• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1413-1417
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• 2004

수제는 하천 흐름을 적극적으로 제어하여 수심을 유지하고, 소류력을 증가시키는 한편 수세를 줄여 토사의 침전을 유포하고자 하는 하천 시설물이다. 수제에 의한 역흐름장(diverse flow fields) 혹은 수제역 (spur-dike zone)의 형성은 다양한 수중생물의 서식환경을 조성하거나 홍수 시 어류의 피난처로 사용될 수 있기 때문에 최근 중시되고 있는 자연형 하천 공법에 수제가 도입되고 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 수치모형을 이용하여 수제주변 흐름을 수치모의 하여 Rajaratnam과 Nwachukwu (1983)의 수리실험 자료 및 Tingsanchali와 Maheswaran (1990)의 2차원 수치모의 결과와 비교하였다. 수치모의 결과 이차흐름과 역방향 흐름이 크게 나타나는 수제 안쪽 및 제방과 가까운 지점에서는 수치모의 자료와 실험자료가 잘 일치하지 않는 결과를 보였으면, 이러한 지점을 제외한 다른 지점에서는 실험자료와 유사한 결과를 나타내고 있음을 확인하였다. 단일 수제에 의한 재순환영역 (recirculation zone)은 수제길이의 약 10배 지점인 것으로 나타났으며, 이는 기존의 연구결과와 유사하였다. 또한 수제 뒤편에 형성되는 와의 중심이 수면에 가까운 지점일수록 뒤로 이동하는 것을 확인하였다. 이는 Tominaga 등 (2001)의 실험결과와 유사한 것으로서 수심에 비례하여 수제 뒷부분에 형성되는 와의 크기가 커지는 것을 파악하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.165-166
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• 2022

최근 전세계적으로 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, 이하 MASS)의 기술 개발 및 시험 항해가 본격적으로 추진되고 있다. 하지만 MASS의 출현과 별개로 운항 방식, 제어 방식, 관제 방식 등 명확한 지침은 부재한 상태이다. 육상에서는 머신 러닝을 통하여 자율주행차에 대한 다양한 제어 방식을 연구하고 있으며, 이에 따라서 MASS도 제어 또는 통항 방식에 대한 기초 틀을 마련할 필요성이 있다. 하지만 육상과 달리 해상은 기상, 조종성능, 수심, 장애물 등 다양한 변수들이 존재하고 있어 접근 방식이 복잡하여, 머신 러닝을 적용할 때 환경에 대한 요소를 적절하게 설정해야 한다. 따라서 본 연구는 멀티 에이전트 강화학습을 통하여 MASS의 자율적인 통항 방식을 제안하기 위하여 강화학습의 해상교통환경 설정을 위한 요소를 도출하고자 하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 1993.10a
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• pp.510-515
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• 1993

본 연구에서는 저속에서도 시스템의 자세 제어가 용이하게 하기 위하여 추진기 뒤에 제어판이 위치하도록 설계하였으며, 일반 서보 시스템과는 달리 무게와 공간 제약이 크고, 제어판 운동에 따른 외란 등록성의 변화가 심하므로 push-pull 형태의 소형, 고출력 편로드 복동 복수 실린더의 작동기를 설계하였다. 또한 일반적으로 서보밸브와 작동기는 일체형으로 설계되나 본 시스템의 공간상 심한 제약으로 인하여 서보밸브와 작동기를 분리하는 방법으로 구조설계를 하고 그 사이 유로는 매니폴드식으로 하여 동력전달을 하였다. 설계된 구동장치를 실제 정밀제작하여 실험을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과와 실험에 의하여 얻어진 결과를 비교 분석하여 설계의 타당성 및 시스템의 성능을 검증하였다. 고속 수중운동체에 대하여 저속에서 자세제어를 용이하게 하고, 제한된 좁은 설치공간의 문제점을 해결하기 위하여 1) 추진기 후미에 독립된 4개의 상, 하, 좌, 우 제어판 설치 2) 서보밸브는 몸체에, 작동기는 Tail Tube에 분리 작동 설계 3) 소형의 편로드 복동 복수 실린더로 설계 구성된 유압식 구동장치는 시뮬레이션과 실험 결과를 통하여 시스템의 타당성을 입증하였다. 그러므로, 개발한 구동장치는 저속에서도 큰 제어력으로 자세 제어가 용이하기 때문에 얕은 수심에서 발사시 예상되는 위험 요소를 상다ㅇ 개선 시키므로써 운용범위의 다양화를 가져 올것으로 기대된다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.29 no.5B
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• pp.483-491
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• 2009

In this study, a jetty construction is taken into account for the reduction of sediment diffusive concentration incoming from the upstream river due to the urbanization and industrial development and to minimize the effects on the coastal ecosystems. The field observation and numerical calculation are conducted to analyze the diffusion zone of sediment concentration in the small estuary and coastal area. The specification of the installed jetty which is able to control the sediment concentration was decided based on the prediction of the dispersion area changes in space and time. The selected size and layout for the jetty design were examined for the dispersion zone by numerical calculation and field observation. As a result, the jetties constructed in the estuary retarded the dispersion rate of sediment concentration, so that the effect area of sediment dispersion was obviously decreased. In addition, the measured field data indicated that the sediment deposition in the inside of dikes could be controlled and the right side area of jetties could be preserved without influx sediment diffusion.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.26 no.1
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• pp.146-151
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• 2002

Efficiency of dredging work depends on the types of equipment used, the sediments encountered, whether the work to be performed is new or for maintenance, pre and/or post hydrographic surveying and so forth. Among those, surveying accuracy which is directly determined by the control of the dredge's position and depth surveying accuracy being surveyed at the dredging point are important factors. The purpose of this study is to develop an integrated process management system for pump dredge. The system is composed of 4 sub-systems such as LADGPS for dredge positioning dredging point determination, tidal gauge and angular depth sensor for depth determination, and GIS and ENC process management. The process management system for pump dredge developed was installed on the pump dredge "EUNJIN PD-2" but is now producing work data for comparison with performance of the existing dredge. The data retrieved from the pump dredge process management system up to now shows similar result from the grab dredge management system which was developed previously. It is easy to operate, achieves good accuracy with only 45cm unevenness, reduces working perioa by 20 percint,. More precise evaluation of the system comes later after the dredging work is completed.completed.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.442-442
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• 2012

농업용저수지 수질측정 현황은 17,600여 개소 농업용저수지 중 농업용수 수질측정망 조사시설은 저수지 800개소이며, 농업용 호소로서 환경부 조사 시행 호소수질측정망시설 26개소(저수지 16개소, 담수호 10개소)를 포함한 826개소를 대상으로 농업용수 수질을 분석 평가하고 있다. 저수지 자율항법 자동수질측정을 위하여 개발한 운영시스템은 내용적측정 무인탐사선과의 연계운항 제어모듈 개발 및 저수지 수질측정을 위한 최적항로 운항모듈을 개발하였다. 자율항법 무인탐사선의 자동수질 측정을 위한 운항 제어 알고리즘 설계를 위하여 기존의 자율항법 탐사선의 운항 알고리즘과 수질자동 측정장치 제어 알고리즘을 분석하여 연계 제어모듈을 설계하고 프로그래밍 하였다. 운영과정은 선박운영 프로그램에서 수질모니터링 프로그램으로 Operation Start 명령을 전송하면 수질모니터링 프로그램에서 이 명령을 수신한 이후에 윈치제어 및 수질측정, 각 해당 수심에서 시료채수를 수행한 이후에 Opeartion End 신호를 선박운영 프로그램에 전송하면 다음 지점으로 이동할 수 있도록 하였다. 이를 통하여 효율적인 농업용저수지의 무인자동 수질측정 및 채수기술을 개발 제공하도록 하겠다.

• Journal of IKEEE
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• v.27 no.3
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• pp.225-233
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• 2023

This paper implements a system that monitors human body lifting information in the event of a marine accident. The monitoring system performs ultrasonic communication through a lifting device controller that transmits underwater environment information, and LoRa communication is performed on the water to provide GPS information within 10 km to the control center or mother ship. The underwater lifting controller transmits pneumatic sensor, gyro sensor, and temperature sensor information. In an environment where the underwater conditions increase by one atmosphere of water pressure every 10m in depth, and the amount of air in the instrument decreases by half compared to land, a model of a 60kg underwater mannequin is used. Using one 38g CO2 cartridge in the lifting appliance SMB(Surface Maker Buoy), carry out a lifting appliance discharge test based on the water level rise conditions within 10 sec. Underwater communication constitutes a data transmission environment using a 2,400-bps ultrasonic sensor from a depth of 40m to 100m. The monitoring signal aims to ensure the safety and safe human structure of the salvage worker by providing water depth, water temperature, and directional angle to rescue workers on the surface of the water.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.26 no.2
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• pp.105-112
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• 2022

In this paper, unmanned underwater glider was designed for high-depth operation and adopted a bladder-type buoyancy controller for improving battery efficiency, and the motion controller controls the pitch angle by moving the internal mass battery. To improve the energy efficiency of the unmanned underwater glider, a layered PID controller that performs control by section was designed. Simulation program including 6-DOF motion equations and hydrodynamics coefficients of an unmanned underwater glider is constructed using Matlab/Simulink program. Control methods such as PID controller, sliding mode controller and layered PID controller were applied to the simulator to compare the dynamics performance and energy efficiency. As a result, the layered PID controller showed improved control performance compared to other controllers and improved energy efficiency of approximately 7.2% compared to PID controller.

• Korean Journal of Ecology and Environment
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• v.41 no.spc
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• pp.50-60
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• 2008

We performed the experiment to evaluate the effect of different DO concentrations (0.5, 4.5 and 9.0 $mgO_2L^{-1}$) and water depths (20, 50 and 80 cm) on the filtering rate, mortality, and pseudifeces production of Unio douglasiae against the cyanobacterial bloom (mainly Microcystis aeruginosa). A solitary-living bivalve U. douglasiae was collected in the upstream region of the North Han River (Korea). The harvested mussels were carefully transferred to the laboratory artificial management system, which was controlled temperature $(18{\pm}2^{\circ}C)$, flow rate (10L $h^{-1}$), food $(Chlorella^{TM})$, sediment (pebble and clay), light intensity (ca. $20{\mu}mol$ photons), and photocycle (12 L : 12 D). In the field observation, the mussel mortality was significantly correlated with water temperature, pH and DO concentration (P<0.05). The mortality was decreased with water depth; 65, 90, 80% of mortality at 20, 50, 80 cm water-depth, respectively. Filtering rate (FR) showed the highest value at 50 cm water depth, and thereby the concentration of chlorophyll-${\alpha}$ decreased continuously by 94% of the control at the end of the experiment. In contrast, FR decreased by 34% of the initial concentration at 20 cm water depth. Over the given water-depth range, the mussel FR ranged from $0.15{\sim}0.20L\;gAFDW^{-1}hr^{-1}$ during the 18hrs of experiment, and thereafter, they appeared to be approximately 0.11, 0.26 and 0.30 L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$ at 20, 50 and 80cm water depth, respectively. FR was highest with the value of 0.46L $gAFDW^{-1}hr^{-1}\;at\;0.5mgO_2 L^{-1}$ at the early stage of the experiment, while it increased with DO concentration. Maximum pseudofaeces production was 11.2 mg $gAFDW^{-1}hr^{-1}\;at\;9.0mgO_2L^{-1}$. Our results conclude that U. douglasiae has a potential to enhance water quality in eutrophic lake by removing dominant cyanobacteria, but their effects vary with environmental parameters and the water depth at which they are located.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.369-370
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• 2022

최근 자율 운항 선박에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, MUNIN (Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks) 프로젝트를 계기로 자율 운항 선박에 대한 개발과 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 국제해사기구 IMO는 자율 운항 선박 시대에 대응하기 위해 자율 선박을 MASS (Maritime Autonomous Surface Ship)라 정의하고 선박 자율화 정도에 따라 4단계 등급을 제시하고 있다. 완전한 자율 운항 선박에 대한 요구조건을 만족하기 위해서는 항로 결정과 제어기술이 필수적이다. 본 연구에서는 여러 가지 기술 중 선박의 최적경로를 생성하는 기법을 다룬다. 기존에 최적항로를 생성하기 위한 방법으로는 A^*, Dijkstra와 같은 알고리즘들이 주로 사용되었다. 그러나 이와 같은 알고리즘은 섬이나 육지에 대한 충돌 회피는 고려하고 있지만 수심 및 연안 선박에 대한 규정들은 고려하지 않고 있어 실제로 적용하기에는 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 안전을 위해 선박의 선저 여유 수심과, 해도에 규정되어 있는 선박 운항에 대한 여러 규정들을 반영하여 최적 항로를 생성하고자 한다. 최적 항로를 생성하기 위한 알고리즘으로는 강화학습 기반의 Q-learning 알고리즘을 적용하였다.