• 대한조선학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.30-38
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• 2001

조류를 고려한 조종운동방정식을 정립한 후 선박의 운동변수 뿐만 아니라 외력 및 조류의 방향과 속도도 상태변수로 설정하여 비선형 상태방정식과 측정방정식을 표현하였다. 여기서 외력은 3차의 Gauss-Markov 프로세스로 표시하고, 조류의 방향과 속도는 일정하다고 가정하였다. 상태 추정을 위하여 확장 Kalman-Bucy 필터와 고정간격 스무더를 이용하였다. 기존의 Hwang은 실선 시운전 계측값을 이용하여 동유체력미계수 및 조류의 영향을 동시에 확장 Kalman 필터를 이용하여 추정하였으므로 매개변수의 개수가 상당히 많아지는 반면 모델링 전 추정기법을 사용하면 각각의 동유체력미계수를 추정하는 대신에 3방향의 외력과 조류 변수만을 추정한다. 측정잡음이 포함된 시뮬레이션 측정값을 적용하여 조류 변수를 추정하는 경우 실제값이 잘 추정되는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제54권2호
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• pp.161-169
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• 2017

Recently, ship owners have been requiring the assessment of the maneuverability of twin-screw ships under mechanical failures. Because this kind of assessment has not yet been conducted, it is necessary to study the types of machinery failures that can significantly affect the maneuverability of a ship, and to construct a procedure to simulate the maneuvering behavior under such failures. In this paper, the sole focus is the steering system failure from among the variety of failure types, and the maneuvering behavior of the ship under the single rudder failure is simulated for an investigation of the unique characteristics. First, the mathematical model for the twin-screw container ship is verified by comparing the simulated results for the $35^{\circ}$ turning test, $10^{\circ}/10^{\circ}$ zigzag test, and $20^{\circ}/20^{\circ}$ zigzag test under the normal operating condition with those obtained from free running model tests. After the IMO maneuvering tests are additionally simulated under the single rudder failure, the results are reviewed to investigate the maneuvering characteristics that are due to the failure. Further, the $35^{\circ}/35^{\circ}$ zigzag test and the $35^{\circ}$ turning test are simulated to additionally investigate the effects of the single rudder failure on the steering and turning abilities.

• 대한조선학회지
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• 제27권3호
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• pp.31-37
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• 1990

선박의 방향안정성 등을 논할 때 필요하게 되는 선형조종미계수에 대해서는 이론적, 실험적으로 그 추정법이 제안되고 있다. 이중, 실험적 방법은 모형선에 규칙적인 강제동요를 시켜서 원하는 값들을 구하고 있으나, 한규칙 동요에 대해서 그 주파수에 대한 값만 나오므로 넓은 범위의 운동주파수에 걸쳐 미계수의 값들을 얻고자 할 때는 방대한 회수의 실험을 행해야 한다, 이러한 단점을 개선하기 위해 고안된 것이 본 논문에서 취급하는 Transient Maneuvering Method(TMM)로서, 기본원리는 모형에게 과도적 운동을 시켜 그로 인한 동유체력을 계측하고 이를 Fourier 변환하므로서 여러가지 주파수에 대한 미계수의 값을 얻게 되는 것이다. 종래의 이 분야 연구자들은 모형을 움직일 때 전동모터를 사용했으나 모터를 사용할 경우 원하는 과도 운동을 충분히 시킬 수 없으므로 본 논문에서는 유압 펌프를 사용하여 좋은 효과를 얻었다. 그 외에도 입력신호를 다소 개량하여 최종결과의 S/N비를 개선하는데 성공하였다. 실험에 사용한 모델은 Todd의 계열 60(Cb=0.7) 2M급이고, 이 결과를 종래의 PMM 시험결과와 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.287-296
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• 2020

The present study aims to improve the accuracy of the maneuvering simulations based on captive model test results. To derive the hydrodynamic coefficients in a self-propelled condition, a mathematical maneuvering model using a whole vehicle model was established. Captive model tests were carried out using the Vertical Planar Motion Mechanism (VPMM) equipment. A motor controller was used to control the constant propeller revolution rate during pure motion tests. The resistance tests, self-propulsion tests, static drift tests, and VPMM tests were performed in the towing tank of Seoul National University. When the vertical drift angle changes, the gravity load on the sensors were changed. The hydrodynamic forces were deduced by subtracting the gravity load from the measured forces. The hydrodynamic coefficients were calculated using the least-square method. The simulation of the turning circle test was compared with the free-running model test result, and the error of the turning radius was 8.3 % compared to the free-running model test.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.407-414
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• 2010

명량수도 인근에 위치한 율도와 송도 해역의 항로는 통항분리대와 항로표지에 의해 잘 정비되어 있다. 그러나 율도 해역은 해상교통이 교차하고 있을 뿐만 아니라 항해에 잠재적 위험성이 있다. 안개 등의 기상 현상, 서측 통항대를 이용해야 하는 선박의 대부분이 동쪽 통항대를 이용하여 혼잡을 야기하기 하고 있으며, 율도의 위치와 높이로 인해 시야를 가리고 있기 때문이다. 이 논문은 통항분리대를 개선하여 수역에서의 항행을 효과적으로 가이드 하고자 한다. 이 연구에서는 지난 5년간의 환경 여건과 72시간 동안의 해상교통조사를 실시하고, 항해 위험과 해양사고를 도출하며, 그 결과를 분석하여 통항분리대개선을 위한 기초 자료로 사용한다. 통항분리대 개선안에 대해 ES 모델 지표를 사용한 해상교통류시뮬레이션과 전기능 선박조종시뮬레이션을 이용하여 평가한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권1호
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• pp.18-25
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• 2022

해양수산부는 2014. 4. 16. 발생한 세월호 전복사건 이후 안전관리 부실 문제가 제기되어 법과 제도를 강화하였다. 그럼에도 불구하고 내항 여객선에서는 최근 5년 동안 매년 평균 약 13건의 충돌·접촉·좌초사고 발생하고 있다. 특히 해양안전심판원의 재결에 따르면, 항내에서 조선 중 발생한 여객선 사고의 주된 원인은 대부분 선장의 부적절한 조선 또는 부주의라고 판단하였다. 이에 본 논문은 항내에서 발생한4건의 여객선 해양사고를 분석한 후 선장의 부적절한 조선 등 행위에 기여한 환경적·제도적·물적·인적 요인에 대해 상세히 살펴보았다. 그결과 다음과 같은 기여 요인들이 확인되었다. 첫째 환경적인 요인으로서 선회장의 크기가 기준을 충족하지 못한 사례가 확인되었다. 둘째 제도적인 요인으로서 VTS관제가 적절히 지원되지 않았고, 선장이 안전한 항내 조선을 위한 교육이 부족하며, 최신화된 해도가 제공되지 않았다. 셋째 물적요인으로서 선장이 Wing bridge에서 접·이안 조선 중 실시간으로 속력을 확인할 수 있는 속력계가 설치되어 있지 않았다. 그리고 인적요인으로서 선장이 적절한 선교자원을 지원받지 못하였고, 적절한 항해계획이 수립되지 않았다. 이에 본 논문에서는 선장의 안전한 항내 조선을 위해 기준에 맞는 선회장을 확보하는 것과 선장이 선박조종 시뮬레이션 교육을 이수하도록 하는 것 등을 개선방안으로 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.515-523
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• 2015

본 연구에서는 10년간(2001 2010) IMCA에 보고된 DP 선박 LOP(Loss of Position)사고 612건에서 인적오류에 의한 사고 103건을 확인하여 이를 HFACS로 분류하였다. 그리고 이를 베이지안 네트워크에 적용하여 인적오류의 조건부 확률을 확인해 보았다. 그 결과 103건의 인적오류관련 사고는 모두 불안전한 행동에 의해서 발생하였고 이들 중 기술 기반 오류가 70건(68.00 %)으로 가장 큰 인적오류 비율을 차지하였다. 기술 기반 오류 중에서는 부주의한 DP 선박 운용 60건(58.3%), 절차 미 준수 8건(7.8%)이었고, 의사결정 오류에 의한 잘못된 조종이 21건(20.8%)을 차지하였다. 이러한 HFACS 분류의 베이지안 네트워크 적용을 통해서는 불안전한 감독(68%)이 불안전한 행동의 가장 큰 잠재적 요인으로 작용하고 있다는 것을 확인 할 수 있었다. 결론적으로 HFACS와 연계한 베이지안 네트워크는 인적오류를 분석하는 데 유용한 도구임을 확인 할 수 있었고, 분석 결과를 바탕으로 DP 선박안전 운용을 위한 정책, 내부 관계, 훈련등과 같은 인적오류를 경감 및 제거하기 위한 권고 9가지를 제안하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권6호
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• pp.613-619
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• 2017

최근의 초대형 컨테이너선들은 점차 거대화되고 있으며, 흘수의 증가로 인한 연안해역 및 항만 등과 같은 저수심 수역에서의 안전항해에 많은 주의가 필요하다. 이러한 저수심 해역을 항행하는 초대형 컨테이너선은 정수중 뿐만 아니라 파랑중에서의 선박 운동 특성을 파악하여야 할 필요가 있다. 저수심 해역에서는 특히 선박의 상하운동에 의한 스쿼트 현상이 안전 항해의 중요한 평가 요소가 될 수 있으며, 수평방향으로 작용하는 파표류력은 선박의 조종성능에 미치는 영향이 매우 크다고 할 수 있다. 본 연구에서는 저수심 해역을 항행하는 초대형 컨테이너선을 대상으로 선박에 수직방향으로 작용하는 파랑강제력과 수평방향으로 작용하는 파표류력에 대하여 전산유체역학에 의한 수치시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 천수역에서 정수중 전저항 값이 큰 폭으로 증가하고 있는 것을 알 수 있었다. 파랑중 단파장 영역보다는 장파장 영역이 될수록 수심과 관계없이 파표류력은 작아지고 있는 모습을 보여주고 있다. 또한 파랑강제력은 천수역에서 다른 수심의 유체력 값에 비해 상당히 크게 작용하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 선체중앙 부분의 파고는 낮아지고 선미쪽 파고는 더욱 높아지는 현상을 파악할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.836-842
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• 2023

「장애인복지법」에 따라 국가 자격시험은 장애인과 비장애인이 동일한 시험에 응시할 수 있도록 하고 있으며, 청각장애는 동력수상레저기구 면허취득 결격사유에 해당하지 않아 청각장애인도 면허취득을 할 수 있다. 선박이나 동력수상레저기구에서는 해상에서 충돌위험이 있을 때 조종신호, 경고신호 등의 위험신호를 음향신호를 통해 상대에게 알려 주위의 위험 상황을 발견하지 못하여 발생할 수 있는 사고를 예방하도록 하고 있다. 하지만, 청각장애인의 레저활동 중 주위 선박이나 동력수상레저기구의 소리를 통한 위험신호를 청각장애로 인해 위험신호를 확인하지 못해 발생할 수 있는 해양사고를 방지할 수 있는 방안이 필요하다. 음향수신장치(Sound Reception System)는 선교가 완전히 폐위된 선박에 설치하여 외부 소리의 증폭과 소리의 수신 방향을 화면상에 표시하는 장치로서, 청각장애인의 동력수상레저기구에 선박 음향수신장치를 활용하여 청각장애로 인해 청취할 수 없는 위험신호와 같은 음향신호의 유무 및 방향을 동력수상레저기구의 화면상에 시각적 표시를 통해, 청각장애인의 레저활동 중 음향신호를 확인하지 못하여 발생할 수 있는 해양사고를 예방하기 위한 개선방안을 제시하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.71-74
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• 2006

현재 근해어업은 기피 산업으로 어민들은 고령화, 어민의 감소로 인력을 구하기 어렵고 어로활동을 하기 위해서는 일반적으로 2 명 이상이 1조로 작업이 진행된다. 따라서 숙련되지 못한 사람들이 조를 이루어 작업을 할 경우 의사전달에 시차가 생기고 한사람은 배의 조종에 종사하므로 작업의 능률이 떨어진다. 따라서 레저나 소형어선에서 1인이 선박을 조종하면서 작업이나 레저를 즐길 수 있는 선외기의 원격제어 시스템 연구의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 작업의 효율을 높이고 인력을 절감 할 수 있는 선외기의 원격제어시스템에 관한 연구를 수행하였다. 선외기는 엔진의 회전수, 조타기, 정 역전 및 중립기어가 하나로 시스템으로 구성되어 있다. 소형 선외기에 이 세가지의 제어를 직류 전동기를 이용하여 위치제어와 속도제어를 하였고, 마이크로프로세서를 이용하여 통신과 엔진회전수제어를 프로그램화하여 어민들이 작업을 하면서 동시에 원하는 조종을 할 수 있도록 시스템을 설계 제작하였다. 시운전결과 전속에서 좌우현 조타 성능이 명령대로 잘 움직였다.