• 제목/요약/키워드: Ship Performance Test

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Private LoRa 기반 어구 자동식별 시스템의 거리 측정 시험 (Test of Communication Distance Measurement of Fishing Gear Automatic System Based on Private LoRa)

  • 이성렬;김세훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.61-66
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    • 2020
  • 해양은 지구 표면의 70.8%를 차지하기 때문에 해양산업에서 IoT 기술의 적용은 넓은 영역에 배치된 수많은 장치로부터 다양한 정보를 수집하고 활용하는 것이다. LPWA는 통신 거리가 넓은 특징으로 해양에 배치하기에 매우 적합한 통신이다. 본 논문에서는 전자 어구 실명제를 실행하기 위한 핵심기술인 private LoRa를 기반으로 실해역 성능 거리 실험은 진행하였다. sx1276을 기반으로 한 private LoRa 모듈을 개발하였고, 게이트웨이는 private LoRa로 수신 받은 데이터를 SKT Cat. M1을 이용하여 서버로 데이터를 전송하도록 개발하였다. 해발 599 m에 게이트웨이를 설치하고 25 km, 40 km, 60 km에서 데이터 송수신 실험을 한 결과, 각각 96.1%. 97.1%, 96.2%의 통신 성공률을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

일반상선의 선수 개구부가 저항 및 자항성능에 미치는 영향 (Effects of Opening Condition of the Fore Body on the Resistance and Self-Propulsion Performance of a Ship)

  • 박동우
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.78-85
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    • 2014
  • 일반상선 중 액화천연가스(LNG) 재기화 선박은 기존의 LNG 운반선에 액화된 LNG를 다시 기화할 수 있는 추가설비를 갖춘 선박이다. 이 선박은 해상에서 천연가스를 해저 터미널을 통해 이송하는 수중 터렛 시스템을 보유한다. 하역작업을 완료한 선박이 운항 시에는 수중 터렛이 없음으로 인해 선수부 바닥이 열려 있는 개구부 즉, 오프닝 상태가 발생한다. 본 연구의 주 목적은 오프닝 상태로 운항 시 발생되는 속도손실을 CFD를 이용한 유동해석과 예인수조에서의 모형시험을 통하여 정확하게 파악하였다. 모형시험에서는 나선 상태와 오프닝 상태에서 저항 및 자항성능을 평가하였다. 실험에서는 터프트 법에 의한 유선조사시험을 이용하여 오프닝 내부유동의 변화를 정량적 또는 정성적으로 보다 더 상세한 조사를 하였다.

별도의 고정타를 갖는 수중운동체 승강타의 제어력에 미치는 받음각의 영향에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Effect of Angle of Attack on Elevator Control Force for Underwater Vehicle with Separate Fixed Fins)

  • 박정훈;신명섭;최재엽;황종현;신영훈;김연규
    • 한국해양공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.243-252
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    • 2016
  • Conventionally, the static angle of attack and static elevator tests are carried out separately to estimate hydrodynamic stability derivatives of underwater vehicles. However, it is difficult to verify the interaction between the angle of attack and elevator angle in such cases. In this study, we perform a static elevator with angle of attack test where both the angle of attack and elevator angle are varied simultaneously. The experimental results show that the angle of attack has an influence on the elevator control force and that this tendency is dependent on the sense in which the angle of attack and elevator angle are varied. We predict level flight performance using hydrodynamic derivatives estimated through this experiment. The predictions considering the effect of angle of attack show good agreement with trials conducted in the open sea.

OpenFOAM을 이용한 주형체 활주선의 저항 및 항주자세 추정 (Prediction of Resistance and Planing Attitude for Prismatic Planing Hull using OpenFOAM)

  • 쉬샹위;장양;염덕준
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.313-321
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    • 2019
  • The prediction of the hydrodynamic performance of a planing hull vessel is an important and challenging topic for computational fluid dynamic (CFD) applications to naval hydrodynamics. In this paper, the resistance and planing attitude analysis for a Fridsma hull, which is a prismatic planing hull, in still water are numerically studied using OpenFOAM. OpenFOAM is an open source code package based on C++ libraries and the finite volume method (FVM) for the discretization of the RANS equation. The volume of fluid method (VOF) is used to capture the water-air interface and the SST ${\kappa}-{\omega}$ model is used for the turbulence simulation. The overset mesh method is used to capture the large motion of the hull at higher speeds. Before the extensive analysis, uncertainty analyses using various time steps and grid sizes were performed for one ship speed case of Fn = 1.19. The results of the present study are compared with those of a model test, other CFD research, and Savitsky's empirical formula. The results of the present study, following the trend of other CFD results, slightly over predict the resistance and under predict the sinkage and, more significantly, the trim.

수중 예인 소나용 케이블 설계 및 성능에 대한 연구 (A Study on Design and Performance Test for Underwater Towing Sonar Cable)

  • 나재현;홍의창;김승천;김동길
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1095-1104
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    • 2022
  • 예인케이블은 예인음탐기(TASS: Towed Array Sonar System)를 윈치(Winch)를 이용하여 수중으로 반복전개, 회수하여 수중에서 음탐기로 탐지된 신호(정보)를 탐사선 또는 수상함으로 전달하고 예인음탐기에 전원공급하는 역할을 한다. 예인케이블은 세부적으로 중량케이블과 경량케이블로 구성된다. 음탐기용 예인케이블은 운용 심도가 깊어질수록 수중 환경이 열악하여 높은 기계적 특성과 내구성이 요구되는 특징이 있다. 이러한 제약사항으로 인하여 국내에서 설계 및 제작된 사례는 극히 드문 실정이다. 본 연구를 통해 확보된 광통신 방식 예인케이블 설계에 대한 핵심기술은 방위산업 및 민간 분야에도 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

국내항만투자의 효율성 및 적정 투자규모 예측을 위한 모형개발 및 실증적 적용에 관한 연구 (A Study on the Model Development and Empirical Application for Predicting the Efficiency and Optimum Size of Investment in Domestic Seaports)

  • 박노경
    • 한국항만경제학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.18-41
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Liu(2009)의 슬랙변수모형과 윌콕슨 부호순위 검정방법을 도입하고 새롭게 수퍼효율성모형을 도입한 Tone(2002)의 수퍼SBM모형에 대해서 이론적으로 설명하였다. 또한 1997년부터 2007년까지 국내 20개 항만의 5개의 산출물(항만서비스만족도, 수출입물량, 선박입출항척수, 항만재정수입, 컨테이너화물처리량)과 3개의 투입물(항만투자금액, 접안능력, 하역능력)을 이용하여 국내항만들의 효율성을 측정한 후에, 효율성 순위를 이용하여 윌콕슨의 부호순위검정을 통해서 수퍼SBM모형이 갖고 있는 항만효율성측면의 예측력을 측정하는 방법을 보여 주었다. 또한 개별항만별, 연도별로 적정한 항만투자의 금액을 예측하여 보여 주었다. 실증분석의 주요한 결과는 다음과 같다. 첫째, Wilcoxon의 부호순위 검정통계량에 의거하여 효율성 예측에 대한 가설검정을 해 보면, 제1모형에서는 p값이 평균 97.68% 수준에서 성과예측력을 가지는 것으로 나타났으며, 제2모형에서는 약 76.1%로 나타났다. 둘째, 수퍼SBM모형에 의한 항만별 항만투자의 적정투자규모를 정확하게 제시하였다. 셋, 제2모형에 대한 수퍼SBM모형에 의한 항만별 항만투자의 적정투자규모예측 결과는 다음과 같다. (ㄱ) 항만투자규모가 적정했던 항만들은 인천, 완도, 여수, 서귀포, 부산, 울산, 속초로 나타났다. (ㄴ) 거의 모든 항만들에서 투자금액이 과다한 것으로 나타났으며, 과소한 항만들은 삼천포, 마산, 울산, 삼척, 동해항으로 나타났다. (ㄷ) 차기년도의 항만의 적정투자규모를 예측하여 제시할 수는 있었다. 본 연구의 정책적인 함의는 국내항만관리자들은 항만의 환경이 변하고 있으므로 본 연구에서 제시하고 있는 수퍼SBM모형을 이용하여 항만들의 항만투자의 효율성 측정이나, 경영성과를 예측하는데 도입을 해야만 한다.

고속 해상 객체 분류를 위한 양자화 적용 기반 CNN 딥러닝 모델 성능 비교 분석 (Comparative Analysis of CNN Deep Learning Model Performance Based on Quantification Application for High-Speed Marine Object Classification)

  • 이성주;이효찬;송현학;전호석;임태호
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.59-68
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    • 2021
  • 최근 급속도로 성장하고 있는 인공지능 기술이 자율운항선박과 같은 해상 환경에서도 적용되기 시작하면서 디지털 영상에 특화된 CNN 기반의 모델을 적용하는 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 해상 서비스의 경우 인적 과실을 줄이기 위해 충돌 위험이 있는 부유물을 감지하거나 선박 내부의 화재 등 여러 가지 기술이 접목되기에 실시간 처리가 매우 중요하다. 그러나 기능이 추가될수록 프로세서의 제품 가격이 증가하는 문제가 존재해 소형 선박의 선주들에게는 비용적인 측면에서 부담이 된다. 또한 대형 선박의 경우 자율운항선박의 시스템을 감안할 때, 연산 속도의 성능 향상을 위해 복잡도가 높은 딥러닝 모델의 성능을 개선하는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 딥러닝 모델에 경량화 기법을 적용해 정확도를 유지하면서 고속으로 처리할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 먼저 해상 부유물 검출에 적합한 영상 전처리를 진행하여 효율적으로 CNN 기반 신경망 모델 입력에 영상 데이터가 전달될 수 있도록 하였다. 또한, 신경망 모델의 알고리즘 경량화 기법 중 하나인 학습 후 파라미터 양자화 기법을 적용하여 모델의 메모리 용량을 줄이면서 추론 부분의 처리 속도를 증가시켰다. 양자화 기법이 적용된 모델을 저전력 임베디드 보드에 적용시켜 정확도와 처리 속도를 사용하는 임베디드 성능을 고려하여 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법 중 정확도 손실이 제일 최소화되는 모델을 활용해 저전력 임베디드 보드에 비교하여 기존보다 최대 4~5배 처리 속도를 개선할 수 있었다.

위성 통신용 선박 탑재 능동 위상배열 안테나 시스템 (Shipboard Active Phased Array Antenna System for Satellite Communications)

  • 전순익;채종석;오승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.1089-1097
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    • 2002
  • 본 논문에서는 선박에 탑재하여 해상에서 이동 중 위성통신을 수행하는 능동 위상배열 안테나 시스템의 설계, 제작 및 시험을 소개한다. 안테나와 시스템은 광역 하이브리드 추져, 송수신 겸용 안테나 소자, 비대칭 배열, 송수신간의 간섭 억압, 및 주파수 스캔 효과를 보상하는 위상제어 기술 등의 새로운 구조와 기술을 적용한다. 안테나는 32$\times$4 이차원 배열을 가진 송수신 겸용 안테나이다. 안테나는 두개의 빔을 가진다. 안테나 사용 주파수는 수신 7.25 - 7.75 GHz 송신 7.9 - 8.4 GHz이다. 안테나 지향 이득은 수신 35.4 dBi와 송신 35.7 dBi이며, 최대 54 %의 효율을 가진다. 전자 빔 스캔 범위는 앙각 $\pm$35$^{\circ}$와 방위각 $\pm$4$^{\circ}$이다. 안테나는 방위각 360$^{\circ}$ 무한회선과 앙각 $\pm$$10^{\circ}$의 기계적 제어가 가능한 하이브리드 추적 운동을 할 수 있다. 안테나 3 dB 빔폭은 2.2$^{\circ}$이며, 부엽 레벨 -14 dB와 교차편파 억압 송신 21 dB의 특성을 가진다. 안테나는 근역전계 측정 시설을 이용하여 측정하였다. 시스템 성능은 선박 모의 운동 시뮬레이터 위에서 위성 중계기 시뮬레이터를 사용하여 시험하였다. 운동 상태에서 위성 추적 성능은 추적 오차가 3 dB 이내이다. 안테나 시스템은 변조된 위성방송 신호를 주파수 변환하여 안테나 시스템의 변조 신호 송수신 시험에 사용하였다.

직류기반 가변속 발전 시스템을 이용한 에너지 절감에 관한 연구 (A Study on Energy Savings of a DC-based Variable Speed Power Generation System)

  • 박기도;노길태;김경화;문창재;김종수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.666-671
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    • 2023
  • 국제적인 선박 배출 가스에 대한 환경 규제가 점차 강화됨에 따라 전기추진 및 하이브리드 추진선박에 대한 관심이 증대되고 있으며, 이러한 선박에 적용하기 위한 다양한 솔루션이 개발 및 적용되고 있는데 특히 전력계통의 안정화, 시스템의 효율성을 높이기 위한 방안으로 직류배전시스템이 적용되고 있다. 또한, 선박용 직류배전시스템에 대한 안전 및 성능에 대한 검증 및 시험의 중요성이 요구되고 있다. 본 연구는 직류배전 테스트베드 구축 및 직류배전(가변속 발전)시스템에 대한 성능을 검증하고 연료소모량 분석한 결과로서 선박용 직류배전에 적용되고 있는 가변속 발전시스템을 적용하였으며, 발전기에서 출력되는 전력을 정류기를 통해 직류전력으로 변환하여 시스템에 연계하고 이러한 장치들을 감시 및 제어하기 위한 시스템을 개발하였다. 이러한 직류배전 시스템을 적용한 시험을 통해 최대 전압은 751.5V이고 최소전압은 731.4V가 계측되어 전압변동률은 2.7%로 3% 이내에서 안정적으로 전압이 공급되는 것을 확인하였고 부하변동에 따라 가변속 발전시스템을 적용하였을 경우 연료소모량이 기존 정속발전시스템과 비교하여 구간에 따라 최대 20%이상 연료절감이 되는 것을 시험을 통해 확인하였다.

노인의 감각장애와 기능상태에 관한 연구 (Effects of the Sensory Impairment on Functioning Levels of the Elderly)

  • 송미순
    • 대한간호학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.678-693
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    • 1993
  • The purposes of this study were to describe the level of vision and hearing impairments, depression and functional capacity, among Korean institutionalized elderly and to examine the relation-ship between sensory impairments, depression, and functional capacity in these people. The final pupose was to test the cognitive function path model using sensory competencies as predictors. A convenience sample of thirty nine male and 90 female subjects with a mean age of 80.5 were the subjects of this study. The subjects were tested for cognitive function, and vision and hearing impairments. Physical function and social function were measured by observation of designated task performance by the subjects. Their level of de-pression was measured using a Geriatric Depression Scale administered through an interview. Individual subjective ratings of hearing and vision were marked by the subjects, on a ladder scale. The results of the study showed that 48.8% of the subjects had a hearing impairment, 63.5% had a vision impairement, and 36.4% had both a vision and hearing impairement. The four sensory groups (no sensory impairement, hearing impairement, vision impairement, hearing and vision impairement) were tested for differences in depression, physical function, social behavior and cognitive function. The only significant difference that was found was in cognitive function, between the no sensory impairement group and the hearing and vision impairement group(F=3.25, P<.05), Subjective ratings of hearing showed a significant correlation with cognitive function(r=.34, p<.001) and with social behavior(r=.31, p<.001). There was no correlation between subjective vision ratings and cognitive function or social behavior. However there was a significant correlation between vision and hearing(r=.49, p<.001). There was also a significant negative correlation between age and vision(r=-.21, p<.01) and between age and hear-ing(r=-.34, p<.001). There was a significant correlation between depression and physical function (r=-.32, p<.001) but there was no correlation between depression and cognitive function or social behavior. Based on the literature review and the result, this study, a path model of sensory competence-> cognitive function- >social behavior was developed and tested : Perceived vision and perceived hearing were the exogenous variahles and cognitive function and social behavior were the endogeneous variables in the model. The path analysis result demonstrated an accept-able fit (GFI=.997, AGFI=.972, X$^2$=.72 (p=.396), RMSR=.019) between the data and the model. There was a significant direct effect($\beta$=.38) of perceived hearing on cognitive function. There was a significant direct effect ($\beta$=.32) of cognitive function on social behavior. The total effect of hearing on social behavior was $\beta$=.32 including the indirect effect ($\beta$=.12) . However perceived vsion had little effect ($\beta$=-.08) on cognitive function. The result of path analysis confirms that hearing levels influence cognitive function, and both hearing and cognitive function levels influence social behavior. However, vision has little effect on cognitive function or on social behavior. For the next study, a combined model of the pre viously developed environment - >depression- > physical and social function model, and the present cognitive function model, should be tested to further refine the functional capacity model. There also a need for longitudinal study of functional capacity and sencory competence in order to better understand how declining sensory competence influences functional capacity and how it effects in-creasing dependency and nursing needs in the elderly.

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