• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2012

이 논문에서는 최소의 배터리를 소비하여 물고기 로봇을 구동하고, 물고기와 같은 유연한 운동을 할 수 있는 생체 모방(biomimetic) 물고기 로봇의 설계, 제작, 제어에 관하여 제안 하였다. 두 개 모터를 적용하여 물고기와 같이 유연하게 움직일 수 있는 방법을 제시 하였다. 중성 부력을 유지하는 방법과 빠르게 잠영하고, 방향을 전환 하기 위한 방법을 제시 하였다. 로봇 물고기의 꼬리는 유연한 움직임을 만들기 위하여 폴리머 재질을 사용하여 만들었다. 꼬리 내부는 관절과 강선으로 구성된다. 로봇 물고기에 척추에 해당하는 우레탄 골격과 관절을 이루는 핀에 연결된 강선을 당겨 꼬리에 정현파 명령을 주어 물고기와 비슷한 유영을 할 수 있도록 하였으며, 부력 조절 장치를 설치하였으며, 이 부력 조절 장치를 이용하여 물고기 로봇이 상승, 하강을 할 수 있도록 하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제14권6호
• /
• pp.215-220
• /
• 2014

파고 부이에 설치된 가속도센서를 통해 가속도 값을 측정하고, 이를 통해 파고를 계산하는 알고리즘은 대부분 측정된 가속도값의 이중적분을 취하여 구하고 있다. 이와 같은 적분과정은 오차의 누적을 수반하게 되며, 오차의 누적은, 자칫 오측정 및 시스템의 불안정으로 이어질 수 있다. 한편, 해수면의 물입자 운동은 주기적이며 타원운동을 하고 있다는 사실이 잘 알려져 있다. 이러한 사실로 부터, 선형적 관계를 이용하여 타원 운동식을 직접 계산할 수 있으며, 이에 대한 최소값을 구함으로써 파고를 얻을 수 있게 된다. 본 연구는, 이중 적분 과정을 통해 수반되는 오차누적의 영향을 최소화하는 방법으로서 선형적 관계의 이용가능성을 확보하고자 하는데 그 목적이 있다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.7-15
• /
• 2013

Eco-friendly and sustainable seaweed biomass energy have been under the spotlight as the future of renewable energy. However, seaweed culture is primarily conducted inshore, with the research on offshore culture still in an early stage. For massive biomass production, a systematic engineering approach is required to devise offshore seaweed culture facilities rather than the conventional empirical ones. To establish the fundamental behavior of seaweed culture facilities, the dynamic characteristics of a seaweed culture facility were analyzed in the study. For this purpose, numerical analyses of the seaweed culture facility (a frame type) were carried out by using the hydrodynamic simulation program ANSYS-AQWA. For the analysis, environmental loads were considered using the wave spectra and co-linear current; mooring variables were selected as parameters; and time domain analyses were carried out to acquire the time series responses and eventually the dynamic characteristics. Finally, the mooring performance was evaluated. It was found that the motion could be controlled by adjusting the buoyancy and mooring slope.

• 대기
• /
• 제26권4호
• /
• pp.635-647
• /
• 2016

The effects of sea surface temperature (SST) gradient induced by the previous typhoon on the following typhoon motion over East Asia have been investigated using Weather Research and Forecasting (WRF) model for the previous Typhoon Bolaven (1215) and following Typhoon Tembin (1214). It was observed that Typhoon Bolaven remarkably reduced SST by about $7^{\circ}C$ at Yellow Sea buoy (YSbuoy). Using the WRF experiments for the imposed cold wake over West of Tembin (WT) and over East of Tembin (ET), this study demonstrates that the effects of eastward SST gradient including cold wake over WT is much significant rather than that over ET in relation to unexpected Tembin's eastward deflection. This difference between two experiments is attributed to the fact that cold wake over WT increases the magnitude of SST gradient under the eastward SST gradient around East Asia and the resultant asymmetric flow deflects Typhoon Tembin eastward, which is mainly due to the different atmospheric response to the SST forcing between ET and WT. Therefore, it implies that the enhanced eastward SST gradient over East Asia results in larger typhoon deflection toward the region of warmer SST according to the location of the cold wake effect. This result can contribute to the improvement of track prediction for typhoons influencing the Korean Peninsula

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제30권1호
• /
• pp.29-38
• /
• 2018

축대칭 진동수주형 부유식 파력발전의 성능을 평가하기 위하여 PTO를 고려한 선형화된 자유수면경계조건을 유도하여 유한요소 수치모델을 수립하였다. 발전효율에 영향을 미칠 것으로 판단되는 동력인출장치(PTO)가 설치되는 실린더내 수주의 공진현상과 부유체의 heave 공진현상에 직접적으로 영양을 줄 수 있는 설계변수인 실린더 및 스커트 길이, 그리고, 수심을 변화시키며 수치실험을 실시하여 발전시스템의 최적설계에 필요한 기초 자료를 확보하였다. 연구결과, 발전시스템의 효율은 실린더내 진동수주의 공진보다는 부유체의 heave 운동 공진에 지배되며, 부이 외측에 스커트를 부착함으로써 효율적으로 공진조건을 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.120-128
• /
• 2016

파력발전은 파도의 위치에너지와 운동에너지를 이용한 발전방식으로 본 논문에서는 선형동기발전기를 이용한 파력발전시스템에 대하여 연구를 진행하였다. 파력 발전시스템을 분석하기 위해서는 부이의 운동과 부이와 연결과 발전기의 운동을 모델링하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 발전시스템의 분석을 위하여 선형발전기와 컨버터 시스템의 모델링을 진행하였다. 선형발전기와 컨버터 시스템의 전압 방정식 및 부이의 운동방정식을 이용하여 2상 회전좌표계에서의 벡터제어기법을 적용하여 댐핑기반의 제어기 구성을 제안한다. 파도 에너지로부터 전기에너지를 추출하기 위해서 파력발전기의 전류제어를 통해 댐핑을 적절히 조절할 수 있는 벡터제어기법 구성에 대해 제안한다. 최종적으로 제안된 제어기의 검증을 위하여 MATLAB/Simulink를 이용한 2상 회전좌표계에서의 벡터제어기의 시뮬레이션을 수행하였으며 선형 발전기 축소모델와 PCS 축소모델을 통한 실험을 수행하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제54권3호
• /
• pp.196-203
• /
• 2017

In general, the installation of offshore wind turbine have been carried out by a jack-up barge or wind turbine installation vessel. In case of using jack-up barge, an additional barge is required to transport offshore wind turbines. During the transportation, barge is affected by environmental conditions such as wave, wind etc. So, it is important to secure the static and dynamic stability of the barge. In this study, fundamental research was performed to evaluate the stability of barge due to use the guide frame. The analysis for static stability of barge was performed under the two loading conditions with or without wave and those results were evaluated according to the Ministry of Oceans and Fisheries rules. Also motion analysis was performed under the ITTC wave spectrum using buoy data and evaluated based on NORDFORSK guideline by using commercial software Maxsurf Motions.

• 한국해양공학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.454-460
• /
• 2020

In 2019, the Korean government announced the 3rd Basic Plan for Energy, which included expanding the rate of renewable energy generation by 30-40% by 2040. Hence, offshore wind power generation, which is relatively easy to construct in large areas, should be considered. The East Sea coast of Korea is a sea area where the depth reaches 50 m, which is deeper than the west coast, even though it is only 2.5 km away from the coastline. Therefore, for offshore wind power projects on the East Sea coast, a floating offshore wind power should be considered instead of a fixed one. In this study, a response analysis was performed by applying the analytical conditions of IEC61400-3-2 for the design of floating offshore wind power generation systems. In the newly revised IEC61400-3-2 international standard, design load cases to be considered in floating offshore wind power systems are specified. The upper structure applied to the numerical analysis was a 5-MW-class wind generator developed by the National Renewable Energy Laboratory (NREL), and the marine environment conditions required for the analysis were based on the Ulsan Meteorological Buoy data from the Korea Meteorological Administration. The FAST v8 developed by NREL was used in the coupled analysis. From the simulation, the maximum response of the six degrees-of-freedom motion and the maximum load response of the joint part were compared. Additionally, redundancy was verified under abnormal conditions. The results indicate that the platform has a maximum displacement radius of approximately 40 m under an extreme sea state, and when one mooring line is broken, this distance increased to approximately 565 m. In conclusion, redundancy should be verified to determine the design of floating offshore wind farms or the arrangement of mooring systems.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.139-146
• /
• 2023

양식장 부표 등과 같은 해상의 소형 장애물을 탐지하고 거리와 방위를 시각화시켜 주는 해상물체탐지시스템은 선체운동으로 인한 오차를 보정하기 위해 3축 짐벌이 장착되어 있지만, 파도 등에 의한 카메라와 해상물체의 상하운동으로 발생하는 거리오차를 보정하지 못하는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 외부환경에 따른 수면의 움직임으로 발생하는 해상물체탐지시스템의 거리오차를 분석하고, 이를 평균필터와 이동평균필터로 보정하고자 한다. 가우시안 표준정규분포를 따르는 난수를 이미지 좌표에 가감하여 불규칙파에 의한 부표의 상승 또는 하강을 재현하였다. 이미지 좌표의 변화에 따른 계산거리, 평균필터와 이동평균필터를 통한 예측거리 그리고 레이저 거리측정기에 의한 실측거리를 비교하였다. phase 1,2에서 불규칙파에 의한 이미지 좌표의 변화로 오차율이 최대 98.5%로 증가하였지만, 이동평균필터를 사용함으로써 오차율은 16.3%로 감소하였다. 오차보정 능력은 평균필터가 더 좋았지만 거리변화에 반응하지 못하는 한계가 있었다. 따라서 해상물체탐지시스템 거리오차 보정을 위해 이동평균필터를 사용함으로써 실시간 거리변화에 반응하고 오차율을 크게 개선할 수 있을 것으로 판단된다.