• 한국해양공학회지
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• 제34권2호
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• pp.66-76
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• 2020

A light buoy is equipped with lighting functions and navigation signs. Its shape and colors indicate the route to vessels sailing nearby in the daytime, with its lights providing this information at night. It also plays a role in notifying the presence of obstacles such as reefs and shallows. When a light buoy operates in the ocean, the visibility and angle of light from the lantern installed on the buoy changes, which may cause them to function improperly. Therefore, it is necessary for the buoy to have stable and minimal motions under given environmental conditions, mainly waves. In this study, motion analyses for a newly developed lightweight light-buoy in waves were performed to predict the motion performance and determine the effect of the developed appendages for improving the motion performance. First, free decay tests, including benchmark cases, were performed using computational fluid dynamics (CFD) to estimate the viscous damping coefficients, which could not be obtained using potential-based simulations. A comparison was made of the results from potential-based simulations with and without considering viscous damping coefficients, which were estimated using CFD. It was confirmed that the pitch and heave motions of the buoy became smaller when the developed appendages were adopted.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권5호
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• pp.583-591
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• 2007

This paper reports the performance of a 150W PV-wave hybrid system with battery storage in buoy. This system was originally designed to meet a new hybrid ower system for buoy in Korea. In the case or lighted buoys and lighthouses, a light failure alarm system of wireless radio is attached so that light failures are immediately notified to the office. At lighthouse offshore fixed lights and light buoys where commercial electricity is not available, the power source depends on solar system and batteries. This power system has a various problems. Therefore energy derived from the sunshine, wind and waves has been used as the energy source lot aids to navigation. Recently a hybrid system of combining the solar, wind and the wave generator is a favorable system lot the ocean facilities like lighthouse and buoy. The hybrid system in this paper is intended for variable DC load like light, communication system in the buoy and includes a PV-wane generation system and battery. This is composed a high efficiency charging algorithm, switching converter and controller. This paper includes discussion on system reliability, power quality, and effects of hybrid system in the buoy. Simulation and experimental results show excellent performance.

• 수산해양기술연구
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• 제52권1호
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• pp.17-23
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• 2016

This study investigates the development of an automatic lightening buoy that can indicate an aquaculture cage at night or in rough weather. The energy for the light is generated by the linear motion of a magnet along with a coil inside the buoy as the waves cause the buoy to oscillate up and down. The principle of the magnet motion is different between the magnet and body of the buoy because the movement of the latter is dependent on the surface wave, while the former is affected by the damper. To obtain a quantitative performance of the buoy, the voltage as well as up and down motion produced by several waves were measured in the wave tank. A shorter wave period, i.e., faster motion, of the magnet produced a brighter light. It is expected that this study can aid in deciding the optimum design of a buoy capable of producing a bright light at any aquaculture site affected by sea or fresh water waves.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권3호
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• pp.166-173
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• 2020

항로표지사고는 통항선박의 항행위험을 초래하고, 항로표지의 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 해상에 가장 많이 설치·운영되고 있는 등부표는 바람, 조류, 파도 등 해양기상의 영향으로 인한 사고율이 가장 높다. 그러나 우리나라 등부표 설치해역별 해양기상조건이 다름에도 불구하고, 등부표의 동적안정성 계산에 있어 전 해역에 일류적인 극한조건만을 적용하고 있는 문제점이 있다. 따라서 본 연구의 목적은 등부표 중 해상에 가장 많이 설치되어 있는 LL-26(M) 등부표의 동적안정성을 분석하여, LL-26(M) 등부표의 안정적인 운영 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 등부표와 관련한 선행연구의 해역별 기상을 분석한 후, 해양기상에 의한 사고발생 횟수가 많은 해역별 대표 등부표에 적용하여 동적안정성(경사각)을 추정하였다. 연구결과 각 해역별 LL-26(M) 등부표의 경사각은 상이하였다. 즉, 바람에 의한 경사각은 10.329°~36.868°이고, 조류에 의한 경사각은 0.123°~18.834°이며, 파도에 의한 경사각은 4.777°~20.695°로 나타났다. 이러한 연구결과는 LL-26(M) 등부표의 안정적 운영을 위한 해역별 설치기준 마련에 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권5호
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• pp.327-332
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• 2008

본 논문에서는 국내 무역항 항로에 배치되는 등부표의 최적 배치에 대한 기준을 설정하기 위한 기초자료로서 항해자들을 대상으로 등부표의 시인거리와 배치에 대한 선호를 분석하였다. 무역항의 각 규모를 감안하여 항만별로 약 $30{\sim}150$부의 설문지를 배포하였고, 총 356부의 유효한 설문지가 분석에 사용되었다. 육안으로 청명한 날씨의 주간에 부표를 인지하는 거리는 $2{\sim}4$마일이 55.0%로 가장 많았다. 부표의 배치방식에서는 양측 부표방식의 선호가 62.1%로써 가장 높았다 또한 부표의 전후사이의 선호 간격은 평균 1.09마일이었다 쌍안경 없이 시인할 수 있는 부표의 기수는 2기가 40.6%로 가장 선호되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권4호
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• pp.313-320
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• 2022

해상에 설치된 등부표는 기상, 통항선박에 의해 생성된 외력 등에 영향을 받아 위치가 항상 유동적이다. 등부표의 위치는 항로표지용 AIS와 RTU를 통해 확인 가능하다. 본 연구는 최근 5년간(2017-2021년) 등부표의 위치데이터를 분석하여 등부표의 최대 이출위치를 분석하였다. 연구결과 등부표의 위치데이터는 기본오류가 17.9%가 존재하였다. 또한 분석대상 등부표 197기의 이출위치 오류는 70.64%이고, 장비별로는 항로표지용 AIS 보다는 RTU가 심하였다. 한편, 등부표의 위치데이터를 플로팅한 결과 4가지 유형으로 구분되었다. 가장 일반적인 침추중심형, 침추를 중심으로 위치가 2개 구역으로 구분되는 침추중심 2분형, 중심이 변동된 중심 이동형 그리고 일정기간 위치가 중심을 벗어나는끌림형이다. 침추중심형(유형-1)을 제외하고는 등부표가 설치된 위치에 따라 유형이 결정되었다. 본 연구는 등부표의 위치데이터를 분석한 첫번째 연구로서 본 연구가 등부표 위치데이터의 품질 향상에 기여하기를 기대한다.

• 한국항해학회지
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• 제16권1호
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• pp.65-75
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• 1992

The Waterway System for the Very Large Ships is One of the Important System connected between Marine Transport System and Exclusive Terminal. This study analyzed the Turning Configurations and Placement of Fairway Buoys in Waterway at the Port of Kwangyang to make Optimal Suggestion of for Ship's Safe Navigation. The following Conclusions are drawn : 1) In Area Section A, Starboard hand Buoy No14 should be changed its Location and Light Rhythms, and Buoy Nos.13 '||'&'||' 16 are required their Light Rhythms to be changed. 2) Especially in Area Section B located before the Turning Basin, The Location and Light Rhythms of Nos.20 '||'&'||' 22 buoys at Starboard Hand should be changed, Port Hand No.21 also should be done, and East Cardinal Buoy located between Nos.21and 23 should be changed its Light Rhythms, or removed if possible. 3) Buoy no.19 of Lateral Port Hand in Section B should be changed "Preferred Channel to Startboard" to distinguish Main Channel from Secondary One.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.50-55
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• 2015

본 연구에서는 등부표를 이용하여 외해에서 입사되는 파랑에너지를 전기에너지로 변환시키는 파력발전 방식에 대하여 연구하였다. 등부표와 직선형과 시소형 자가 발전체를 1/10 축소 모형으로 제작하고, 파랑수조에서 실험을 실시하였다. 이러한 시스템에서 서로 다른 파고와 주기를 갖는 파랑을 대상으로 등부표의 수평 및 수직 경사, 발생 전류와 에너지를 측정하였다. 이를 통하여 전기 에너지 획득 가능성을 확인하였고, 차후 연구 과제를 제안하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제35권4호
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• pp.305-312
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• 2021

There is a gradual increase in the need for energy charging in marine environments because of energy limitations experienced by electric ships and marine robots. Buoys are considered potential energy charging systems, but there are several challenges, which include the need to maintain a fixed position and avoid hazards, dock with ships and robots in order to charge them, be robust to actions by birds, ships, and robots. To solve these problems, this study proposes a smart buoy robot that has multiple thrusters, multiple docking and charging parts, a bird spike, a radar reflector, a light, a camera, and an anchor, and its mechanism is developed. To verify the performance of the smart buoy robot, the position control under disturbance due to wave currents and functional tests such as docking, charging, lighting, and anchoring are performed. Experimental results show that the smart buoy robot can operate under disturbances and is functionally effective. Therefore, the smart buoy robot is suitable as an energy charging system and has potential in realistic applications.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.231-238
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• 2023

등부표는 조류, 바람 등 외력에 영향을 받아 위치가 항상 유동적이고 위치는 항로표지용 AIS 또는 RTU를 통해 확인할 수 있다. 위치 확인이 가능한 등부표의 최근 5년간(2017~2021년) 위치 데이터 분석 결과 위치 오류 데이터는 평균 15.4%로 나타났으며 항해 안전사고예방 및 관리를 위해서는 위치 오류 데이터를 검출하고 정제된 위치 데이터 획득이 필요하다. 본 연구에서는 항로표지용 AIS 또는 RTU를 통해 획득한 위치 데이터를 DBSCAN Clustering하여 위치 오류 데이터를 검출하고 정제된 위치 데이터를 획득하고자 한다. 이를 위하여 위치 오류가 가장 많은 서해 해역 중 RTU가 설치된 군산항 1호 등부표의 21년도 위치 데이터를 Python library를 사용하여 DBSCAN Clustering 하였다. DBSCAN Clustering에 필요한 minPts는 2차원 데이터에 일반적으로 사용하는 값을 적용하였고 epsilon은 k-NN(최근접 이웃)알고리즘을 사용하여 값을 산출 및 적용하였다. DBSCAN Clustering 결과 minPts와 epsilon을 만족하지 못하는 위치 오류 데이터를 검출하였고 정제된 위치 데이터를 획득할 수 있었다. 본 연구는 항로표지용 AIS 또는 RTU가 설치된 등부표의 신뢰성 있는 위치 데이터를 획득할 수 있는 기초 자료로 활용할 수 있으며 항해 안전사고 예방에도 큰 도움이 될 것으로 판단된다.