• 제목/요약/키워드: Ship speed

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"Inclined Keel" 컨테이너선의 조파저항 최소화를 위한 선형최적화 (Minimization of Wave-making Resistance for "Inclined Keel" Containership)

  • 서광철;;김희정;전호환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제46권2호
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    • pp.97-104
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    • 2009
  • Ever increasing fuel prices, almost doubled in the last three years, and global pressure to reduce their environmental impact have been enforcing commercial vessel operators and designers to re-assess current vessel designs with emphasis on their propulsion systems and operational practices. In this paper the "Inclined Keel Hull (IKH)" concept, which facilitates to use larger propeller diameter in combination with lower shaft speed rates and hence better transport efficiency, is explored for a modern 3600 TEU container vessel with the aim of fitting an 13 % larger diameter propeller (and hence resulting 20% lower rpm) to gain further power saving over the similar size basis container ship with conventional "level keel" configuration. It appears that successful application of the "inclined keel Hull" concept is a fine balance amongst the maximum gain in propulsive efficiency, minimum increase in hull resistance and satisfaction of other naval architectural and operational requirements. In order to make the concept economically more viable, this paper concentrates on the fore body design with the possible combination of increase of volume in its fore body to recover the expected volume loss in the aft body due to the space for larger propeller and its low wave-making resistance to minimize the efficiency loss using a well-established optimization software.

해양작업지원선(PSV)의 기본설계 및 저항추진 성능 향상을 위한 선형개선 방안 연구 (A Study on the Basic Design for Platform Support Vessel (PSV) and Hull Form Development for Enhancement of Resistance & Propulsion Performance)

  • 염종길;강국진;이영연;이춘주;옥군도
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권3호
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    • pp.196-204
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    • 2018
  • Present paper shows the basic design procedure for platform support vessel operating in open sea, and hull form development process. General design concept considering the operating mission, operating sea condition and shipping freight, etc. is explained shortly. For the hull form design, the initial hull form was designed based on the reference PSVs. The resistance and propulsion test results for the initial hull form with twin Azimuth thruster were analyzed and a few items for improvement were derived. At the next stage, main parameters including Length, Cp-curve, Cb, Lcb, etc. were changed totally for the hull form improvement. Furthermore, 3 different bulbous bows for the fore-body design to reduce the wave resistance and after-body design to reduce the residual resistance were carried out. The best hull form among the 3 fore-bodies with same after-body was selected through the comparison of wave resistance calculation results. Twin ducted Azimuth thruster with the smaller propeller diameter than the former were adapted to increase the propulsive efficiency. The final hull form with the twin Azimuth thruster was evaluated to satisfy more than the target design speed 14 knots in sea condition with sea margin 15% at the 5,000kW BHP through the model test in KRISO.

Cooperative control system of the floating cranes for the dual lifting

  • Nam, Mihee;Kim, Jinbeom;Lee, Jaechang;Kim, Daekyung;Lee, Donghyuk;Lee, Jangmyung
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제10권1호
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    • pp.95-102
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    • 2018
  • This paper proposes a dual lifting and its cooperative control system with two different kinds of floating cranes. The Mega-erection and Giga-erection in the ship building are used to handle heavier and wider blocks and modules as ships and off-shore platforms are enlarged. However, there is no equipment to handle such Tera-blocks. In order to overcome the limit on performance of existing floating cranes, the dual lifting is proposed in this research. In the dual lifting, two floating cranes are well-coordinated to add up the lift capabilities of both cranes without any loss such that virtually a single crane is lifting, maneuvering and unloading. Two main constraints for the dual lifting are as follows: First, two barges of floating cranes should be constrained as a rigid body not to cause a relative motion between two barges and main hooks of the two cranes should be controlled as main hooks of a single crane. In order words, it is necessary to develop the cooperative control of two floating cranes in order to sustain a center of gravity of the module and minimize the tilting angle during the lifting and unloading by the two floating cranes. Two floating cranes are handled as a master-slave system. The master crane is able to gather information about all working conditions and make a decision to control the individual hook speed, which communicates the slave crane by TCP/IP. The developed control system has been embedded in the real floating crane systems and the dual lifting has been demonstrated five times at SHI shipyard in 2015. The moving angles of the lifting module are analyzed and verified to be suitable for hoisting control. It is verified that the dual lifting can be applied for many heavier and wider blocks and modules to shorten the construction time of ships and off-shore platforms.

소형선박의 항해가이딩시스템 구축 (Building of Navigation Guiding System for Small Ships)

  • 홍태호;서기열;박계각;최조천
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.159-163
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    • 2005
  • 지난 5년간(1998${\sim}$2002년) 우리나라에서 발생한 해양사고를 살펴보면 100톤 미만의 소형어선이 70.9%를 차지하고 있다. 이것은 소형선박 항해사의 고령화와 선박운항에 관한 전문지식을 결여에 기인한다고 볼 수 있으며, 상선의 경우 연안어선 및 통한선의 증가로 연안항해에 지장을 받고 있는 실정이다. 이러한 상황에서 외부상황을 육안으로 관찰하면서 항해에 필요한 상황을 언어적 표현에 의해 가이딩 받을 수 있다면 항해 안전에 큰 도움이 될 것이다. 현재 선박에서 항해사에게 항로정보를 제공하는 장비는 ECDIS와 GPS 플로터가 많이 사용되고 있으나 자동항로생성 및 항로설명기능이 없어 숙련된 항해사만 사용할 수 있는 문제가 있으며, 특히 종이해도의 대체 시스템인 ECDIS에 사용되는 ENC를 이용한 자동항로생성 및 항로설명에 관한 연구는 없는 실정이다. 본 논문에서는 ENC의 해도데이터와 GPS의 위치데이터, 풍속${\cdot}$풍향계의 풍속${\cdot}$풍향데이터를 이용하여 현 위치에서 목적지까지의 최적항로를 설계하여 안내해주는 항해가이딩시스템을 구축하였고, 시뮬레이션을 통하여 유효성을 확인하였다.

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부산항 연안해역에서의 소형선박 표류 거동특성 관측 및 분석 (Field Experiments and Analysis of Drift Characteristics of Small Vessels in the Coastal Region off Busan Port)

  • 강신영;이문진
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.221-226
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    • 2002
  • 표류지점 추정 모델의 환경 입력자료를 확보하기 위해 부산항 연근해에서 표류실험을 실시하였다. 실험에는 크기가 다른 4척의 선박(10, 20, 50, 90톤급)이 사용되었다. 그중 50톤급 선박에는 해류, 바람, 위치를 자동적으로 기록하는 계기들을 장착하였고, 나머지 선박들에서는 분산각 추정 연구를 위해 위치자료만 기록하였다. 각 선박들의 위치는 DGPS와 자동위치발신기(APRS)를 사용하여 기록하였다. 실험은 풍속 2~10m/s, 유속 0.5~1.5m/s의 환경에서 행하여졌으며, leeway는 선박 표류속도에서 표층의 유속성분을 제거하여 구하였다. 50톤급 선박의 leeway rate는 풍속의 약 3.6%인 것으로 분석되었으며, leeway 방정식은 $U_L$ =0.042W -0.034로 표현되었고 leeway angle은 $-30^{\circ}$~$40^{\circ}$의 범위였다.

병항(竝航) 2선박간의 상호작용과 안전항과(安全航過)에 관한 연구 (A Study about the interactions of vessels running parallely proximity to one another and safe conducting of them)

  • 이춘기;윤점동
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.11-16
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    • 2005
  • 선박이 수로 측벽부근을 항해할 경우, 수로 측벽은 선박에 작용하는 유체력과 모멘트를 유발시킨다. 이와 마찬가지로 근접항해중인 두 선박간에도 상호간섭력이 작용한다 수로 측벽부근을 항해하는 경우와 근접 항해중인 두 선박의 경우의 주요 차이는 선박의 경우에 비하여 수로 측벽은 길고 일정한 형태를 갖추고 있다. 두 선박간의 상호간섭력은 종방향 거리 $x_0$, 횡방향 거리 $y_0$ 및 두선박의 속도의 함수로서 가정 될 수 있다. 저자는 근접 항해중인 두 선박간의 간섭력을 계산하고, 두 선박간의 횡방향 및 종방향 거리와 속도에 따른 안전 항과 거리에 대해서 검토, 고찰하였다.

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수중 트레드밀 운동이 노인의 보행 및 균형능력에 미치는 영향 (Effect of Underwater Treadmill on the Elderly's Walking and Balance Ability)

  • 안명환;김정헌;오승준
    • 대한물리치료과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.67-74
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    • 2009
  • Background: This study had been carried out with 20 elderly subjects as its object for about one month from November 3, 2008 to December 14, 2008 in order to observe the effect of Underwater Treadmill on the elderly's walking and balance ability. Methods: Subjects were assigned either experimental group (n=10) or the control group (n=10), experimental group received Underwater Treadmill program (30 min per course, 3days a week for 6weeks). Subjects were assessed for muscle power (Nicolas Manual Muscle Test), balance (Functional Reach Test), gait ability (Time Up and Go, 10M walking test) before experiments and after experiments. Results: The results of this study were as follows; 1. After underwater treadmill exercise, the change of isometric contraction indicated a beneficial increase on lower extremity muscle power of experimental group and functional test of balance function; FRT, TUG indicated beneficial difference between groups. 2. beneficial difference between groups in walking speed of hourly index change of walking function. 3. between muscle power and balance, gait ability, we could find out there's high correlation ship between lower extremity muscle power increasing and balance and gait ability of the elderly. Conclusion: Aerobic exercise using underwater treadmill effects on muscle power strengthening of the elderly, and because of this, increase of lower extremity muscle power is very helpful not only to improvement of balance ability, but also to improvement of gait ability, so it will be used as a physical therapy program on clinic and used as an exercise program for protecting the elderly from falling down very well.

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무인수상선을 위한 경유점 추적 제어 알고리즘에 관한 연구 (Study on a Waypoint Tracking Algorithm for Unmanned Surface Vehicle (USV))

  • 손남선;윤현규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.35-41
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    • 2009
  • 워터젯이 탑재된 RIB(Rigid Inflatable Boat)형태의 무인수상선을 인한 경유점 추적 제어 알고리즘을 설계하였고, 성능 검증을 위해 실해역 시험을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 RIB형 무인수상선의 경유점 추적제어를 위해서는 방향제어를 위해 버킷각을 제어하여야 한다. 우선, 육상 관제소에 미리 입력된 경유점들의 위경도 등의 위치정보들을 바탕으로, 목표 방향각을 실시간 계산한다. 그리고, 무인수상선에 탑재된 마그네틱 콤파스 등의 센서로부터 받은 선수각 및 선수각속도의 값과 PD 제어기법을 이용하여, 버킷각 명령을 실시간 계산한다. 본 연구에서는, 바람 등의 외력으로 인한 표류각을 보정하기 위해 일정속도 이상에서는 실침로(Course Of Ground, COG)를 사용하였다. 또한, 설계된 경유점 추적 제어 알고리즘을 검증하기 위해 부산 광안대교 근처 해역에서 육상관제소를 설치하고, 실선 시험을 수행하였다. 본 논문에서는, 설계된 무인 경유점 추적 제어 알고리즘의 시험결과를, 유인으로 제어한 결과 및 상용추적제어기로 제어한 결과들과 비교 분석하였다.

신경회로망을 이용한 선박의 최단시간 궤적제어 (Minimum-Time Trajectory Control of Ships Using Neural Networks)

  • 최영규;박진현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.117-126
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    • 2013
  • 위치에 따라 변화하는 해류가 있는 해상에서 선박이 일정속도로 움직이면서 진행각도를 제어하여 특정목표점에 최단시간으로 도착하고자 한다. 이러한 문제는 Zermelo의 항해문제라고 불리고 있으며 calculus of variation에 의해 최단시간제어의 근사해를 구할 수 있지만 매우 복잡한 비선형방정식의 역관계를 테이블 형태로 이용하여야 하므로 그 정확도가 높지 않다. 본 논문에서는 이러한 근사해의 정확도를 높이기 위해 신경회로망을 이용하여 비선형 방정식의 역관계식을 표현하였고, 신경회로망의 보간 기능으로 인해 높은 정확도의 최단시간제어가 가능하였다. 여러 가지 항해 상황에 대한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 방법보다 우수함을 확인할 수 있었다.

탄뎀 서브머지드 용접 공법의 용접조건에 따른 용입깊이 및 용착면적 예측 (Prediction of Weld Penetration and Deposited Metal Area in Accordance with Weld Parameters in Tandem Submerged Arc Welding Process)

  • 박세진;남성길;권창길
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제29권6호
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    • pp.71-76
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    • 2011
  • Submerged arc welding method from both sides is generally applied to the welding of main panel manufacturing process during ship construction. The tandem SAW method is applied to improve the productivity. The various weld defects that occur during tandem SAW method are melt through, incomplete penetration, undercut and overlap etc. It could be thought that the reasons for these defects are mainly lack of prediction ability for penetration depth and deposited metal area. In this research, total 5 kinds of welding factors for experiment like current of lead pole, voltage of lead pole, current of trail pole, voltage of trail pole and welding speed are adopted. Weld tests are carried out for the analysis of variation effects of these factors on penetration depth and deposited metal area. Based on the test and analysis results, it is possible to obtain the prediction equation for the effect of these factors on the amount of deposited metal and penetration depth. As per the verification of the results by additional tests, it is confirmed that the prediction equation, include a error margin of ${\pm}2mm$ for penetration depth and ${\pm}10mm2$ for deposited metal area.