• 제목/요약/키워드: 선박시뮬레이터

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해양사고예방 하급해기사 평가용 시뮬레이터 시스템 개발에 대한 연구

  • 이승준;공인영;고광현;정윤철;양영훈
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.142-143
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    • 2014
  • 해양사고의 원인을 파악하기 위해 해양사고 관련자의 특성(연령별, 해기면허별)을 분석해보면, 상급 항해사가 관련된 사고는 33.5%이며, 하급 항해사가 관련된 사고는 64.1%로 항해사의 급수별로 해양사고 관련 비율에 차이가 있으며, 특히 하급 항해사가 관련된 해양사고의 비율이 상급 항해사와 비교할 때 상대적으로 높았다. 이러한 하급해기사 면허 소자자의 경우 그 동안 상급 해기사 면허 소지자에 비해 해기교육을 이수할 기회가 적었으므로, 기초적인 부분에 대한 교육이 먼저 이루어져아 할 것으로 판단된다. 그러므로, 이러한 기초적인 부분에 대한 교육을 수행할 수 있는 사무실 환경에 보급이 가능한 보급형 시뮬레이션 시스템 개발이 필요하다. 이에, 하급 항해사의 과실에 의해 발생되는 사고를 줄일 수 있도록 비교적 영세한 해운업체에도 보급이 가능한 하급 해기사 평가용 시뮬레이션 시스템을 개발하였다.

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분석SHS를 이용한 W/Jet 추진기 유형별 횡이동 비교 분석 (Comparative analysis for lateral movement each type of W/jet propeller using SHS)

  • 윤청금;박재홍;정창현
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2017년도 공동학술발표회
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    • pp.89-89
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    • 2017
  • 해양경찰 소형 경비정에 주로 장착되었던 물분사(water jet type) propeller가 중대형 경비함으로 점차 확대되고 있으며, 축 형식은 2~4축, 유동을 제어하는 bucket 유형도 DRB, CSU(SRB) 방식으로 나뉘어져 있다. 그러나, W/Jet 추진기 고유의 운동 특성이 반영된 조함법의 연구가 부족한 편이다. 여기서는 함정에 장착된 W/Jet 유형별 SHS를 통하여 직접 구현해 보고, SHS 구현이 현실적으로 어려운 함정은 해양경찰 함정장들의 면담을 통하여 습득한 것을 이론적으로 구현 제시하여, 함정 조함시 지식적인 인적오류를 최소화하여 W/jet 추진기가 장착된 함정 승조원의 조함 능력 향상 및 안전운항에 기여하고자 한다.

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지향성 Pan-Tilt 시스템의 안정화와 제어기 설계에 관한 연구 (A study on the stabilization and controller design for directional pan-tilt system)

  • 신석신;노종호;박종호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권2호
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    • pp.192-198
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    • 2013
  • 본 논문은 2축 구조를 가진 안정화 지향성 Pan-Tilt 시스템을 개발하기 위한 기초연구로서 2축 Pan-Tilt와 Pan-Tilt 구동 하드웨어 보드를 제작하고 표적 추적을 위한 제어기를 설계하는 내용이다. Pan-Tilt 시스템을 6 자유도 선박운동 시뮬레이터에 탑재하여 테스트 환경을 구축하고 RCGA를 이용하여 Pan-Tilt의 모델 매개변수를 추정한 다음, 추정된 모델과 RCGA에 기초하여 시뮬레이션과 실험을 수행함으로써 2 자유도 PID 제어기 동조의 유효성을 검토한다.

소형 컴퓨터를 이용한 선박 조종 시뮬레이터 개발 (Development of a PC-based Ship Maneuvering Simulator)

  • 이창민;강창구;공인영;김연규
    • 한국항만학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.39-63
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    • 1991
  • A PC-based ship maneuvering simulator was developed which was configured in a high performance IBM PC compatible i486 and i286 computer with a TMS 340 graphic signal processor and 10 MBPS Ethernet Cards. A real-time ship maneuvering simulation program was developed which includes computer generated imagery (CGI) for bird's eye view type and perspective view type. The simulator H/W was designed and manufactured and S/W for interface of various navigation equipments was made Especially, programs for output, analysis, and assessment of simulations results were developed. Communications between PC's are made by using Ethernet bus type LAN system. Simulations could be performed under various environments (current, wind, wave etc.) using data base of harbors and ships. This system can be used for various purposes such as crew's training, harbor and waterway design, and assessment of ship maneuverability in harbor.

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통합 열관리 시스템의 제어를 위한 수소-전기 하이브리드 기반 고정밀 소형 선박 시뮬레이터 모델 개발 (Development of a High-precision Small Ship Simulator Model Based on Hydrogen-electric Hybrid to Control an Integrated Thermal Management System)

  • 안민우;현대일;한재영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.230-239
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    • 2024
  • Efforts are being made to replace ship diesel engines with electric propulsion motors in response to emission regulations. In particular, in the case of short-range small ships, research is being conducted to replace polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC) with power sources. However, PEMFC has problems such as slow dynamic response characteristics and reduced durability at high temperatures. To solve this problem, a high-precision ship model was developed with power distribution and thermal management strategies applied, and through this, the required power, heat, and power characteristics of the propulsion system according to the ship's speed profile were analyzed.

선박 건조공정 개선을 위한 상황인지 컴퓨팅 기반의 강재적치처리시스템 (Context-Aware Steel-Plate Piling Process System For Improving the Ship-Building Process)

  • 강동훈;하창완;김제욱;오훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.165-178
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    • 2011
  • 선박 건조공정의 초기 단계인 강재적치처리공정에서는 입수한 강재를 어느 선박블록을 제작하는데 사용될 것인가에 따라 수십 개의 적치장을 이용하여 분류한다. 이 과정에서 강재를 잘못된 적치장에 적치하는 적치 오류, 무거운 강재를 다루는데 수반되는 작업자 안전 취약성, 각 적치장의 강재 정보 관리의 미비로 인한 작업 계획의 불확실성 등으로 인하여 생산성이 크게 저하된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 상황인식 컴퓨팅 기술을 적용하여 지능형 강재적치처리시스템을 구축하였다. 연구의 효율성을 위하여 강재적치처리 작업과정을 보여줄 수 있는 시뮬레이터를 제작하였으며, 센서, RFID 태그, 실시간 위치추적시스템과 같은 기술을 활용하여 공간 내에 있는 객체들의 위치 및 작업 처리 상태 등, 상황정보를 실시간으로 획득할 수 있도록 유비쿼터스 컴퓨팅 공간을 구축 하였다. 본 연구는 유비쿼터스 컴퓨팅 기술을 적용한 선박 건조 생산성 제고는 물론 대규모 생산현장에 IT를 적용하는 제조IT 융합연구의 새로운 모델을 제시하였다는데 의미가 크다고 할 수 있다.

해양경찰 Water Jet 추진함정의 안전 조함법 연구 (A Study on the Safety Handling Method of KCG's Water Jet Propulsion Ship)

  • 윤청금;박재홍;박득진;정초영
    • 한국항해항만학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.373-380
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    • 2017
  • 해양사고 원인의 대부분을 차지하고 있는 인적오류에 의한 운항과실에는 관련 지식의 결여, 잘못 이해하고 있는 지식, 적용절차의 미숙 등을 들 수 있다. 최근 해양경찰 경비함정에 장착되고 있는 추진기 형태를 살펴보면, 해상치안 수요에 따라 다양화 되고 있는 추세이다. 특히, 소형 경비정에 주로 장착되었던 워터제트 추진기가 중대형 경비함으로 점차 확대되어 전체 함정의 50%에 이르고 있으며, 축 형식은 2에서 4축, 버켓 유형도 전후진과 조향 제어방식이 전혀 다른 '이중역전버켓'과 '단일역전버켓' 방식으로 구분된다. 이러한 운항체계의 다양화는 운항자의 인적과실 요인을 증가시킬 수 있다. 그러나 워터제트 유형별 고유의 특성에 알맞은 조종법의 연구는 부족한 편이다. 이 논문에서는 워터제트 유형별 후진성능을 기반으로 외력의 도움 없이 해양경찰 전용부두의 요건에 적합한 횡이동 방법을 분석하였다. 이어서, 선박조종시뮬레이터를 활용하여 실험하고, 실험이 곤란한 워터제트 방식 함정은 함정장들의 인터뷰를 통하여 비교 검증하였다. 이를 기반으로 워터제트 운항 지식의 올바른 습득과 기술적 측면의 인적오류를 최소화하여 해상치안활동에 기반인 함정의 안전운항에 기여하고자 한다.

음성지시에 의한 선박 조종 및 윈치 제어 시스템 (Ship s Maneuvering and Winch Control System with Voice Instruction Based Learning)

  • 서기열;박계각
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.517-523
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    • 2002
  • 본 논문에서는 자연언어를 이용하는 인간의 학습방법에 기초한 LIBL방법의 실용화를 위하여 음성지시기반학습(VIBL : Voice Instruction Based Learing)을 선박의 조타 시스템, 주기원격제어시스템(MERCS), 윈치기기에 적용하여 항해사의 조타명령과 같은 언어적 지시가 조타수를 경유하여 수행되는 과정을 대체하는 VIBL법을 이용한 조타기, 주기 원격 조종장치, 윈치 기기를 제어하는 시스템을 제안하고자 한다. 구체적인 연구방법으로는 조타수의 적절한 조타조작모델을 퍼지추론 규칙을 이용하여 구현하고, 적절한 의미소 및 평가규칙을 제시한 언어지시 기반 학습방법을 선박의 조타시스템에 적용하여 지시자의 음성언어지시에 보다 효율적으로 응답하는 지능형 조타기 제어 시스템을 구현하고, 지시자의 음성지시를 인식하여 주기 원격 조종 장치와 윈치 기기를 제어하는 시스템을 구현한다. 음성언어지시를 인식하여 텍스트로 변환하기 위한 기법과 퍼지추론을 이용하여 조타수의 경험을 바탕으로 한 조타 조작 모델을 구축하였고, 지능형 조타 시스템을 위한 타각, 방위도달시간, 정상상태의 의미소를 제안하여, 조타수 조작 모델 규칙을 수정하기 위한 평가규칙을 제시하였다. 또한, 구현된 음성인식 선박조종 시뮬레이터에 적용하여 그 유효성을 확인하였다.

선박 근접상황에서 항해사의 인적특성요인이 지각한 충돌위험도에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Influence of the Navigator's Personal Characteristics on the Perceived Collision Risk in Close-quarter Situations)

  • 김도훈
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.644-655
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    • 2020
  • 본 연구는 항해사가 근접상황에서 심리적 충돌의 두려움으로 당황하여 규정된 충돌 회피조치를 수행하지 못하는 인적오류 상황을 연구하였다. 연구 목적은 선박 간 근접상황에서 항해사의 인적특성 요인인 승선경력, 면허등급, 연령요인이 충돌위험도에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 본선과 상대선박 간 네 가지 대표적인 근접상황의 충돌침로에서 항해사가 지각한 충돌위험도 값을 측정, 정량화된 데이터를 얻기 위하여 시뮬레이터를 이용하여 충돌위험도 측정실험을 설계하고 두 척의 선박이 거리 2.5해리에서 충돌상황까지 상호 10노트의 속도로 접근할 때 본선의 30명의 항해사의 심장박동변이를 측정하여 항해사가 지각한 충돌위험도 측정데이터를 확보하였다. 측정값에 대한 다중회귀분석 결과 항해사의 승선경력과 면허등급 요인은 충돌위험도에 부(-)의 영향을 미쳤고, 연령은 영향을 미치지 않았다. t-검정 결과 승선경력≤4년인 항해사는 승선경력≥5년인 항해사 보다 충돌위험도 값이 유의미하게 높았고 면허등급 요인은 4 ~ 6급 그룹이 2 ~ 3급 그룹보다 충돌위험도 값이 유의미하게 높게 나타났다. 본 연구결과는 충돌위험경보시스템 개발에 적용될 수 있을 것이다.

선박의 조종성능을 반영한 충돌위험도 추론에 관한 기초연구(I) (A Basic Study on the Collision Risk Inference Reflecting Maneuverability of a Ship(I))

  • 안진형;이기표
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.77-83
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    • 2005
  • 선박의 충돌회피 문제에서 충돌위험도 모델은 보통 시뮬레이터 상에서 파라미터를 변화시켜 가며 수행한 전문가 인터뷰 결과를 이용하여 세우는 것이 일반적이며 이 때 파라미터로는 흔히 DCPA와 TCPA가 사용된다. 그런데 이 방법은 비용이 많이 들뿐더러 인터뷰 대상자와 운항 환경 등이 달라짐에 따라 다른 결과를 내게 된다는 단점이 있다. 본 연구에서는 운항자와의 인터뷰를 거치는 대신 시뮬레이션을 통해 확인된 자선의 조종성능을 반영한 퍼지 추론 시스템을 구성하기로 한다. 피항을 시작해야 하는 충돌 위험도값에 대응하는 시간과 거리로는, 타선이 법규를 위반했을 때 자선이 피항을 시작해야만 하는 최소 여유 시간과 일반적으로 해상교통법 등에서 지시하는 최소 여유 거리를 각각 사용했다. 이렇게 구성된 퍼지 추론 시스템은 퍼지 소속 함수의 개수를 늘임으로써 비선형성이 강해진 충돌위험도 추론 시스템으로 재구성할 수 있다.

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