• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제13권4호
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• pp.23-30
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• 2016

This paper presents a control-oriented dynamical model of a towing rope system with variable-length. In this system, a winch driven by a motor's torque uses the towing rope to pull a cart. In general, it is a difficult and complicated process to obtain an accurate mathematical model for this system. In particular, if the rope length is varied by operating the winch, the varying rope dynamics needs to be considered, and the key physical parameters need to be re-identified... However, real time parameter identification requires long computation time for the control scheme, and hence undesirable control performance. Therefore, in this article, the rope is modeled as a straight massless segment, with the mass of rope being considered partly with that of the cart, and partly as halfway to the winch. In addition, the changing spring constant and damping constant of the towing rope are accounted for as part of the dynamics of the winch. Finally, a reduced-order observer-based servomechanism controller is designed for the system, and the performance is evaluated by computer simulation.

• 동력기계공학회지
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• 제20권2호
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• pp.58-65
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• 2016

Lately, tugboats are widely used to maneuver vessels by pushing or towing them where tugboats use rope. In order to correctly control the motion of tugboat and towed vessel, the dynamics of the towline would be well identified. In real application environment, the towing rope length changes and the towing load is not constant due to the various sizes of towed vessel. And there are many ropes made by many types of materials. It means that it is not easy to obtain rope dynamics, such that it is too difficult to satisfy the given control purpose by designing control system. Thus real time identification or adaptive control system design method may be a solution. However it is necessary to secure sufficient information about rope dynamics to obtain desirable control performance. In this paper, the authors try to have several rope dynamic models by changing the rope length to consider real application conditions. Among them, a representative model is selected and the others are considered as uncertain models which are considered in control system design. The authors design a robust control to cope with strong uncertain and nonlinear property included in the real plant. The designed control system based on robust control framework is evaluated by simulation.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권5호
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• pp.339-347
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• 2012

예인줄을 여러 개의 유한요소로 분할 한 뒤 각 요소들에 Newton의 운동 제 2법칙을 적용하고 각각에 작용하는 외력은 성분별로 장력, 항력, Coriolis 힘, 중력, 부력, 입수 충격력 등으로 구분하여 예선과 부선을 연결하는 예인줄의 동역학 모델을 정립하였다. 일반적으로 예인줄 요소의 병진 운동만을 고려하는 이전의 연구들과는 달리 본 논문에서는 예인줄 요소의 운동을 횡동요를 제외한 5자유도로 확장하고 외력 고려가 용이한 물체고정좌표계에서 기술하였다. 예인줄 요소들 간에는 연결점에서 인장만 되는 스프링과 감쇠기로 연결하고, 스프링의 강성계수는 실제 적용되는 예인줄의 강성계수와 등가가 되도록 설정하였다. 정립된 예인줄 모델의 검증을 위하여 예인줄의 공기중 및 수면 바로 위에서의 자유낙하, 예인선의 가속운동, 예인선의 조화운동 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 예인선, 부선, 예인줄 요소들의 운동 시계열 값들은 실제 예상치와 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제13권2호
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• pp.182-189
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• 2010

An active stimulating device (ASD) using a rope apparatus may operated by the flow of turbulence inside a cod end, generating variable stimuli in addition to flow-related effects to minimize the by-catch of juvenile fishes. Preliminary testing involved a hydrodynamic effect inside the cod end with a rotating rope kite or conical rope array to generate variable stimuli (visual stimuli, water flow, or physical contact with fish) to change fish position. The experimental rope kite offered more choice in rotating period and range of sweeping action; adjusting the towing line or flow velocity helped to drive fish toward the net panel and encouraged escape. The conical shape of the rope array in the cod end helped to clear a path for fish by disturbing the rigging and providing more contrast between objects, preventing an optomotor response. This enabled more black porgy to be herded toward the net at an early stage of towing. Therefore, either a conical rope array or a rotating rope kite can be used as an effective ASD to prevent juvenile by-catch.

• 수산해양기술연구
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• 제44권2호
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• pp.120-128
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• 2008

Estimation of the gear shape and cross section of sweep at mouth of a bottom trawl net was described and applied to the field experiments obtained with the Scanmar system. The shape of the trawl net from wingend to the beginning of codend was assumed to be part of an elliptic cone of which the cross section was ellipse, and that of the float rope be of form $y_f=a_fx^{bf}$. In case of a bottom trawl with warp 180m long, the radius of ellipse, the cross section of sweep at mouth, the eccentricity of the ellipse, the inclination angle of float rope and the contribution of the side panel to net height were estimated in accordance with towing speed. The horizontal radius of the upper ellipse increased with increasing towing speed, the eccentricity of it became slightly bigger as increasing the towing speed which meant the shape of it being flat. And the inclination angle of the float rope was about between 7 and 12 degrees in case of the above bottom trawl.

• 선박안전
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• 통권36호
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• pp.28-42
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• 2014

본 연구는 예인선 해양사고로 인한 사망사건 중 예인삭 절단사건이 큰 비중을 차지하고 있어 인명사고 예방이 시급한 가운데 예인 로프의 아이스플라이스에 대한 기준이 현재 국내에 마련되어 있지 않아 본선의 임의대로 제작?사용하는 실정이다. 이에 우리 공단에서 수검 중인 예인선을 대상으로 예인선에서 주로 사용하는 예인삭의 종류와 구조, 재질 등에 대한 국내 사용실태를 조사하고, 조사를 바탕으로 선정된 로프의 인장강도 시험을 통하여 스플라이스 횟수에 따른 유의성 평가를 시행하며, 국내 외 유사 기준 및 표준을 조사 분석하여 최종적으로 국내에서 적용할 수 있는 예인삭 아이스플라이스 기준을 제시하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제34권3호
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• pp.294-301
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• 1998

Towing performance of a midwater trawl system was examined aboard the training ship KAYA(2900ps) at the East Sea using the midwater trawl gear that had been designed and manufactured in accordance with the vessel. In this experiment, the trawl system data, the towing speed, the length and tension of the warp, net mouth height, and the depth of otter boards and net were measured and analyzed. The results are as follows: 1. In case of heaving in the warp with constant towing speed, the tension was suddenly increased and then again was reduced and after returned to the original steady state tension. At this time, net height was reduced a bit by ascension of ground rope, but returned to it’s original value. In the case where the warp was paid out, the tension was suddenly decreased and after increased and then returned to the tension of the original state, and the net height was greatly increased instantly by the sinking of the ground rope and then returned to the steady state 2. In the case of increased towing speed mm constant warp length, the tension was increased, and reducing the net height, the gear depth was decreased. On the other hand, in the case where towing speed was reduced, the tension was reduced and the gear depth and net height was increased. 3. Otter boards show a swing motion in the scope of 5~ 10m continuously. Otter boards responded to the state change of the trawl system at first, and then the motion of the net appeared. 4. The depth of net center was about 20m deeper than that of the otter boards, it shows about 0.4 times the warp length at the 4knots towing speed.

• 수산해양기술연구
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• 제23권1호
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• pp.1-5
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• 1987

한국 근해에서 종업하고 있는 트로올선에 알맞은 중층 트로올어구를 개발하기 위하여 부산수산대학 실습선 부산 404호(160 GT, 750 PS)로서 조업하기에 알맞게 설계된 어구로써 어구의 수직전개도를 측정.조사한 것을 요약하면 대략 다음과 같다. 1. 전개판의 깊이의 끌줄 길이에 대한 비는 0.44~0.25의 범위에 있고, 속력에 따라 거의 직선적으로 변하며, 속력이 약 0.1m/sec, 기관의 회전수로서는 약 20 증가할 때마다 약 5m씩 얕아진다. 또, 전개판 깊이의 실측치는 계산치보다 항상 작으며, 그 비는 0.92~0.80의 범위에 있고, 예망속력이 빨라질수록 작아진다. 2. 뜸줄의 깊이는 전개판의 깊이보다 2~3m 더 깊으며, 망구의 수직전개도는 22~19m의 범위에 있고, 속력이 빨라질수록 작아진다. 3. 추의 깊이와 전개판의 깊이의 차는 예망속력에 관계없이 끌줄 100m 인 때 약 20m, 150m인 때 약 22m이며 추의 깊이는 발줄 중앙부는 해저에 닿되, 추는 닿지 않게 할 수 있다. 4. RPM을 20씩 변화시킬 때의 뜸줄 깊이의 변화폭 4m 전후이며, 변화속도는 0.017~0.019m/sec정도이다

• 수산해양기술연구
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• 제38권1호
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• pp.58-68
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• 2002

본 연구에서는 동해구트롤선(750ps)을 대상으로 현용어구에 대한 모형망을 제작하여 발줄과 저질의 종류에 따른 어구의 저항특성을 구하고자하여, 수중무게 5.4g인 체인형, 와이어형, 기본형의 발줄 3종류의 발줄에 대하여 실제 예망속도인 2.0~2.5knots의 범위에 해당되는 실험예망속도 0.4m/s일 때의 저항을 실험.분석하였으며, 나아가 체인형 발줄에 대해서는 발줄무게에 따른 저항의 변화를, 와이어형 발줄에 대해서는 발줄의 굵기에 따른 저항의 변화를 실험 .분석하였다. 한편, 예망속도에 따른 발줄의 종류별 저항특성을 구하고자 수중무게가 5.4g인 체인형, 와이어형, 기본형의 3종류의 발줄에 대하여 예망속도를 0.1m/s 0.2m/s 0.3m/s 0.4m/s 변화시키면서 저항을 측정하고, 어구에 대한 발줄 저항비 및 저항계수를 각각 구하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 어구저항은 저질이 모래와 펄 모두에서 체인형이 가장 크고, 기본형, 와이어형 순으로 작게 나타났다. 2. 저질의 종류에 따른 저항은 모래에서는 체인형이 가장 크고, 와이어형, 기본형 발줄의 순으로 작았으며, 필에서는 체인형이 가장 크고, 기본형, 와이어형순으로 작게 나타났다. 3. 발줄의 무게에 따른 저항은 거의 직선형으로 증가하고 있으며 저질이 펄인 경우, 체인형 발줄의 무게가 5.4g 10g 20g 일 때 저항은 각각 36g 45g 65g으로 줄의 무게가 20g일 때가 10g일 때 보다 약 44% 더 컸으며, 모래의 경우에는 각각 38g 51g 74g으로 발줄의 무게가 20g일 때가 109일 때보다 약 45%로 컸다. 4.발줄의 굵기에 따른 저항은 예망 속도가 0.4m/s에서 와이어형의 굵기가 ø 65mm 기준으로 2, 3, 4, 5배로 증가함에 따라 저항은 23g, 25g, 32g, 42g으로 각각 증가하였다. 5. 예망속도의 증가에 따른 발줄의 종류별 저항은 직선에 가까운 지수 함수적으로 증가하였고, 저질이 펄인 경우, 체인형이 가장 크며 다음으로 기본형, 와이어형 순으로 작게 나타났다. 6. 어구저항에 대한 발줄 저항의 비는 필에서 체 인형이 가장 크고, 기본형, 와이어형 순으로 나타났으며, 모래에서는 체인형이 가장 높았고, 와이어형, 기본형의 순으로 작게 나타났다. 7. 저항계수는 펄에서는 체인형 발줄이 약 10.0~55.7, 와이어형은 약 3.0~l6.0, 기본형은 약 1.5~8.5이며, 모래에서는 체인형 발줄이 약 10.0~60.0, 와이어형은 약 3.0~l4.0, 기본형은 약 1.2~6.0이었다. 그리고, 전체적으로 절과 모래 모두에서 저항계수가 체인형이 다른 두 종류의 발줄에 비해 상대적으로 가장 크고, 와이어형, 기본형의 순으로 작게 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제41권2호
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• pp.140-149
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• 2008

This study evaluated the efficiency of an oil fence and spreading devices for one vessel in a towing tank. A series of model experiments and numerical calculations were conducted using an existing oil fence for two vessels and a new method for one vessel. Models of the oil fence and spreading devices were constructed on $1/20^{th}$ scale from waterproofed nylon fabric and canvas. The tensions acting on the model of the oil fences and the horizontal distance between the spreading devices were calculated numerically while the oil fences were being towed. The results were extremely close to the results of the model experiments. The ratio of the opening width to the total length of the oil fence, which shows the efficiency of the oil fence for one vessel, was 49.7% in 0.4 m/sec. Therefore, the proposed oil fence system should be very useful for oil containment at sea. As the opening width of the oil fence is not proportional to the length of the towing rope, it may be reasonable to maintain the towing rope at approximately 100 m. Furthermore, a reasonable towing speed, when operating the oil fence for one vessel equipped with spreading devices, was within 0.4 m/sec.