• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.408-416
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• 2016

본 연구에서는 선내 수집데이터를 활용하는 선박 및 육상 서비스를 위한 선박용 어플리케이션 시스템과 해상 데이터 통합관리 및 상호교환을 위한 선육 간 통합 시스템을 활용한 선박 에너지효율 모니터링 시스템을 설계하였다. 선박 에너지효율 모니터링 시스템은 윈도우 기반의 응용프로그램으로 file base EDI 통신을 이용하도록 구성하였다. 주요기능으로 연료소모량 최소화를 위한 항로 계획, 에너지 소모 및 배출가스 배출 모니터링, 선박 에너지 효율 분석 및 분석데이터 분석을 구현하고 실 운항선박에 적용하여 시스템의 정상 동작을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권2호
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• pp.202-207
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• 2014

Recently, the study of energy saving technology of ships begins in earnest, as energy saving policies are performed all around the world. SEMS (Ship Energy Management System) is one of the techniques to increase energy efficiency by applying to a independent system like a ship and offshore. SEMS is composed of Cooling Pump Control System (CPCS), Renewable Energy Emergency Power Control System (REEPCS), Load Control System (LCS), and Heating, Ventilation, and Air Conditioning System (HVACS). SEMS is enable to increase energy efficiency and achieve integrated management through the interlocking of each system. Especially, it is possible to improve the flexibility of the selection of the generator capacity in conjunction with a rechargeable battery and renewable energy. In this paper, SEMS applied rechargeable battery is proposed and simulated. By applying the rechargeable battery, it was confirmed that SEMS applied rechargeable battery can be operated at optimum efficiency of the generator.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권4호
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• pp.165-171
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• 2016

IMO에서는 선박온실가스 규제를 위해 2013년부터 현존선의 선박에너지효율관리계획인 SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan)의 시행을 강제화하고 있다. SEEMP에서 권고하는 에너지절감기술 가이드라인은 크게 하드웨어적인 장비의 탑재 및 개조 또는 소프트웨어적인 기술을 통한 연료유 절감효과로 구분된다. 신조선의 경우 하드웨어적인 기술구현이 용이하지만 현존선의 경우 운항상 제약으로 인해 소프트웨어적인 에너지 절감기술 구현이 적용되고 있다. IT기반의 선박에너지절감 시스템 성능평가를 위해 해상시험을 수행하였고, 시스템 적용 전후의 항차데이터를 이용하여 연료유 절감효과를 비교 분석 하였다. 또한, SEEMP에서 자발적인 사용을 권고하고 있는 선박 경제운항 지표 (EEOI, Ship Energy Efficiency Operation Indicator) 분석을 통한 성능평가 결과를 제시하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권9호
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• pp.749-753
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• 2011

A leisure ship has a stand-alone type power system, and a generator is in use on this condition. But the generator cannot be operated in condition of leisure activity, ocean measurement and etc, because of environment and noise. Recently, renewable energy system is connected with power system of the leisure-ship for saving energy. The renewable energy system can not supply the stable power to leisure-ship because power generation changes according to weather condition. And most of the leisure ship is operated without methodical power management system. This study's purpose is to develop SPMS(Smart Power Management System) algorithm using the renewable energy (photovoltaic, wind power and etc.). The proposed algorithm is able to supply stable the power according to operation mode. Furthermore, the SPMS manages electric load (sailing and communication equipment, TV, fan, etc.) and reduces operating times of the generator. In this paper, the proposed algorithm is realized and executed by using LabVIEW. As a result, the hour for operating the generator is minimized.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.131-139
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• 2018

최근 4차 혁명과 연계하여 많은 선박 분야의 연구들이 수행되고 있으며, 그 중 하나로 에너지 관리시스템 (EMS: Energy Management System)이 관심을 받고 있다. 에너지 관리시스템은 선박의 에너지를 관리하기 위한 시스템을 통칭하며, 다양한 시스템을 포함한다. 본 논문에서는 선박에서의 에너지 절감 분야를 분석하고, 기관실에서 에너지 절감이 가능한 개별 부하 제어 시스템을 포함한 선박 전력 에너지 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 EMS는 PCS (Pump Control System), ERFCS (Engine Room Fan Control System), LCS (Load Control System), HVACS (Heating, Ventilation, Air conditioning Control System)의 개별 부하 제어 시스템을 포함한다. 1차적으로, 제안하는 EMS는 기관실의 개별적인 부하 시스템에서 에너지를 절감한다. 2차적으로는 통합 모니터링 및 제어 시스템을 통해 발전 시스템과 전력 부하 시스템을 적절히 제어하여 에너지를 절감한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권6호
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• pp.465-472
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• 2015

선박온실가스 규제를 위한 SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan) 기술 중 선박에너지절감을 위한 조치는 하드웨어적인 장비를 선박에 탑재하여 구현하거나, 인적교육 및 운항패턴 개선 등과 같은 소프트웨어적인 방식으로 구현 가능하다. 선체저항개선을 위한 기술 중 하드웨어적인 장비 개조를 통해 구현되는 기술은 현존선에 적용하는데 장비의 규모 등에 의한 제약이 발생한다. 반면 소프트웨어적인 에너지절감기술의 구현은 저렴한 도입비용과 하드웨어적인 방식에 비해 높은 에너지 절감효과를 보이며, 선종에 크게 구애받지 않고 적용이 용이하다는 장점을 가지고 있어 IT 기술을 이용한 선박에너지절감기술이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 IT 기반의 선박에너지절감 기술을 검증하기 위하여 대표적인 3개 선종에 대한 실선 모델링 기반의 선박조종시뮬레이터를 이용한 육상시험을 수행하였다. 시뮬레이터를 이용한 성능검증 방법은 6개의 다양한 환경조건에서 에너지절감기술 적용 전후의 운항결과로부터 에너지절감효과를 비교 분석하고, 해상상태에 따른 구간별 비교결과를 통해 IT기반 에너지절감시스템의 성능평가를 수행하였다. 벌크, 컨테이너, VLCC 선종을 이용한 육상시험 결과 컨테이너선의 연료절감률이 가장 크게 나타났고, 육상시험 대상선박 모두 선박에너지절감시스템 사용전과 비교하여 연료절감효과를 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.141-148
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• 2012

The power system of leisure ship has a character of stand-alone type, so it continuously checks the usable power. Especially, the leisure ship using renewable energy needs to adjust the power consumption of loads according to the usable power. Also, the important loads of leisure ship are different by operation mode. However, current power management system doesnot consider such character. This paper studied load management system of the SPMS(Smart Power Management System) and composed using the smart plug. The SPMS controls the loads depending on a user's pattern and character through variable priority number control. This control algorithm was verified through simulation of assumed user and situation using LabVIEW.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권3호
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• pp.301-308
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• 2011

International Maritime Organization (IMO) proposed the Energy Efficiency Operation Indicator (EEOI) in 2005 and the Energy Efficiency Design Index (EEDI) in 2008 so as to address emission concern and regulation. Likewise, Ship Energy Efficiency Management Plan (SEEMP) and Greenhouse Gas (GHG) monitoring and management are also becoming an issue lately. This paper introduces the energy efficiency design index (operation indicator) monitoring system (EDiMS) software can continuously monitor $CO_2$, $NO_x$, $SO_x$, and PM values emitted from ship. The accurate inventory of ships GHG can be obtained from base of emission result during the engine shop test trial and the actual monitoring of shaft power and ship speed. In addition, the ability to store all exhaust emission and engine operation data can be applied as the useful tool of the inventory work of air pollution and ship energy management plan for the mitigation or reduction of ship emissions.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권2호
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• pp.123-132
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• 2014

The maritime sector is advancing with dedicated endeavor to reduce greenhouse gas in addressing issues with regards to global warming. Since 01 January 2013, the International Maritime Organization (IMO) regulation mandatory requirement for Energy Efficiency Design Index (EEDI) has been in place and should be satisfied by newly-built ships of more than 400 gross tonnage and the Ship Energy Efficiency Management Plan (SEEMP) for all ships type. Therefore, compliance to this necessitates planning during the design stage whereas verification can be carried-out through an acceptable method during sea trial. The MEPC-approved 2013 guidance, ISO 15016 and ISO 19019 on EEDI serves the purpose for calculation and verification of attained EEDI value. Individual ships EEDI value should be lower than the required value set by these regulations. The key factors for EEDI verification are power and speed assessment and their synchronization. The shaft power can be measured by telemeter system using strain gage during sea trial. However, calibration of shaft power onboard condition is complicated. Hence, it relies only on proficient technology that operates within the permitted ISO allowance. On the other hand, the ship speed can be measured and calibrated by differential ground positioning system (DGPS). An actual test on a newly-built vessel was carried out to assess the correlation of power and speed. The Energy-efficiency Design Index or Operational Indicator Monitoring System (EDiMS) software developed by the Dynamics Laboratory-Mokpo Maritime University (DL-MMU) and Green Marine Equipment RIS Center (GMERC) of Mokpo Maritime University was utilized for this investigation. In addition, the software can continuously monitor air emission and is a useful tool for inventory and ship energy management plan. This paper introduces the synchronization and identification method between shaft power and ship speed for EEDI verification in accordance with the ISO guidance.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.881-889
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• 2022

전 세계적으로 선박의 배출물에 의한 환경 오염에 관심이 증가하여, 에너지 효율을 높여 선박 배출물 감소와 연료 소비 효율을 높이는 시스템 개발에 많은 연구가 진행되고 있다. 각 시스템은 소형 선박에서는 실증될 수 있으나, 대형 선박의 경우에는 실증에 대한 여건이 마땅치 않다. 현실적으로 대형 선박에 real time으로 구동되는 에너지 관리 시스템 제어기를 테스트하기 위해서는 시뮬레이터를 통한 테스트를 수행해야 한다. 본 연구에서는 각 제어 시스템과 에너지 관리 시스템을 연동할 수 있도록 각 신호를 Modbus TCP/IP에 맞게 주소를 설정하였으며, 신호의 흐름에 따라 알고리즘을 구성하였다. 또한, 각 제어기가 선박에서 수집하는 신호를 인위적으로 발생시킬 수 있도록 신호 발생기를 설계 및 제작하였다. 시뮬레이터 제작 및 연동 결과 real time으로 운용되는 각 제어기는 역할을 알맞게 수행하였으며, 선박용 에너지 관리 시스템의 알고리즘의 적용이 적절히 수행됨을 확인하였다.