• 한국CDE학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.227-235
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• 2011

Ship handling simulator should have capabilities of calculating ship motions (heave, pitch, and roll) at given sea state and displaying the calculated motions through a real-time 3D visualization system. Motion solver of a ship handling simulator generally calculates those motions in addition to position for an own ship, a main simulation target, but provides only position information for traffic ships. Therefore, it is required to simulate real-time traffic ship and buoy motions coupled with ocean waves in a ship handling simulator for the realistic visualization. In the paper, the authors propose a simple dynamics model by which ship and buoy motions are calculated with the input data of wave height and discuss a method for the implementation of a ship and buoy motions calculation module.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.86-93
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• 2015

최근 선박의 안전항해를 위해 해사서비스 목록인 MSP에 대한 국제적인 논의가 활발하게 진행되고 있다. 성공적으로 MSP를 개발하기 위해서는 먼저 MSP의 구조와 데이터 표준화가 되어야 한다. 또한 육상-선박, 선박-선박 간 제공되는 IT서비스가 안전항해에 효과적인지 평가하고 데이터의 전달 및 표현방법에 대한 사전 적합성 검토가 필요하다. 따라서 본 논문에서 제안하는 시뮬레이션 시스템은 항해사 교육 목적으로 사용하는 선박 조종 시뮬레이터와 달리 일반 PC 환경에서 동작하여 MSP의 IT서비스를 개발하고 검증하는 것을 목적으로 설계하였다. 시스템은 시나리오 편집기 모듈과 항해환경 3차원 시각화 모듈, 항해기기 2차원 시각화 모듈로 구성되어 있다. 시나리오 편집기 모듈은 시뮬레이션 시나리오를 작성하고 시뮬레이션을 운용하는 기능을 제공한다. 항해환경 3차원 시각화 모듈은 작성된 시나리오에 따라 해상환경과 항해환경의 상호작용을 3차원으로 표현하는 기능을 제공한다. 항해기기 2차원 시각화 모듈은 선박의 주요 항해기기의 상호작용을 2차원으로 표현하는 기능을 제공한다. 개발된 시뮬레이션 시스템을 이용하여 다수 선박이 항구에 입 출항하는 항해환경을 구성하고 자선을 항구에 입항하는 시험을 행하여 국제해사기구에서 개발되어진 일부 MSP의 효용성을 평가하기 위한 시뮬레이션에 사용할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제13권4호통권35호
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• pp.118-123
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• 1999

The mathematical model used in the simulation of ship's maneuvering contains the hydrodynamic coefficients, which are usually evaluated based on PMM model tests in the towing tank and used to predict ship's maneuvering performance when applied to the proto-type ship. The proper mathematical model has to be developed to predict ship's maneuvering motions with hydrodynamic coefficients very well. The mathematical model for PMM model tests is analyzed with identification program and the hydrodynamic coefficients and maneuvering motions by system identification we compared with those obtained directly from PMM model tests and sea trial. The mathematical model for PMM model tests was established and the magnitudes of ship's maneuvering coefficients were determined. When the identified values of coefficients were used to simulate the maneuvers, a very good agreement was obtained between the numerically simulated motion responses and those obtained from PMM model tests.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권9호
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• pp.33-42
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• 1998

If a ship diesel engine is operated by consolidated control with Controllable Pitch Propeller(CPP), the minimum fuel consumption is achieved together with the demanded ship speed. For this, it is necessary that the ship is operated on the ideal operating line which satisfies the minimum fuel consumption and that the pitch angle of CPP and throtle valve angle are controlled simultaneously. In this point of view, this paper presents a controller design method for a ship propulsion system with CPP based on the decoupling control theory. To do this, Linear Matrix Inequality(LMI) approach is introduced for the control system to satisfy the given $H_\infty$ control performance and robust stability in the presence of physical parameter perturbations. The validity and applicability of this approach are illustrated by simulation in the all operating ranges.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.31-41
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• 2010

지금까지의 함정과 관련된 연구들은 전술 체계 및 함정 개발 위주로 진행되어 왔으며 승조원의 거주 생활 환경 개선에 대한 연구는 부족했다. 본 연구 대상인 함정 crew mess room은 승조원 불특정 다수가 이용하는 함정 내 대표적인 복지 시설물로 기존의 전술 전략 중심의 모델링 및 시뮬레이션 방법론의 적용은 어려움이 있다. 이에 시설물의 혼잡도 평가 및 운용 시나리오 검증을 위한 3차원 이산 사건 시뮬레이션 기반의 시뮬레이션 모델링 프레임워크를 제안하고 구체적인 사례를 통해 대기시간 이동시간, 이동거리 등의 결과 분석을 통해 이를 검증하였다. 제안한 혼잡도 평가 시뮬레이션 프레임워크는 함정 crew mess room과 같은 복지성격의 시설물의 모델링 및 시뮬레이션을 적용하기 위한 절차 및 시스템 구성 요소를 포함하고 있으며 이는 향후 시뮬레이션 연구 수행에 가이드 역할을 수행할 수 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권6호
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• pp.689-694
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• 2014

The Korean government has introduced and enforced maritime traffic safety assessment to secure traffic safety since 2010. The maritime traffic safety assessment is needed by law to design a new port or modify an existing one. According to Korea Maritime Safety Act, in the assessment the propriety of marine traffic system consists of the safety of channel transit and berthing/unberthing maneuver, safety of mooring, and safety of marine traffic flow. The safety of channel transit and berthing/unberthing maneuver can be evaluated only by ship-handling simulation. The ship-handling simulation is carried out by sea pilots working with the port concerned. The vessel's proximity measure is an important factor to evaluate traffic safety. The proximity measure is composed of vessel's closest distance to channel boundary and probability of grounding/collision. What is more, the probability of grounding becomes important. According to central limit theorem, a sample has a normal distribution on condition that its size is more than 30. However, more than 30 simulation runs bring about the increase of assessment period and difficulty of employing sea pilots. Therefore this paper is to find out minimum sample size for evaluating vessel's proximity. First sample sets of size of 3, 5, 7, 9 etc. are selected randomly on the basis of normal distribution. And then KS test for goodness of fit and t-test for confidence interval are applied to each sample set. Finally this paper decides the minimum sample size. As a result this paper suggests the minimum sample size of 5, that is, the simulation of more than five times.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권3호
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• pp.207-213
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• 2008

항만이나 항로에서의 심층적인 선박운항 안전성 평가를 위한 목적으로 주로 선박운항 시뮬레이션 시스템이 사용되고 있다. 하지만, 실제 해상에서 선박이 조우할 수 있는 환경 조건은 매우 다양한 반면, 비용이나 시간적인 제약으로 인하여 실시간 선박운항 시뮬레이션은 극히 한정된 경우에 대해서만 수행되는 것이 일반적이다. 본 논문에서는, 이러한 실시간 시뮬레이션 실험 조건을 효과적이고 체계적으로 도출하기 위한 통계적 기법에 대하여 제안하고, 이 기법을 실제 선박 운항 안전성 평가를 위한 시뮬레이션 연구에 적용한 실증 분석 결과를 사례 연구로 기술하였다. 실증 분석에는 주성분을 이용한 종합 운항 난이도 산정 방법과 누적 확률분포 개념을 이용하여 선박 운항 난이도가 높은 실험 조건을 실시간 시뮬레이션 실험 조건으로 선택하는 기법을 제시하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.507-512
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• 2007

This paper presents a tracking filter with ship's motion compensation for a ship-borne radar tracking system. The ship's maneuver is described by displacement and rotational motions in the ship-centered east-north frame. The first order Taylor series approximation of the measurement error covariance of the converted measurement is derived in the ship-centered east-north frame. The ship's maneuver is compensated by incorporating the measurement error covariance of the converted measurement and displacement of the position state in the tracking filter. The simulation results via 500 Monte-Carlo runs show that the proposed method follows the target successfully and provides consistent tracking performance during ship's maneuvers while the conventional tracking filter without ship motion compensation fails to track during such periods.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2011년도 특별논문집
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• pp.75-81
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• 2011

An indirect concept and method is proposed to predict the paint dry time at the inside wall of ship block. To implement this concept on computer program, optimal hot air supply-exhaust system of paint dry facility was designed by CFD simulation and experiment was performed to get the paint dry time curve according to various paint dry conditions. After combining the block inside environment from the simulation results and the paint dry time prediction curve from the curve-fitting of experimental result, the GUI program which can be executed in general PC OS has been finally developed.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1612-1618
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• 2021

Telegraph 제어기는 선박의 속도제어에 사용되는 장치로 선원의 안전에 매우 직접적인 영향이 미치는 기자재이다. 이에 선주는 Telegraph 제어기에 대해 매우 높은 신뢰성을 요구하고 있으며, 선급에서는 신뢰성 검증을 위한 방법으로 HILS(hardware in loop system)테스트를 도입하고 있는 추세이다. 이에, 본 논문에서는 Telegraph 제어기의 HILS 테스트를 수행하기 위한, 전기추진선박을 모델링하였다. 모델링을 위해, 전기추진터그보트의 사양을 정의하고, 배터리, 추진전동기, 선박모델 파트 등에 대해 모델링 하였다. 또한, 다양한 운전시나리오를 정의하고 이에 따라 Telegraph 제어기를 모델링하였다. 마지막으로 통합 모델에 대한 결과를 시뮬레이션을 통해 확인하였다.