• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.3345-3351
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• 2012

본 연구에서는 잠항과 부상이 가능한 잠수체로서 수중시험을 수행할 수 있는 수중 플랫폼 시스템의 동적 특성을 예측하기 위해서 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 이를 위해 수학적 모델링을 통해 지배방정식을 유도하였다. 제안된 모델로부터 밸러스트 탱크 충수시 소요되는 시간과 블로잉 시스템을 통해 탱크내 공기를 불어넣을 때 수심에 따른 탱크 내 압력 변화 및 해수 변화를 예측하였다. 또한, 압축 공기에 의한 발사 반발력에 대한 시스템의 안정성 평가를 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 밸브류 선정, 공기탱크, 밸러스트 탱크 등 시스템을 설계할 때 뿐만 아니라 플랫폼 시스템을 효율적으로 운용하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권2호
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• pp.282-287
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• 2009

As current international guideline and IMO regulation give severe restrictions for ships to manage ballast water to reduce unintentional organism transfers, several ballast water treatment systems recently have been being developed together with filtration. That is because discharging ballast water from ships causes many pollutions by foreign biological invasive species. The primary treatment system being considered in this study was based on fine screen filtration technology applied to ballast water filter in ballast tank in order to reduce the load of ballast water treatment system. New ballast water filtration system was invented and analysed. The structural stress and strain analysis for ballast filtration systems which are current and invented filters were carried out using UGS and Ansys. The results showed that the structure of current filtering module was not designed to meet the requirement of sea water filtration during ballasting operation. The studies also showed that the invented design of filtration system equipped with back washing and automatic scrapper for eliminating cake of bio-species might be a potentially effective technology for ballast water management of ship's ballast tank.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.192-195
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• 2007

본 논문에서는 RF 모듈을 탐재한 Atmega 시스템 설계를 통한 잠수함 원격 제어 시스템을 구현한다. 본 연구에서 제작한 RC 잠수함은 실제 잠수함의 원리와 비슷하게 잠항을 할 때는 소형펌프로 밸러스트탱크에 물을 채우고, 잠수를 할 때 수직타와 추진력을 이용하여 잠항을 한다. 이와 반대로 부상은 소형펌프로 밸러스트탱크 안에 물을 배수하여 WTC(방수실린더)안의 기압과 수직타와 추진력을 이용하여 부상을 한다. RC 잠수함은 크게 외부와 내부 그리고 방수를 하기 위한 WTC(방수 실린더)로 나누어진다. 송신 부는 RF 모듈, MCU(Atmega128), 키패드, 캐릭터LCD로 구성되며 수신부는 MCU(Atmega128), RF 모듈, 제어장치들로 구성한다. 제어장치에는 모형 잠수함은 추진력을 위하여 DC 모터에 스크류(프로펠러)를 장착하고, 방향전환 및 잠항과 부상을 위하여 RC 서보 모터를 사용하고 잠항과 부상을 위하여 펌프를 사용한다. WTC는 방수실린더로서 아크릴파이프를 이용하여 제작하고 방수를 위하여 아크릴파이프를 이용 여기에 MCU와 제어 장치들을 넣어 밀봉시켜 방수를 하여 완성한다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.785-788
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• 2008

선박의 안전성을 유지하기 위하여 사용하는 밸러스트는 그 용적에 의해 적재 능력이 감소되는 문제점을 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 선박의 밸러스트에 고중량 콘크리트를 적용하여 연구를 진행하였다. 고중량 콘크리트 제조에는 자철광, 갈철광 등 밀도가 큰 골재를 사용하는 것이 일반적이나 이러한 골재는 수급이 어렵고 고가인 단점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 고중량이며 수급이 용이한 폐분철을 이용하여 고중량 밸러스트 콘크리트의 품질특성 및 주의사항을 검토하여 현장적용 타당성을 검증하고자 하였다. 고중량 밸러스트 콘크리트는 현장 특성상 압축강도의 요구치는 없으나, 밸러스트 탱크의 밀실한 채움을 위해 고유동 및 2700kg/m$^3$이상의 단위용적질량이 요구된다. 예비 실험을 통해 설계된 현장배합의 온도균열지수는 균열을 제한할 수 있는 수준으로 나타났으며, 복합부식실험 결과 염화물에 대한 저항성 측면에서 우수한 성능을 보였다. 이러한 결과로 폐분철을 이용한 고중량 콘크리트를 밸러스트의 제조 및 시공이 가능한 것으로 나타났으며, 적재 능력이 증가함으로 선박운송에 큰 도움이 될 것으로 판단된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권3호
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• pp.292-301
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• 2014

본 논문은 밸러스트 탱크용 분산형 독립전기유압식 원격밸브제어시스템을 개발하기 위하여 밸브개폐를 제어하는 슬레이브시스템과 다수의 슬레이브시스템을 제어감시하는 마스터시스템, 정보교환을 위하여 실시간 제어시스템에서 사용되는 이중화 모드버스 통신시스템, 선박의 통합관리 시스템에 접속 가능한 이더넷 모드버스 TCP/IP 통신시스템을 구현한다. 또한 퍼지기반 고장진단 시스템을 추가하여 시스템의 열화를 예측하고 정비시간을 단축함으로써 선박용 밸러스트 밸브 제어시스템의 안전성과 신뢰성을 높인다. 그리고 선박의 통합제어 시스템과 연계할 수 있는지를 확인할 수 있도록 이더넷 시뮬레이터를 개발하고 이들 장치의 시험에 대하여 기술한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.33-36
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• 2004

The ballast tank of a ship is a system that realizes the required shipping condition and controls the draft of a ship. The loading/unloading of the ballast tank is frequently operated during navigation and the accurate prediction of the loading/unloading time is very important. A numerical algorithm that predicts the loading/unloading time of the ballast tank has been developed and applied to the prediction of the loading/unloading time of the ballast tank with various piping systems. This algorithm can be useful in optimizing the ballast tank system in early design stage.

• 한국해양공학회지
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• 제27권3호
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• pp.8-14
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• 2013

Although there are various factors that threaten the security of ships, one of the most harmful is corrosion. It is not easy to find corroding areas and the status of corrosion, even though corrosion causes serious problems such as submergence and marine pollution as a result of leaking oil and polluted water. To monitor the corrosion of ships, non-destructive inspection, weight loss coupons, electrical resistance, linear polarization resistance, zero resistance ammeter, and electrochemical impedance spectroscopy have been developed. However, these methods require much time to detect corrosion, and most are not appropriate for real time monitoring. Coating, sacrificial anode, and impressed current cathodic protection (ICCP) methods have been developed to control corrosion. The ICCP and sacrificial anode methods are the most popular ways to prevent ship corrosion. However, ICCP is only appropriate for the outside of a ship and cannot be used for complex structures such as ballast tanks because these are composed of many separate chambers. Sacrificial anodes have to be replaced periodically. This paper proposes an integrated corrosion monitoring and control system (ICMCS) that can detect corrosion in real time and is appropriate for complex structures such as ballast tanks. Because the system uses titanium for an anode, exhausted anodes do not need to be replaced.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.688-693
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• 2013

This paper proposes a new method on attitude control of an underwater robot by using five ABTs (Attitude Ballast Tank). A pipe is connected to the bottom of the ABTs and transfers water by a pump, while another pipe is connected to the top of the ABT to transfer air. The buoyancy center of the underwater robot can be changed by means of the water transfer. This way, the attitude of the underwater robot can be maintained and/or controlled as desired. The changes of the center of gravity and the buoyancy central are estimated by a Lagrangian function which is similar to that for an inverted pendulum. The controller in this paper is designed by modeling of the underwater robot and selecting suitable gains of a PD controller which has fast response characteristics. This paper shows the possibility of the attitude control of an underwater robot by changing the center of gravity and the buoyancy center of the robot. Moreover, experimental results verify that the controller is effective in maintaining Roll/Pitch of the underwater robot with very low power consumption.