였다. 이 정면-측면 투영면적 비율방법은 예인상태 추정 프로그램에 적용되었고, 이 방법은 실제 상황에서 유용한 방법이라 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.129-137
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• 2016

본 연구의 목적은 가까운 미래의 선박운동정보를 이용하는 피드포워드 제어알고리즘과 FPSO 운동 수치 시뮬레이션 모델을 개발하고 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 성능을 검증하는 것이다. 본 논문에서는 조류, 바람, 파력 등의 환경하중에 의하여 발생한 선체운동의 미래 예측치를 활용한 피드포워드 제어력을 추가적으로 가지는 Dynamic Positioning System에 대하여 연구한다. 먼저, 조류력, 풍력 및 파력에 대한 수학모델을 선정하여 환경하중에서의 선체운동을 계산하고, 현재의 선체운동 값과 Brown 지수평활 예측모형을 활용하여 미래 선체운동 값을 예측하였다. 또한 위치 유지와 Heading angle 제어를 위한 제어력을 PID(Proportional-Integral-Derivative)이론을 이용하여 결정한 피드백 제어기와 미래 선체운동 값을 이용하여 결정한 피드포워드 제어기로 구성하였다. 그리고 각 Thruster에 요구되는 추력은 라그랑지승수법을 활용하여 분배하였다. 마지막으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)의 운동과 Dynamic Positioning System에 대한 시뮬레이션 모델을 구축하여 선박의 위치 및 Heading angle 제어에 관한 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 피드백 제어기와 피드포워드 제어기를 동시에 가지는 제어시스템의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과, 피드백 및 피드 포워드 제어기가 적용된 DPS 제어시스템이 기존의 피드백 제어기보다 위치유지 및 헤딩각 유지 능력에서 개선되었고 각 Thruster에 요구되는 평균 제어력 및 최대 제어력의 크기도 감소함을 보였다. 이에 따라 DPS에 요구되는 동력 감축과 Azimuth Thruster 용량의 감소로 인하여 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권2호
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• pp.104-110
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• 1997

연안해역에서의 해상 운송량이 늘어남과 함께 유조선의 충돌 및 좌초 등의 해난사고에 의해 해양환경에 막대한 피해를 끼치는 원유 유출사고도 대폭 증가하고 있다. 누유의 효율적인 수거와 환경피해를 최소화 하기 위해서는 oil map 즉, 누유오염지역의 시간영역에서 정확한 예측이 매우 중요하다. 이러한 예측은 정수면위 누유의 초기확산과 조류, 바람 파도에 기인한 표층류에 의한 이동이라는 중요한 두가지 과정을 고려하여 이루어진다. 본 논문에서는 초기확산만을 고려하였다. 누유의 초기확산 추정을 위해 새로운 수치모델과 기법이 제안되었다. 본 모델의 타당성을 검증하기 위해 간단한 실험이 이루어졌다. 또한, 가상누유사고에 대해 수치 시뮬레이션을 수행하였는데 본 모델로 부터 기름층두께를 포함하는 매우 현실적인 oil map을 얻을 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제25권3호
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• pp.147-153
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• 2013

파력변환장치에는 여러 가지 형식이 있으며 지점흡수식이 가장 많이 연구되고 있다. 하지만, 국내외적으로 진동형 전력부이 형식의 설계를 위한 계통적 실측자료 분석 예는 찾기가 어렵다. 본 연구는 권 등(2010)에 의해 제안된 지점흡수식인 공진형 파동에너지 추출시스템에 작용하는 파랑외력을 산정하고자 한다. 본 연구는 경북 동해안에 위치한 후 포항 북방파제 전면수역에서 수압식 파고계를 이용하여 약 3년동안 관측한 자료(2002년 5월 1일~2005년 3월 29일)를 대상으로 시계열 스펙트럼을 분석하였다. 분석결과, 월별주기변동과 파고변동이 뚜렷하게 나타나며 월별 파력이 년 간 불균등하게 분포함을 알았다. 상시파랑의 평균 파형경사는 풍파영역인 0.02-0.04보다 작은 0.01이였다. 년 중 파의 평균주기의 최빈값은 5.31 sec 이며 본 주기에 해당하는 파고 중 최빈 파고는 0.32m이다. 첨두 주기의 발생확률은 이산형(bi-modal)으로 나타나며 4.47 sec와 6.78 sec에서 mode값을 보인다. 설계주기는 이러한 4개의 값으로부터 선택할 수 있다. 파고는 1m 이하가 약 95%를 차지하고 있다. 본 연구를 통하여 파력이 미약한 해역에서는 공진형 파력 시스템이 필요하며 파력의 월별 불균등 분포를 극복하기 위한 최적설계가 전력생산단지(Wave Energy Farm) 형성을 위한 주요한 과제임을 알았다. 본 연구는 상시파랑의 평균스펙트럼에 대하여 표준스펙트럼으로 표현이 불가능하여 3개의 매개변수로 표현이 가능한 새로운 스펙트럼형을 제안하였으며 파력부이에 의한 전력생산 예측과 피로해석을 위한 기본 자료를 제공할 수 있다.

• 대기
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• 제21권1호
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• pp.69-83
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• 2011

The synoptic condition of clear-air turbulence (CAT) events occurred over South Korea is investigated, using the Regional Data Assimilation and Prediction System (RDAPS) data obtained from the Korea Meteorological Agency (KMA) and pilot reports (PIREPs) collected by Korea Aviation Meteorological Agency (KAMA) from 1 Dec. 2003 to 30 Nov. 2008. Throughout the years, strong subtropical jet stream exists over the South Korea, and the CAT events frequently occur in the upper-level frontal zone and subtropical jet stream regions where strong vertical wind shears locate. The probability of the moderate or greater (MOG)-level turbulence occurrence is higher in wintertime than in summertime, and high probability region is shifted northward across the jet stream in wintertime. We categorize the CAT events into three types according to their generation mechanisms: i) upper-level front and jet stream, ii) anticyclonically sheared and curved flows, and iii) breaking of mountain waves. Among 240 MOG-level CAT events reported during 2003-2008, 103 cases are related to jet stream while 73 cases and 25 cases are related to the anticyclonic shear flow and breaking of mountain wave, respectively.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 1996년도 The Korean Institute of Navigation 1996년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.77-92
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• 1996

When an automatic course-keeping is concerned as is quite popular in modern navigation the closed-loop steering system consists of autopilot device power unit (or telemotor unit) steering gear magnetic or gyro compass and ship dynamics. The consideration of irregular disturbances to ship dyanmics and a few non-linear mechanisms involved in the system inevitably or artificially are known to be very important in properly evaluating or analyzing the automatic steering system. In the present study the mathematical model of each element of an automatic steering system is derived which takes account of a fex non-linear mechanisms. PD(Proportional-Derivative) controller and low-pass filter with a weather adjustment are adopted to modelling the characteristics of an autopilot. The calculation method of imposing irregular disturbances to ship dynamics is proposed where irregular disturbances implying irregular wave and the fluctuating component of wind. For he evaluation of automatic steering system of ships in the open seas an important term "performance index" is introduced from the viewpoint of energy saving which derived from the concept of energy loss on ship propulsion. Finally the present methods are applied to two typical types of ship ; an ore carrier and a fishing boat. The various effects of linear and/or non-linear control constants of autopilot on propulsive energy loss are investigated to validate and clarify the present smulation technique.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권3호
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• pp.298-307
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• 2016

In the building process of FPSOs(floating production, storage and offloading units) is the increasing demand of high performance piping joints that can be installed on its turret system and maintain smooth and long-term flow of ultra-high pressure crude oil, being subjected to external excitations such as wind and wave on the sea. Following such a trend, in this paper, a new-type piping joint of four effective degrees of freedom has been designed, and its dynamic characteristics predicted through mathematical modeling and computer simulations. Moreover, via an example it was shown how the yaw motion in particular can be independently controlled for future durability test despite strong kinetic couplings.

• 한국지구과학회지
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• 제38권1호
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• pp.24-34
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• 2017

등학교에서 사용되는 고급지구과학 교과서에서는 서풍이 대규모 산맥을 넘어갈 때 풍하측에 파동이 발생하는 현상을 개략적인 그림으로 제시하여 간략히 이론적으로만 설명하고 있다. 이 현상은 편서풍 파동 현상으로 산을 넘어가는 공기 기둥의 소용돌이도(잠재와도) 보존 이론으로 설명될 수 있다. 그러나 우리나라와 같이 소규모 산맥이 존재하는 지역에서 관측자료를 바탕으로 중규모 편서풍 파동 현상에 대한 사례 연구는 부재하였다. 또한 서풍에 의한 파동이 형성되는 조건인 산맥의 폭과 길이에 따라 서풍의 풍속, 지속시간을 명확히 규정한 선행연구는 미미하다. 따라서 본 연구에서는 우선적으로 소백산맥을 대상으로 근처의 지표 관측소에서 관측한 지역별 상세관측자료를 이용하여 파동이 실제로 형성되는 지 확인하였다. 또한 소백산맥에 의하여 지표 근처에서 서풍 파동이 생성되기 위한 서풍의 최저속도인 임계 속도를 이론적으로 유도하여, 대략 $0.6m\;s^{-1}$의 값을 구하였다. 더 나아가 기상청 2014년 지역예보모델의 4-차원 자료동화 자료를 추가하여 소백산맥 풍하측 서풍 파동 발생의 연중 빈도와 서풍 파동의 진행 발달과정을 고도별로 분석하였다. 발생한 서풍 파동은 meso-${\beta}$ 또는 -${\gamma}$ 규모였다. 파동의 생성 및 소멸은 풍속 또는 풍향과 밀접한 관계가 있으며, 풍속이 감소함에 따라 산맥에 의한 서풍 파동은 점차 소멸되었다. 서풍이 강할수록 상층에 meso-${\beta}$ 규모의 파장을 갖는 와도 생성 비율이 높았다. 분석 범위를 동아시아 권역으로 넓혔을 때 중국 동북부 옌산 산맥에서도 서풍 파동 현상을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 유체지구에 대한 이론과 현상의 이해, 특히 우리나라 산맥에 의해 발생하는 대기의 파동 현상을 실제 관측 자료를 바탕으로 이해를 돕는 교육 자료로 활용될 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권2호
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• pp.159-164
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• 2016

해상에서 사고선박을 예인할 때 피예인선의 저항을 추정하는 것은 중요한 과정의 하나이다. 피예인선에는 선체 자체의 기본 저항 외에 각종 부가저항이 있는데, 가장 큰 성분중의 하나로 파랑에 의한 부가저항을 들 수 있다. 본 논문에서는 ISO 15016 표준의 이론해석 방법에 의해 사고 선박 예인시 파랑중 부가저항을 추정하는 알고리즘을 정립하고, 이를 전산 프로그램으로 구현하였다. 예제 선박의 계산 결과를 기존의 표준 결과와 비교하였고, 이 알고리즘과 전산 프로그램은 실제로 사고 선박의 저항과 이에 따른 예인력 추정시 사용하기에 적절한 것으로 판단되었다.