• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.115-116
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• 2022

자율운항선박 원격제어시스템 구현을 위해서는 통신네트워크의 활용은 필수적이다. 하지만 현재 VSAT, LTE, WIFI를 활용한 통신네트워크의 방해요인중 하나는 시간지연이다. 다양한 연구를 통해 시간지연의 측정과 감소를 위한 연구가 진행중에 있다. 본 연구에서는 이러한 시간지연에 따라 항해사의 제어형태를 파악하기 위한 준비단계로 해양사고 재결서를 통해 분석한 결과를 바탕으로 시나리오를 개발하여 시뮬레이션을 통한 선박조종성능 만족도 평가를 시행하였다. 향후 이를 바탕으로 시간지연에 따라 원격제어자에게 선박조종성능을 저해하는 요인을 식별하고 이를 제거 및 방지하기 위한 방법에 대해 제안하고자 한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2001년도 춘계학술발표대회
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• pp.149-166
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• 2001

작은 메타센터높이를 가진 선박이나 고속선 등의 조종성능은 횡동요(roll) 운동이 미치는 영 향에 대해서 고려되어야 할 것이다. 이러한 조종성능의 추정은 surge-sway-yaw 조종운동 방정식에 횡동요 운동을 추가함으로써 가능하게 된다. 본 연구에서는 선박의 4-자유도 운동에 대한 조종성능 추정기법에 대해서 논하였다. 구체적으로 surge-sway-yaw 조종운동방정식에 추가되는 roll 운동항에 대한 새로운 모델을 제안하였으며, 다른 추정결과값과 비교 ·검토하였다. 그 결과, 새로운 모델을 운동방정식에 추가함으로써 만족스러운 조종성능을 추정할 수 있었다.

• 대한조선학회지
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• 제32권1호
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• pp.36-39
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• 1995

본고에서는 고속선의 항행 안전성과 관련된 공통의 문제로서 파랑중 조종성능에 관해서 언급하 고자 한다. 파랑중 조종성능이 문제시되는 것은 선박이 추파(following seas) 또는 추사 파(quartering seas)를 받으면서 고속으로 항해할 때이다. 보통의 속도 범위에서 운항되는 일반 선박중에서도 컨테이너선, 어선 등과 같이 비교적 속력이 빠른 선박은 추사파중에서 선수 동 요가 크게 일어나며, 보침을 위한 조타량이 커짐과 동시에 힁동요가 심하게 일어나는 것으로 알려져 있다. 이러한 불안정 현상은 정도의 차이는 있을지언정 고속선에서도 마찬가지 경향을 보이고 있다. 파랑중 조종성능을 요약하면 추파 또는 추사파중에서의 복원성과 보침성 문제에 귀착된다, 추사파중에서의 복원성 문제는 선체 중심이 파정에 위치할 때 복원력 저하로써 설명될 수 있으며, 이러한 현상은 파장과 선체 길이가 거의 같고 선속이 파속과 거의 같은 조건하에서 일어난다고 알려져 있다. 이러한 조건을 만족하는 선속은 Froude수 0.4 정도로서 고속선의 운항 범위에 미달되는 속도이다. 추사파중에서의 보침성 문제는 브로칭(broaching-to) 현상으로써 설명될 수 있으며, 브로칭 현상은 파장이 선체 길이의 2배 정도이고, 선속과 파속이 거의 같은 조건하에서 일어난다고 알려져 있다. 이러한 조건을 만족하는 선속은 Froude수 0.56 정도로서 고속선의 운항 범위와 일치하는 속도이다. 따라서 본고에서는 고속선을 대상으로 하기 때문에 복원성 문제는 다루지 아니하고 브로칭 현상에 관해서만 간략히 기술하기로 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.383-389
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• 2011

선박 성능과 항해 안전의 관점에서 선박조종 특성을 아는 것은 선박 설계에서 중요한 일이다. IMO 규정에 의하면 만재 적하된 even 조건(트림=0)에서 몇가지 선박 조종 기준이 제시되어 있다. 그러나 선박은 일반적으로 항상 만재 적재 조건으로 운항되지 않는다. 따라서 선박이 IMO 규정을 만족시키고, 모든 적재 조건에서 안전하게 항행하도록 하기 위해 다양한 적재 조건에서 선박 조종 특성을 추정해야 한다. 본 논문에서 우리는 실선 실험과 시뮬레이션을 수행하여 조종특성을 조사하였다. 시뮬레이션 결과와 비교하였을 때 실선실험은 시뮬레이션 값 및 이전 연구와 그 경향이 일치한다. 실 해역에서 얻은 조종실험 데이터가 선박 조종성능 추정에 활용 될 수 있음을 확인하였고, 실시한 실해역 실험을 통하여, 선박 운항 상태에 따른 조종성의 변화를 추정할 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권6호
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• pp.439-445
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• 2008

실습선 한바다호에 설치된 선박 조종성능 계측 시스템을 이용하여 타각, 선회방향, 속력 등 다양한 조건으로 수차례에 걸쳐 선회시험을 실시하였다. 이를 바탕으로 선회권, 조종성 지수, 신침로 거리 등을 산출하여 상호 비교하였고, 그 결과 IMO 조종성 기준(Maneuvering standards)을 잘 만족하고 있음을 확인하였다. 실습선 한바다호는 좌현으로 선회하는 경우 모든 타각에서 선회권이 작게 측정되었고, 타 선박과 비교하여 선회성 지수(K)와 추종성 지수(T)가 상대적으로 크게 나타났다. 따라서 선회과정에서 선회경은 다소 작아질 수 있으나, 전진거리가 길어질 수 있으므로 전방의 위험물 회피에 주의가 요구된다. 또한, 신침로가 $30^{\circ}{\sim}90^{\circ}$인 경우 신침로거리는 $125m{\sim}300m$로 측정되었다. 이러한 결과는 충돌회피와 항내조선 및 협수도 항해 시 선박을 보다 안전하게 조선하는데 매우 중요한 지표가 될 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.211-216
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• 2023

선박, 항공기 구조물을 설계할 때 경량화 및 강도를 만족할 수 있도록 설계하는 것은 중요하다. 현재, 경량화와 구조물의 강도를 만족시키기 위한 방법으로 3D 프린트 복합재료를 이용한 위상 최적화에 관련된 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 항공기 또는 무인기의 부품 중 하나인 조종면에 대한 3D 프린트 복합재료의 적용 가능성을 분석하기 위해 구조해석을 수행했다. 조종면의 내부 위상 형상에 대해 3가지(육각형, 사각형, 삼각형) 형상을 고려하여 굽힘 하중에 대한 조종면의 최적의 위상 형상을 분석하였다. 또한 3D 프린트 복합재료의 4가지 강화재(탄소섬유, 유리섬유, 고강내열유리섬유, 케블라)를 적용했을 때의 조종면의 굽힘 강도를 분석하였다. 3점 굽힘 실험결과와 구조해석 결과를 비교한 결과, 탄소섬유와 케블라로 제작된 육각형의 위상 형상을 갖는 조종면이 우수한 성능을 갖는 것을 확인하였다. 이를 통해 조종면에 대해 3D 프린트 복합재를 충분히 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.26-37
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• 1998

본 논문에서는 시험선 $\ulcorner$나래$\lrcorner$에 적용된 자세 제어 기술 및 그 실해역 시험 결과를 보이고자 한다. $\ulcorner$나래$\lrcorner$는 하부 몰수체와 그에 부착된 제어판을 이용하여 선체를 일정량 부상시키는 복합 지지선형을 채택하여 건조된 선박으로서, 본 연구원의 자체 설계를 거쳐 건조된 유인 시험선이다. 이러한 선형의 선박은 부상 상태에서 Heave, Pitch Roll의 3자유도에 대해 복원력이 거의 작용하지 않기 때문에 정적 불안정성을 가지며, 그에 따라 자세 제어 시스템이 필수적으로 요구된다. 시험선 $\ulcorner$나래$\lrcorner$에는 제어판 구동을 위한 유압 구동 장치 및 선체 운동의 계측을 위한 각종 계측 장비가 설치되었다. 제어기로는 PID 제어기가 사용되었으며, 실시간 제어를 위해 Pentium급 산업용 PC가 탑재되었다. 약 3개월 여에 걸쳐 부상 시험 및 조종 시험을 포함한 실해역 시험이 수행되었으며, 만족스런 제어 성능이 발휘됨을 확인하였다.