• 한국해양공학회지
• /
• 제38권3호
• /
• pp.124-136
• /
• 2024

As the number of offshore wind-power installations increases, collision accidents with vessels occur more frequently. This study investigates the risk of collision damage with operating vessels that may occur during the operation of an offshore wind turbine. The floater used in the collision study is a 15 MW UMaine VolturnUS-S (semi-submersible type), and the colliding ships are selected as multi-purpose vessels, service operation vessels, or anchor-handling tug ships based on their operational purpose. Collision analysis is performed using ABAQUS and substantiation is performed via a drop impact test. The collision analyses are conducted by varying the ship velocity, displacement, collision angle, and ship shape. By applying this numerical model, the extent of damage and deformation of the collision area is confirmed. The analysis results show that a vessel with a bulbous bow can cause flooding, depending on the collision conditions. For damage caused by collision, various collision angles must be considered based on the internal stiffener arrangement. Additionally, the floater can be flooded with relatively small collision energy when the colliding vessel has a bulbous bow.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
• /
• pp.73-80
• /
• 2004

최근 해난사고가 난로 증가되고 있으며, 특히, 인적과실로 인한 충돌사고의 비중은 $70\%$에 이르고 있다. 본 연구에서는 실시간 충돌위험도 표시 시스템을 개발함으로써, 충돌위험도를 사전에 인지함으로써 비상상황에 효과적으로 대처하고, 인적과실로 인한 충돌위험도를 줄이고자 하였다. 이를 위해 충돌위험도 추정에 있어, 2가지 방법을 비교 검토하였는데, 선박들 간에 충돌위험도를 평가하는 퍼지 알고리즘을 이용한 방법과 항해사가 느끼는 환경스트레스를 이용하여 충돌위험도를 평가하는 방법이다. 개발된 실시간 충돌위험도 표시 시스템을 검증하기 위해 선박운항 시뮬레이터에 설치하고 다양한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.43-50
• /
• 2009

최근 해양사고가 날로 증가되고 있으며, 특히, 인적과실로 인한 충돌사고의 비중은 70%에 이르고 있다. 본 연구에서는 실시간 충돌 위험도 표시 시스템을 개발하였는데, 충돌위험도를 사전에 인지함으로써 비상상황에 효과적으로 대처하고, 인적과실로 인한 충돌위험도를 줄이고자 하였다. 충돌위험도 추정을 위해, 선박들 간에 충돌위험도를 평가하는 퍼지알고리즘을 이용한 방법과 항해사가 느끼는 환경스트레스를 이용하여 충돌위험도를 평가하는 방법의 두 가지를 비교 검토하였다. 실시간 충돌위험도 추정 알고리즘을 검증하기 위해 선박운항 시뮬레이터에 설치하고 다양한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 2009

자동운항 알고리즘은 인적요인에 의한 해난사고를 방지하고, 보다 효과적이고 안전한 운항을 위해 개발되어 왔다. 그러나, 대부분의 알고리즘이 수많은 선박이 입출항하는 항만근처의 실제 통항상황을 고려하여, 성능을 입증하지 않았기에, 실제 선박에 설치되어 운용된 사례는 거의 없다. 본 연구에서는 충돌사고의 위험성을 줄이고, 안전운항을 지원하기 위하여, 퍼지 이론과 가변공간 탐색법 개념을 사용한 충돌회피 알고리즘을 고안하였다. 충돌회피 알고리즘은 크게 3단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계에서는, 현재시간(t=to)에 타선들의 위치 및 속도정보와 자선의 위치 및 속도정보를 이용하여 퍼지 이론에 의한 충돌위험도를 계산하고 이를 바탕으로 회피를 위한, 행동공간을 구성한다. 두번째 단계에서는, 일정시간 이후($t=to+{\Delta}t$)의 타선 및 자선의 위치 및 속도를 추정하여, 다시 충돌위험도를 계산하는데, 이때는 변화된 위험도를 바탕으로 행동공간을 다시 재구성하게 된다. 세 번째 단계에서는, 추정된 행동공간들을 대상으로 최적화 기법을 사용하여, 가장 안전하고, 효율적인 회피경로를 결정하게 된다. 이와 같이 3단계로 구성된 충돌회피 알고리즘은 실시간으로 계산되어, 지속적으로 갱신된다. 본 논문에서는 고안된 가변공간 탐색법을 이용한 충돌회피 알고리즘을 한국해양연구원의 선박운항 시뮬레이터에 구현하여, 대양항해 시나리오를 대상으로 성능시험을 수행하였다. 타선박의 항해정보는 AIS 정보를 가정하였고, 최종 선정된 회피경로는 Auto-pilot에 의해 자동운항 되도록 구성하였다. 본 논문에서는 고안된 가변공간 탐색법을 이용한 충돌회피 알고리즘의 특징과 성능시험 결과에 대해 소개한다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제44권2호
• /
• pp.166-173
• /
• 2007

Collision analysis problems between ship to ship can be generally classified into the external mechanics(outer dynamics) and internal mechanics(inner dynamics). The former can be also dealt with the concept of fluid-structure interaction and the use of rigid body dynamic program, depending on the ways handling the hydrodynamic pressure due to surrounding water. In this study, full scale ship collision simulation was carried out, such as a DWT 75,000 ton striking ship collided at right angle to the middle of a DWT 150,000 struck ship with 10 knots velocity, coupling MCOL, a rigid body mechanics program for modeling the dynamics of ships, to hydrocode LS-DYNA. It could be confirmed that more suitable damage estimation would be performed in the case of the collision simulations with consideration of surrounding water through the comparison with the collision simulation results of fixed struck ships without it. Through this study, the opportunity could be obtained to establish a more effective ship collision simulation technique between ship to ship.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.309-315
• /
• 2007

We've investigated the characteristics on mariner's behavior in the collision situation through a full-mission ship handling simulator and considered that it's necessary to model the standard avoiding behavior of mariners in order to apply the obtained results more widely and effectively. Thus we described the contents of standard avoiding behavior taken by mariners in the collision situation and established the concept of the standard model based on human factors for collision avoidance in a previous study. As a following study, this paper is to propose the method of modeling on mariners' standard behavior for collision avoidance by analyzing the contents of mariner's information processing and the related factors using regression analysis. As a result, we confirmed the influence of relating factors to avoiding behavior in mariner's deciding decisions and proposed the modeling method of mariners' standard behavior for collision avoidance with a example of recognition model.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2006년도 Asia Navigation Conference
• /
• pp.63-70
• /
• 2006

Now AIS (Automatic Identification System) has been under full operation for ocean-going vessels, and it is expected not only to identify target ships but also to take collision avoidance using AIS information with Radar and ARFA information in restricted waters. AIS information is very useful not only for target identifications but also for taking collision avoidance, but OOW (Officer OF Watch-keeping) should take care of systematic observation of AIS because of miss-operation or malfunction of AIS. In this paper, we propose the application of Onboard Ship Handling Simulator with visual system displayed 3D scene added AIS performance such as blind areas of Island, microwave propagation, ok. and maneuvering simulation using TK models, applied real time AIS information and research the effectiveness of this system for ship handling in restricted waters, and discus the principal issues through the on board experiments. Conclusion will be expected that; 1) systematic observation of ASS information using visual scene simulator with AIS information will be effectively done, 2) observation compared with Radar and ARPA information will be also useful to make a systematic observation, 3) using the recording and replay function of simulation will be useful not only for systematic observation but also to measure and to encourage officers' skill.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.10-17
• /
• 2018

종합 안전관리체계인 e-navigation을 준비하기 위해 선박의 의도된 경로를 선박 대 선박, 그리고 선박 대 육상 간에 공유하는 경로교환에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 경로교환을 위한 기술적인 측면에서의 연구 개발은 진행되고 있으나, 그 효과나 문제점 등 도입 필요성에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 선박조종 시뮬레이션을 통해 경로교환이 항해 안전에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고, 시뮬레이션 수행자들의 주관적인 평가를 종합하여 경로교환의 효과를 검증하였다. 선박 간 경로교환을 할 경우 최초 충돌회피 시점은 평균 3.43분 더 빨라졌으며, 충돌회피 방향은 60 %가 변경되었다. 또한 타선 A와의 최근접점은 31 % 더 가까워지고, 평균 타 사용지수는 57 % 줄어들었다. 그리고 설문 응답자의 95 %는 경로교환이 충돌회피 의사결정에 영향, 85 %는 안전운항에 긍정적인 영향, 90 %는 사고예방 효과, 70 %는 항해사의 심리적 부담 경감, 70 %는 경로교환을 실무에 도입해야한다고 답하였다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제8권4호
• /
• pp.713-720
• /
• 2012

Unlike FEM (Finite Element Method), which provides an accurate deformation of soft objects, FFD (Free Form Deformation) based methods have been widely used for a quick and responsive representation of deformable objects in real-time applications such as computer games, animations, or simulations. The FFD-AABB (Free Form Deformation Axis Aligned Bounding Box) algorithm was also suggested to address the collision handling problems between deformable objects at an interactive rate. This paper proposes an enhanced FFD-AABB algorithm to improve the frame rate of simulation by adding the bounding sphere based collision test between 3D deformable objects. We provide a comparative analysis with previous methods and the result of proposed method shows about an 85% performance improvement.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1324-1331
• /
• 1999

물체의 공간에서의 운동을 다루는 공간 추론의 연구에서 충돌을 이해하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 정성적 충돌 이론과 추론 기법을 소개하고자 한다. 충돌 해석에 있어 관련된 물체의 공간적 속성과 운동방향의 상호작용을 분석하여 충돌로 인한 힘과 운동 방향의 전달을 계산하였다. 추론 과정에 있어서는 충돌이 갖는 특성인 불연속적인 변화에 대한 분석과 회전 운동으로 인한 변화의 분석이 소개되었다. 제안된 충돌 이론과 추론 기법은 구현되어 자동차 충돌 사고의 충돌에 적용되어 유효성을 입증할 수 있었다. Abstract Understanding collision is important in spatial reasoning problems that study the motions of objects. This paper introduces qualitative collision theory and reasoning techniques. Force and motion transfers are computed by analyzing the interactions of the spatial properties and motions of the objects. This paper also presents inference techniques for handling discontinuous changes and angular changes by rotation. These theories and inference techniques are implemented and applied to real car-to-car collision accidents. The test results verify the reliabilities of our techniques.