• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.949-955
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• 2018

HIL 시뮬레이션은 복잡한 실시간 임베디드 시스템을 개발하고 테스트하는 데 사용되는 기법이다. HIL 테스트는 해양플랜트와 같은 고부가가치 선박인 LNGC의 PMS 성능 검증을 위한 효율적인 플랫폼이 된다. 그러나 국내 조선소를 비롯한 연구기관에서 스스로 HIL 테스트를 수행하기에는 시간이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 전력 공급 장치 / 소비 장치, 제어콘솔, MSBD 로 구성된 FPGA 기반의 PMS-HIL 시뮬레이터를 제안한다. 제안된 HIL시뮬레이션 플랫폼은 실제 장비 데이터를 사용하였고, PMS의 부하 공유 테스트를 수행하였다. 제안된 시스템은 대칭, 비대칭 및 고정 부하분배를 통해 검증하였고 공장수락시험 대체 가능성을 보여 준다. 또한 향후 에너지관리시스템 개발을 비롯한 선박 자동화 및 자율운항을 위한 추가 시스템 개발 시 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권4호
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• pp.275-285
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• 2017

In order to predict the sailing performance of a LNGC during actual operation, it is necessary to consider not only the information about resistance, maneuverability etc. but also the information such as sea route and sailing scenario etc., comprehensively. In this paper, we propose a new approach to conduct the sailing simulation of a LNGC without full scale measurement data. Latitude, longitude, sea route, speed over ground, time in UTC obtained from AIS data are substituted for the measured data. By combining the model test results, design information, and AIS data, prediction of sailing performance is conducted from the coast of southern Taiwan to the coast of Madagascar. The simulation is verified by comparing the calculated time histories of RPM and power with those of measured RPM and power.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.73-80
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• 2004

최근 해난사고가 난로 증가되고 있으며, 특히, 인적과실로 인한 충돌사고의 비중은 $70\%$에 이르고 있다. 본 연구에서는 실시간 충돌위험도 표시 시스템을 개발함으로써, 충돌위험도를 사전에 인지함으로써 비상상황에 효과적으로 대처하고, 인적과실로 인한 충돌위험도를 줄이고자 하였다. 이를 위해 충돌위험도 추정에 있어, 2가지 방법을 비교 검토하였는데, 선박들 간에 충돌위험도를 평가하는 퍼지 알고리즘을 이용한 방법과 항해사가 느끼는 환경스트레스를 이용하여 충돌위험도를 평가하는 방법이다. 개발된 실시간 충돌위험도 표시 시스템을 검증하기 위해 선박운항 시뮬레이터에 설치하고 다양한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권4호
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• pp.363-367
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• 2009

제한수역에서는 Bank cushion과 Squat의 작용으로 인하여 선체의 운동특성이 변한다. 실선을 통한 제한수역에서의 조종성능의 측정은 선박의 안전 때문에 어려운 실정이다. 본 연구에서 제한수역에서의 측벽효과와 Squat에 관한 정보를 얻기 위해 수치모델을 이용하여 선박의 운동을 모사하였다. 선박과 안벽의 거리가 좁을수록 선수방위는 많이 변하였다. 선수방위의 최대 변화치는 선폭에 대한 이안거리의 비(D/B)=0.2에서 $22.37^{\circ}$를 나타내었다. Squat는 속력이 빠를수록 흘수가 작을수록 커졌다. Squat의 최대치는 흘수에 대한 수심(H/d)=1.25, 속력 8knot일 때 0.29m였다. 선박의 안전운항을 위하여 제한수역에서는 감속이 가장 중요한 요소인 것으로 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권1호
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• pp.43-50
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• 2009

최근 해양사고가 날로 증가되고 있으며, 특히, 인적과실로 인한 충돌사고의 비중은 70%에 이르고 있다. 본 연구에서는 실시간 충돌 위험도 표시 시스템을 개발하였는데, 충돌위험도를 사전에 인지함으로써 비상상황에 효과적으로 대처하고, 인적과실로 인한 충돌위험도를 줄이고자 하였다. 충돌위험도 추정을 위해, 선박들 간에 충돌위험도를 평가하는 퍼지알고리즘을 이용한 방법과 항해사가 느끼는 환경스트레스를 이용하여 충돌위험도를 평가하는 방법의 두 가지를 비교 검토하였다. 실시간 충돌위험도 추정 알고리즘을 검증하기 위해 선박운항 시뮬레이터에 설치하고 다양한 시뮬레이션을 수행하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.318-325
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• 2015

우리나라는 세계 조선 강국으로 많은 선박이 우리나라 조선소에서 건조되고 있다. 건조된 선박은 선주에게 인도되기 전 한국연안에서 해상 시운전을 실시한다. 해상 시운전의 특성상 통항량이 많은 해역에서 주변을 항행중인 선박에 위험한 상황이 자주 발생한다. 이러한 위험으로 인하여 최근 5년간 해상시운전 중에 발생한 충돌사고가 매년 1건 이상으로 조사되었다. 이 연구에서는 해상시운전이 타 선박 통항에 약 30%의 위험성을 증가시키는 것으로 해상교통류 시뮬레이션을 통하여 식별하였다. 그리고, 우리나라 연안을 대상으로 7일 동안 AIS 자료 수집을 통하여 해상교통량 밀집도를 분석하고, 최근 5년간 해양사고 위치 분석을 통하여 선박운항자의 위험부담이 거의 없는 전체 교통량 10/100 수준에서 시운전선박의 시운전금지해역을 각 지역별로 설정하였다. 또한 시운전금지해역 설정을 위한 기초 법령안을 검토하였다. 시운전금지해역 설정을 통하여 연안해역을 통항하는 선박의 안전성 향상을 도모하여 해양오염 예방에 이바지하고자 한다.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.377-379
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• 2013

우리나라 항만 입출항 통항 선박의 대형화, 고속화에 따른 해양안전사고가 증가하고 있어 항만 연안 해역에서의 해상교통안전 확보가 절실히 요구되고 있는 실정으로, 최근 국제항로표지협회(IALA)에서 항로표지 설계와 배치계획에 대한 의사결정을 지원할 수 있는 항로표지 전문 기능 시뮬레이터의 개발과 주요 항로의 항로표지 설계 및 계획 등을 검증할 수 있는 시스템 필요성을 제기하였다. 우리나라 주요 항로의 항로표지 설계와 적정 배치 여부 등을 검증하고 보완할 수 있는 시뮬레이션 시스템이 필요하며 3차원 가상현실 기법을 이용하여 항로표지의 신설 및 이설에 따른 여러 가지 효과를 직관적으로 파악하고 대상 해역의 특성이 고려된 다양한 해상교통 환경 변화에 따른 항로표지의 신설 및 이설 효과를 선박 운항자 관점에서 검증하거나, 새로운 항만 항로 건설시 최적 항로표지 배치에 대한 의사결정을 지원하기 위한 항로표지용 시뮬레이터 시스템 개발이 진행되고 있다. 이러한 항로표지 시뮬레이터 개발에 필요한 항로표지 관련 3D 모델링의 구현 방법과 종류에 대하여 기술하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.38-44
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• 1994

1960년대 Auto-Pilot 시스템이 대양을 항해하는 선박에 장착되면서 운항경제성 및 선원 승선감의 견지에서 Auto-Pilot시스템의 제어 알고리듬이 연구되기 시작하였다. 초기에는 PD제어로 시작하였으나 잦은 타동작으로 인한 기구 마모를 줄이기 위해 실제 선수각과 설정선수방위 차가 어느 상한치 이상에서만 타각을 조작하는 on-off 제어를 도입하였다. 본 논문에서는 Auto-Pilot 시스템의 제어 알고리듬에 optimal제어, adaptive제어 등을 적용하여 제어기법간의 비교를 cost function을 통하여 수행함으로써 Auto-Pilot 시스템에 대한 최적의 제어기법을 조사하였다. Adaptive 제어를 위한 선박 조종운동방정식의 parameterization 과정을 검토하였고 adaptive 알고리듬의 장점이 파라미터 추정이 잘못된 경우의 수치시뮬레이션 결과로부터 분명히 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.75-76
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• 2007

해난사고에 있어 운항자의 조선 실수가 큰 비중을 차지한다. 이는 항구의 여건이 크게 개선되지 않은 상태에서 선박이 점차 대형화 고속화, 그리고 항만의 물동량 증가에 따른 위험도의 증가라 볼 수 있으며, 이에 따라 연안에서의 선박의 충돌회피를 위한 자동제어에 관한 필요성이 대두되어 본 연구를 진행하였다. 본 연구는 MMG 수학모텔에 기반으로 Surge, Sway, Yaw 3자유도 운동방정식을 사용하였고, 충돌예상시점에 의한 정보(DCPA and TCPA) 를 이용하여 퍼지추론을 통한 위험도를 설정하였다. 이 방법의 설효성을 검증하기 위해 연안에서의 여러 정박지와 선박의 조우 상태에 따른 시뮬레이션을 수행하였다.