• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.104-105
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• 2023

해양 관측과 위성 원격탐사를 이용하여 시공간적으로 다양하게 변하는 생태 어장 환경 및 선박 관련 자료를 획득할 수 있다. 이번 연구의 주요 목적은 야간 불빛 위성 자료를 이용하여 광범위한 해역에 대한 어선의 위치 분포를 파악하는 딥러닝 기반 모델을 제안하는 것이다. 제안한 모델의 정확성을 평가하기 위해 야간 조업 어선의 위치를 포함하고 있는 AIS(Automatic Identification System) 정보와 상호 비교 평가 하였다. 이를 위해, 먼저 AIS 자료를 획득 및 분석하는 방법을 소개한다. 해양안전종합시스템(General Information Center on Maritime Safety & Security, GICOMS)으로부터 제공받은 AIS 자료는 동적정보와 정적정보로 나뉜다. 동적 정보는 일별 자료로 구분되어있으며, 이 정보에는 해상이동업무식별번호(Maritime Mobile Service Identity, MMSI), 선박의 시간, 위도, 경도, 속력(Speed over Ground, SOG), 실침로(Course over Ground, COG), 선수방향(Heading) 등이 포함되어 있다. 정적정보는 1개의 파일로 구성되어 있으며, 선박명, 선종 코드, IMO Number, 호출부호, 제원(DimA, DimB, DimC, Dim D), 홀수, 추정 톤수 등이 포함되어 있다. 이번 연구에서는 선박의 정보에서 어선의 정보를 추출하여 비교 자료로 사용하였으며, 위성 자료는 구름의 영향이 없는 깨끗한 날짜의 영상 자료를 선별하여 사용하였다. 야간 불빛 위성 자료, 구름 정보 등을 이용하여 야간 조업 어선의 불빛을 감지하는 심층신경망(Deep Neural Network; DNN) 기반 모델을 제안하였다. 본 연구의결과는 야간 어선의 분포를 감시하고 한반도 인근 어장을 보호하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.307-315
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• 2023

우리나라는 기상 악화 속에서 감항성이 확보된 선박만이 항해할 수 있도록 선박출항을 해사안전법에 근거하여 통제하고 있으나 통제 대상선박 지정에 대한 과학적 평가 결과 및 정량적 근거가 미비하여, 항행안전의 확보와 합리적 출항통제 운영을 위한 개선 의견이 제기되고 있다. 본 연구는 풍랑 주의보 발효 시 주요 통제대상 선종인 예인선의 실선계측을 통해, 현행 출항통제 기준의 적정성을 평가하고 현실성 있게 개선될 수 있도록 정량적 근거를 제시하는 것에 연구 목적이 있다. 이를 위해 예인선에 선박의 3축 운동과 선체가속도를 측정하는 Sensor를 설치하여 유의파고 3m인 해역 내에서 운항하여 선체운동 성능을 계측하였고, 계측된 수치를 내항성능 평가요소 및 한계 값 기준을 바탕으로 비교 분석하였다. 실측 선박은 톤수에 따른 현행 통제기준에서 제외되었으나, 분석 결과 Pitch 값이 Operation 기준을 넘어 항행안전에 위험성이 존재하였다. 본 연구 결과는 선박 출항통제 대상에 대한 검토와 다양한 선종 및 제원을 대표할 수 있는 추가적 실측연구가 필요함을 시사한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권7호
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• pp.958-963
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• 2023

최근에 선박을 안전하게 설계 및 운항하기 위해 인공지능으로 운동성능을 예측하는 연구가 늘고 있다. 하지만 일반적인 선박에 비해 소형 어선에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 논문에서는 소형 어선의 운동성능 계산에 필수적인 운동응답을 심층신경망으로 추정하는 모델을 제안한다. 15척의 소형 어선에 대하여 유체동역학 해석을 수행하였으며 이를 통해 데이터베이스를 구축하였다. 환경 조건과 주요 제원을 입력 데이터로, 단위 파고에 대한 운동응답(Response Amplitude Operator)을 출력 데이터로 설정하였다. 훈련된 심층신경망 모델을 통해 예측된 운동응답은 유체동역학 해석 결과와 유사한 경향을 보이며 고주파 성분을 가진 운동응답 함수를 낮은 오차로 근사하는 결과를 보여준다. 본 연구의 결과를 바탕으로 어선의 선형 특성 고려한 심층신경망 모델로 확장하여 연구 결과의 활용도를 넓히고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권5호
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• pp.538-542
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• 2015

선체의 횡관성모멘트는 선박의 횡운동 특성을 다루는 경우 제외될 수 없는 요소로서 그 크기의 적정성은 선체 동특성 해석의 결과와 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 그러나 선박은 질량분포와 형상이 복잡하므로 이를 직접적인 계산을 통해 값을 구하기에는 과정이 매우 복잡하고 대상 선박의 구체적인 관련 자료를 얻기도 어렵다는 점에서 실용적으로는 선체 질량의 등가적 관성반경을 선체폭의 일정비율로 계산하는 간접적인 방법이 통용되고 있다. 한편, 어느 선체의 자유 횡운동이 나타내는 횡요 주기와 감쇠형태는 관성모멘트에 의해 영향을 받기 마련이고 따라서 이러한 응답의 결과적인 모양으로부터 역으로 해당 선박의 관성모멘트를 구하는 일반식의 도출이 가능할 것으로 유추될 수 있다. 본 연구에서는 관찰에 의한 선체의 횡요 주기는 경사각의 진폭 감쇠비에 의해서도 달라지는 관계를 해석하여 횡요 주기와 경사각 진폭 감쇠비 모두를 함수 인자로 포함하는 일반식에 의해 횡관성모멘트 크기가 구해질 수 있음을 나타내었다. 또한 이러한 일반식에 횡요 관찰 선박의 주요 제원을 적용하였을 때 나타나는 특성 그래프들을 분석한 결과 횡요주기뿐 아니라 진폭감쇠비가 함께 검토될 때 얻어지는 관성모멘트 값이 보다 정확해진다는 것을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-7
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• 2002

본 논문에서는 선체 하부에 moonpool과 bilge step을 장착한 새로운 개념으의 LNG-FPSO를 운동감소와 cargo, operation tank의 슬로싱 현상의 관점에서 기술하였다. LNG-FPSO의 주요제원은$L\times B\times D\times t(design)=270.0\times51.0\times32.32\times13.7(m)$ 이고 적용조건은 total corgo capacity of 161KT at 98% loading condition 이다. LNG-FPSO의 운동감소의 목적으로 2개의 moonpool과 선체하부 bilge 부분에 사각 step을 장착하였다. LNG-FPSO의 운동해석을 위해 단순화된 경계조건을 만족하는 선형화된 3차원 diffraction theory를 사용하였고 LNG-FPSO의 연성된 6-자유도 운동응답을 계산하였다. LNG-FPSO의 정확한 Roll 운동을 추정하기 위해 점성효과는 Himeno(1981)가 제안한 경험식을 사용하였다. Moonpool의 크기에 따른 운동감소의 경향을 파악하기 위해 이론적 계산과 실험적 방법으로 수행하였다. Moonpool 크기와 bilge step의 효과를 최적화하기 위해 총9가지의 case를 설정하였다. 이론 및 실험 결과로부터 본 LNG-FPSO는 moonpool과 bilge step의 장착으로 인한 감쇠력의 증가로 운동성능이 우수하다. 본 LNG-FPSO의 운동 응답중, 특별히 roll 운동이 다른 drillship, shuttle tanker등의 선박과 비교하여 상당히 작았고 이는 moonpool과 blige step의 장착으로 인한 효과로 판단된다. Cargo tank와 operation tank 크기를 검토 하기 위해 불규칙 해상중 sloshing 해석을 chamfer를 갖는 LNG-FPSO의 No.2, No.5 tank 벽면의 압력 분포와 자유표면의 time history에 초점을 맞추어 수행하였다. 최종적으로 tank 크기를 최적화 하였고 최적화된 tank는 선수사파와 횡파상태의 모든 filling에서 공진현상과 충격압력이 발생하지 않음을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.60-65
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• 1996

1축 1타선에 대한 조종운동 수학모델은 통상적인 경우 이미 확립되어 널리 사용되고 있다. 또한 저속이나 천수역에서의 조종운동계산에도 응용되고, 새로운 국면의 조종운동 해석에도 기존의 조종수학 모델이 근간이 되고 있다. 한편 2축 2타선과 같은 특수선형에 대해서는 Lee 등에 의한 상세한 구속모형시험 결과로 그 특성이 알려지게 되었고, 1축 1타를 기본으로 하는 기존 수학모델에 약간의 수정을 가함으로서 충분이 조종운동을 추정할 수 있음을 보였다. 본 논문에서는 2축 2타선에 대한 Propeller Effective Wake($1-w_p$)와 유효중립타각 (Effective Neutral Rudder Angle) ${\delta}_R$에 대한 추정모델을 제안하고, Hull의 유체력에 관해서도 Inoue의 추정식을 사용하여, 초기설계단계에서 선박의 주요치수, Propeller 및 타 제원만으로서 개략적인 2축 2타선의 조종운동 계산을 가능하도록 하였다. 이 추정법에 의한 조종운동 계산결과를 엄밀한 구속모형 시험 Data에 의한 계산과 비교하여, 본 논문에서 제안된 추정법의 유용성을 검증하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제29권1호
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• pp.21-29
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• 1993

한국의 연안어선에 장비된 소형자기컴퍼스의 장비현황과 성능을 연구하기 위하여 소형어선 219척의 선박제원과 자기컴퍼스 이용에 대한 현장 설문조사를 행하고, 그 중에서 총톤수 4-6톤급의 실험대상 어선 4척을 선정하여 그 선박의 자기컴퍼스의 설치위치별 자차측정과 성능실험을 행하고, 이를 검사, 조사하였다. 주요한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조사 대상으로 한 총톤수 1-10 톤급 연안어선 219척 중 4톤 미만의 어선은 약 50%를 차지하였고, 자기컴퍼스의 제작연도가 20-30년 경과된 어선이 14척이나 되었으며, 자차수정용구를 비치한 어선은 2척 뿐이었다. 2. 컴퍼스의 설치위치별로 측정된 자차를 분석한 결과, 기관실위의 브리지갑판상과 브리지내의 컴퍼스받침대위 및 브리지위의 컴퍼스 갑판상에 자차수정을 한 자기컴퍼스를 설치하여 사용하면, 브리지내의 컴퍼스대의 위와 브리지위의 컴퍼스 갑판상에서는 잔재자차가 $\pm$1~2 $^{\circ}$ 정도였으나, 기관실 위의 브리지갑판상에서는 그 잔재자차가 $\pm$5 $^{\circ}$로 이곳은 컴퍼스 설치 장소로서 부적당함을 알 수 있었다. 3. 연안어선에서 사용 중인 자기컴퍼스의 제반특성은 표준규격인 반주기의 평균치가 12초 이상이어야 하고, 3회 이상 진동해야하는 기준에 미달하였으며, 측정치인 자기능률 1400 CGS는 소형컴퍼스의 표준치 400$\pm$30 CGS와는 큰 차이가 있었다. 4. 실험 대상 어선에 장비하고 있는 자기컴퍼스의 수반각은 6~16 $^{\circ}$로서 한국표준규격인 1~1.5 $^{\circ}$에 비해 너무 크게 나타나 그 표준규격에 부적합한 것으로 판단되었다.