• 대한조선학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.50-59
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• 2000

본 연구는 손상된 선박의 최종 평형 상태에서의 동적 안정성에 관한 내용을 담고 있다. 먼저 1자유도 횡동요 운동방정식에 침입수의 영향과 횡풍 횡파의 영향을 적절히 고려하여 손상선박의 횡동요 응답을 구하였으며, 신뢰성공학적 수법을 이용하여 손상선박의 전복확률의 계산법을 정립하였다. 연구결과 해상상태, 운항상태 그리고 손상상태에 따른 동적 안정성을 확률론적으로 평가할 수 있었다.

• 한국항해학회지
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• 제8권2호
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• pp.71-80
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• 1984

선박의 운동특성은 선형과 밀접한 관계를 갖는다. 여러 가지 운동특성중에서 선박의 조종과 특별히 관계가 깊은 것은 침로안정성이다. 이 특성은 선박설계에 있어서 대단히 중요하지만 선박조종에서는 한 선박을 조선하는데 사전에 필히 알아두어야 할 사항이다. 본 논문의 목적은 조선자들에게 선형에 따라서 생기는 침로안정성을 명백히 알림으로써 선박의 안정운항을 도모하는데 있다. 최근 미국, 일본, 유럽등의 나라에서 많은 학자들이 이러한 운동특성을 많이 연구하여 오고 있으나 그들의 연구는 操船을 위한 것이 아니고 造船을 위한 경우가 대부분이다. 필자는 척형조형의 대표적인 model과 비대형선형의 대표적 model을 골라서 이들의 동적인 침로안정성을 계산하였다. 그 결과 비대형선박은 조형에서 유래하는 침로불안정성이 있음을 명백히 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.111-111
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• 2004

회전축계는 발전기의 터빈이나 가스터빈 그리고 항공기의 회전익, 선박, 자동차등 산업전반에 널리 사용되어지고 있다. 이러한 회전축계의 안정성 확보와 성능향상을 위해서는 정확한 동적 모델링이 필요하며 지금까지 많은 연구가 되어 왔다. 일반적으로 회전축계의 동특성 이론 모델은 회전관성, 자이로모멘트, 전단변형을 포함하는 티모센코 축 요소를 널리 사용하고 있으며, 많은 연구를 통해 그 유용성이 입증되어 왔다.(중략)

• 한국해양공학회지
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• 제16권4호
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• pp.54-60
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• 2002

본 연구는 슬라이딩 모드개념을 이용한 비선형 견실 상태 추정기의 선박 위치제어시스템에 대한 적용에 관한 연구이다. 개발된 상태추정기는 제어기 설계에 필요한 동적 모델에 있어서 고려되지 않은 비선형성과 불확실성 및 외란이 존재하더라도 견실히 상태추정을 수행할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 선박의 속도 및 유체력으로 인한 외란의 추정이 가능하며, 파랑으로 인한 고주파 운동응답을 여과시킴으로 불필요한 작동기의 동작과 과도한 연료손실을 방지할 수 있다. 특히 상태 추정기에 불연속 함수를 도입함으로 비선형성, 외란 및 불확실성에 대해 강인한 특성을 가지고 있다. 제안된 상태추정기에 기초하여 Observer backstepping 방법을 이용한 위치 제어기가 설계되었으며, 제어시스템의 안정성을 Lyapunov 법을 이용하여 검증하였다. 일련의 수치 시뮬레이션을 수행함으로서 제안된 상태추정기 및 제어기의 선박위치제어시스템으로서의 성능을 예증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.13-15
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• 2008

본 논문은 대형(MW 급) LNG 전기추진선박 시스템의 동적 정적 특성에 대해 다룬다. 특히, 선박 항해시와 LNG Unloading시에 대해 전력조류해석(정특성 해석)으로 시스템 모델링의 타당성을 검증하였다. 아울러, LNG Unloading에 대한 Cargo Pump 기동시 시스템의 전압변동률 및 발전기의 주파수(속도)변화를 관찰하였으며, PID제어기로 구성된 발전기 Governor의 파라미터를 설계하기 위해 실제 항해시 발생할 수 있는 몇 가지 상황(발전기 및 추진전동기 Trip)의 과도안정도해석을 수행하였다. 따라서 전동기 기동해석 및 과도안정도해석(동특성 해석)으로 발전기 및 추진전동기의 전압안정성을 관찰하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.256-270
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• 2023

본 연구에서는 선박 또는 해양구조물에 설치되는 터렛(Turret)과 같이 제어 대상의 무게 중심 주변이 아닌 임의 지점을 운동 중심으로 선정하여 제어할 수 있는 동적위치유지(Dynamic positioning; DP)용 슬라이딩모드(Sliding mode) 제어기를 연구하였다. 이러한 슬라이딩모드 제어기는 선박 및 해양구조물 동역학 모델의 불확실성, 시공간에서 변화하는 미지의 해양환경에 의한 외력, DP 제어시스템의 과도 성능을 고려한 제어가 가능하다. 선박 및 해양구조물의 임의 지점을 기준으로 제어하기 위해 제어 대상의 기구학 방정식에 포함되는 자코비안(Jacobian) 행렬을 수정하여 슬라이딩모드 제어기를 설계하였다. 제어기의 강건성(Robustness)을 확보하기 위해 슬라이딩모드 제어기 설계에 리아프노프(Lyapunov) 안정도 판별 이론을 적용하였다. 일반적으로 DP 제어에서 제어기의 강건성 확보를 위해 PD(Proportional derivative) 제어 알고리즘 기반의 이득 스케줄링(Gain scheduling)을 사용한다. 그러나 이득 스케줄링을 적용하기 위한 적절한 이득을 찾는 것은 DP 시스템 적용을 복잡하게 만든다. 따라서 본 연구에서는 이러한 선박 및 해양구조물 DP 제어기의 복잡성을 해소하기 위해 슬라이딩모드 제어 알고리즘을 고려하였다. 제안된 슬라이딩모드 제어 알고리즘의 유효성을 검증하기 위해 시간 영역 시뮬레이션을 구현하였으며, 제어 알고리즘의 성능평가에 활용되었다. 제안된 슬라이딩모드 제어기의 유효성 검토를 위해 일반적인 PD 제어 알고리즘을 적용한 DP 제어 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제35권12호
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• pp.123-134
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• 2019

본 연구의 목적은 충격에 의한 모형 원형강관의 동적 반응을 조사하는 것이며, 선박충돌에 의한 대형원형강관의 동적 안정성 모니터링을 위한 기초연구로써 수행되었다. 실내실험은 직경, 두께, 높이가 각각 30cm, 0.4cm, 90cm인 스테인레스 재질의 단본 모형 원형강관과 3개의 세그먼트를 볼트로 조립한 모형 원형강관으로 수행되었다. 각 세그먼트의 높이는 30cm이다. 대형원형강관이 해상에 설치된 것을 모사하기 위하여 모형 원형강관을 가로, 세로, 높이가 각각 1m인 토조에 설치하였으며, 흙의 높이는 23cm로 하였다. 선박 충돌을 모사하기 위하여 모형 원형강관을 해머로 타격하였으며, 토조 내의 수위를 25cm, 40cm, 55cm, 70cm로 변화시키면서 모형 원형강관의 동적 반응 특성을 비교하였다. 실험결과, 수위가 증가할수록 측정된 신호의 에너지가 감소하였으며, 단본의 모형 원형강관보다 볼트로 조립된 모형 원형강관이 더 큰 감소폭을 보였다. 주파수 특성의 경우, 단본 모형 원형강관에서 측정된 주파수 신호는 수위가 증가할수록 우세 주파수가 감소하는 경향을 보였다. 볼트로 조립된 모형 원형강관의 경우도 수위가 증가할수록 우세 주파수가 감소하였다. 하지만, 수위에 따른 우세 주파수의 감소폭이 상대적으로 작았으며, 수위가 상부 세그먼트에 접할 때 높을 때 급격한 감소를 보였다. 본 연구의 결과는 가속도계로 측정된 신호의 에너지와 주파수 변화 특성이 해상교량기초용 가물막이 대형원형강관의 동적 안정성 모니터링에 유용하게 활용될 수 있음을 보여준다.

• 선박안전
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• 통권37호
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• pp.59-76
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• 2014

부선은 타 선박에 비해 운항조건 등의 특성상 많은 어려움과 위험에 노출된 채 해상운송 업무를 수행하고 있으며, 예부선 해양사고는 일반 선박보다 40%이상 높게 나타나고 있다. 본 연구는 부선의 안전운항에 필요한 정량적이고 객관적인 정보를 제공하기 위해 실무에서 가장 많이 사용되고 있는 선수 형상을 지닌 부선을 대상으로, skeg와 bridle이 부선의 회두운동에 미치는 영향 조사를 위한 수조실험을 통해 부선의 동적 거동에 의한 예인장력의 변동을 측정하고, skeg가 선수 형상이 다른 부선의 침로안정성에 미치는 영향을 분석 검증하여 예부선의 안전예항 방안을 도출하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제2권1호
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• pp.150-158
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• 1999

본 논문은 선박 장착을 위한 안정된 플랫폼형의 동적방식 광파이버 자이로콤파스의 구동시스템 안정화에 대한 연구이다. 구동모터로 선정된 스텝핑모터는 FOG 콤파스 특성에 따른 연구 목적상 정속 및 저진동의 안정한 운전을 필요로 한다. 이러한 측면에서 기발표된 주파수변조방식의 안정화 구동시스템의 설계상 나타났던 문제점을 보완할 수 있는 퍼지제어를 사용한 새로운 방식의 제어기를 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방식의 우수성을 보였으며, 특히 시스템의 크기, 무게 그리고 운전환경의 다양성 측면에서 자이로콤파스로서의 적용 가능성이 크다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권3호
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• pp.166-173
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• 2020

항로표지사고는 통항선박의 항행위험을 초래하고, 항로표지의 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 해상에 가장 많이 설치·운영되고 있는 등부표는 바람, 조류, 파도 등 해양기상의 영향으로 인한 사고율이 가장 높다. 그러나 우리나라 등부표 설치해역별 해양기상조건이 다름에도 불구하고, 등부표의 동적안정성 계산에 있어 전 해역에 일류적인 극한조건만을 적용하고 있는 문제점이 있다. 따라서 본 연구의 목적은 등부표 중 해상에 가장 많이 설치되어 있는 LL-26(M) 등부표의 동적안정성을 분석하여, LL-26(M) 등부표의 안정적인 운영 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 등부표와 관련한 선행연구의 해역별 기상을 분석한 후, 해양기상에 의한 사고발생 횟수가 많은 해역별 대표 등부표에 적용하여 동적안정성(경사각)을 추정하였다. 연구결과 각 해역별 LL-26(M) 등부표의 경사각은 상이하였다. 즉, 바람에 의한 경사각은 10.329°~36.868°이고, 조류에 의한 경사각은 0.123°~18.834°이며, 파도에 의한 경사각은 4.777°~20.695°로 나타났다. 이러한 연구결과는 LL-26(M) 등부표의 안정적 운영을 위한 해역별 설치기준 마련에 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.