• 제목/요약/키워드: ship handling characteristics

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수로에 있어서 선박조종의 퍼지학습제어 (On the Control of Ship Maneuvering in Channel by Introducing the Fuzzy Neural Network)

  • 구자윤;이철영
    • 한국항만학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.61-68
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    • 1993
  • Studies on the ship's automatic navigation & berthing control have been continued by way of solving the ship's mathematical model, but the results of such studies have not reached to our satisfactory level due to its non-linear characteristics at low speed. In this paper, the authors propose a new control system which can evaluate as closely as captain's decision-making by using the FNN(Fuzzy Neural Network) controller which can simulate captain's knowledge. This controller contains the concept of safety according to channel width. The learning data are drawn from ship Handling simulator(NavSim NMS-90 MK III) and represent the ship motion characteristics internally. According to learning procedure, the FNN controller can tune membership functions and identify fuzzy control rules automatically. The verified results show that the FNN controller is effective to incorporate captain's knowledge and experience of manoeuvrability in channel.

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가변범퍼영역모델을 이용한 항로설계기법(I) (A Study on the Ship Channel Design Method using Variable Bumper Area Model (I))

  • 정대득;이중우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • 항만의 계획 및 개발단계에서 중요한 요소 중 하나는 항로의 설계이다. 대부분의 경우 수심이 확보되어 있는 수역이라면 항로의 설계의 핵심은 항로의 배치와 항로폭의 결정이 될 것이다. 본 연구에서는 가변범퍼영역모델을 이용하여 항로를 설계하고 평가한다 이 모델은 선박의 주요명세, 선박점용이론, 선박의 속력, 선박지휘자의 조선기술과 경험을 항로설계에 반영할 수 있으며, 특히 선박의 운동 및 조종특성에 영향을 주는 외력을 정확하게 반영할 수 있다. 이를 위해 선박조종자의 선박제어와 외력 등에 의해 생성되는 선박의 동적데이터를 분석하기 위해 전기능선박조종시뮬레이터를 이용하였으며, 항로의 적정성과 안전성을 평가하기 위해 점용도와 점용지수를 정의한다. 개발된 항로설계기법을 울산신항개발계획에 적용하였다. 이 계획에서 항로의 폭은 전장의 1.5배 중심교각 57도인 만곡부의 곡률반경은 전장의 5.0배로 설계하였으며, 항로부근에는 SBM이 위치하고 있다. 모델의 적용결과 항로의 폭과 곡률반경은 적절하지만, 대각도 변침과 항로부근에 위치한 SBM에 의해 선박조선상의 어려움이 야기되는 것으로 분석되었다.

선박조종시뮬레이터를 활용한 예부선의 유체력 간섭 특성에 관한 연구 (Characteristics of Hydrodynamic Interaction on Tug-Barge Using Ship Handling Simulator)

  • 이상민;조상희
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.57-62
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    • 2009
  • 예부선 운항 시 부두의 접안, 이안 및 좁은 수로를 항행할 경우 접할 수 있는 안벽 근처의 항행과, 두 선박이 접근하여 평행 항로상을 반대 방향으로 항과할 경우의 유체력 상호작용을 살펴보기 위하여, 예선의 부선 예항 시뮬레이션을 실시한 후 부선의 선수방향, 예선의 회두 모멘트와 횡방향의 힘과 같은 특성을 조사 및 분석하여 그에 따른 안전한 예부선의 조선 방안을 제시하였다. 그 결과 부선의 과도한 회두운동을 감소시키기 위해서는 예선의 속도가 너무 느리지 않도록 미속상태의 속도를 유지하고, 예인삭의 길이를 가능한 한 부선의 길이만큼 줄여 항행하는 것이 안전예항 업무에 도움이 될 것으로 판단된다.

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가변범퍼영역모델을 이용한 항로설계기법(I) (A Study on the Ship Channel Design Method using Variable Bumper Area Model (I))

  • 정대득;이중우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.169-174
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    • 2004
  • 항만의 계획 및 개발단계에서 중요한 요소 중 하나는 항로의 설계이다. 수심이 확보되어 있는 수역이라면 항로의 설계에서 가장 핵심이 되는 요소는 항로의 배치와 항로폭의 결정이 될 것이다. 본 연구에서는 가변범퍼영역모델을 이용하여 항로를 설계하고 평가하는 것이다. 이 기법에서는 가변범퍼영역을 이용하여 선박의 주요치수, 선박점용이론, 선박의 속력, 선박지휘자의 조선기술과 경험 등을 고려할 수 있으며, 특히 선박에 작용하여 선박의 운동 및 조종특성에 영향을 미치는 모든 외력을 고려할 수 있다. 이를 위해 선박조종자의 선박제어와 외력 등에 의한 선박의 동적데이터를 분석하기 위해 전기능선박조종시뮬레이터를 이용하였다. 이 기법에서는 항로의 적정성과 안전성을 평가하기 위해 점용지수를 이용한다. 항로설계기법을 울산신항개발계획에 적용하였다. 이 계획에서는 항로의 폭은 전장의 1.5배, 만곡부의 곡률반경은 전장의 5.0배로 설계되었으며, 항로부근에는 SBM이 위치하고 있다. 대상선박에 대해서는 항로의 폭과 곡률반경이 적절하지만, 대각도 변침과 항로부근에 위치한 SBM에 의해 선박 조선상의 어려움이 야기되는 것으로 분석되었다.

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선박조종에 나타난 해기사 인적오류 특성 분석 (Analysis of Human Error Characterirstics of Navigator in Ship Maneuvering)

  • 박득진;양형선;양원재;임정빈
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.265-265
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    • 2019
  • 선박을 조종할 때 발생하는 항해사의 인적오류로 인해 해양사고는 매년 꾸준히 발생하고 있다. 이 연구의 목적은 해기사가 선박조종에 나타난 행동으로 인해 발생하는 인적오류에 의해서 야기 될 수 있는 선박충돌사고를 예방하여 항행안전을 도모하는 것이다. 해기사의 행동으로 발생하는 인적오류를 관리 할 수 있는 방법은 두 가지이다. 개인 접근법과 시스템 접근법으로 구분되며, 이는 상황인식이론과 라스무센의 행동이론으로 적용되었다. 이를 과거 해양사고에서 발생한 인적오류를 조사하고, 선박조종시뮬레이터를 이용하여 실험을 진행해 이 두 가지 행동 특성을 식별하였다. 두 가지 해기사 인적오류 특성을 분석하였으며, 이를 기반으로 추후에는 대응 방법을 제안하고자 한다.

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선형에 따른 선박의 침로 안정성에 관한 연구 (A Study on Course Stability in Accordance with Configuration of Ships)

  • 권종호
    • 한국항해학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.97-114
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    • 1986
  • Ship's maneuverability is very important factor in safe ship handling and economical ship operation. Steering characteristics are consisted of course stability and maneuverability. Today in many advanced ship-building countries, they study ship's course stability, using model ship tests, such as straight line tests, rotating arm tests and Planar Motion Mechanism (PMM) etc., in tow in tanks. It is the purpose of this paper to provide ship's handlers with better understanding of steering characteristics and to help them in safe controlling and manevering . In this paper, the author simulated response of various vessels, running straight course with constant speed, and they are disturbed by small external disturbance of one degree yaw angle with no angular velocity . The author used the hydrodynamic derivtives resulted at tests of Davidson's laboratory in Stevens Institute of Technology, New Jersey, U.S.A. Course stability was evaluated and analyzed in various respects, such as block coefficient, ratio of ship's length to beam, draft and rudder area ratio etc. The obtained results are as follows : (1) The ship's course stability is affected by magnitude of block coefficient greatly. In case that the block coefficient is more than 0.7, the deviation varies at nearly same rate but the requistite time to reach the steady course is different. (2) The ship's course stability is affected by magnitude of L/B. When the dimensionless time reaches about 3, the deviation and requisite time to reach the steady course are influenced nearly same. After the dimensionless time is about 3, they change on invariable ratio. (3) The effect to course stability by L/T and RA' can be neglected. (4) The reason why thy VLCC and container feeder vessel are unstable on their course is that their block coefficient is generally more than 0.8 and the ratio of ship's length to beam is about 6.0.

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선박조종 시뮬레이터를 이용한 해상교통 위험도 평가에 관한 연구 (A Study on the Marine Traffic Risk Assessment by using Ship Handling Simulator)

  • 박영수;김종성;김철승;정재용;이형기;정은석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.138-144
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    • 2013
  • 해상에서는 선박 운항과 관련하여 크고 작은 해양사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이러한 해양사고는 소중한 인명의 사상과 재산상의 손실뿐만 아니라 심각한 해양환경 오염 피해를 유발하고 있다. 그리고 해상물동량 증가 및 교통 환경의 복잡화에 따른 해양사고 발생 개연성 및 사고로 인하여 해양오염 피해가 증가하고 있는 것 또한 사실이다. 최근 우리나라에서는 이러한 해상에서의 해상교통 안전성 평가를 위하여 대상해역에서의 해상교통환경과 관련된 일반적인 정보 및 위험도 정보를 제공하고, 해상교통환경 평가를 통한 해역 위험도 여부를 평가할 수 있는 평가지표 개발이 진행 중이다. 본 연구에서는 선박운항자의 위험의식을 바탕으로 하여 다양한 운항 조건에서 선박운항을 재현할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하여 해상교통 평가의 유효성을 확인하고자 하였다. 이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다.

Case study on operating characteristics of gas fueled ship under the conditions of load variation

  • Chun, Jung-Min;Kang, Ho-Keun;Kim, You-Taek;Jung, Mun-Hwa;Cho, Kwon-Hae
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권5호
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    • pp.447-452
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    • 2016
  • The use of gas as fuel, particularly liquefied natural gas (LNG), has increased in recent years owing to its lower sulfur and particulate emissions compared to fuel oil or marine diesel oil. LNG is a low temperature, volatile fuel with very low flash point. The major challenges of using LNG are related to fuel bunkering, storing, and handling during ship operation. The main components of an LNG fuel system are the bunkering equipment, fuel tanks, vaporizers/heaters, pressure build-up units (PBUs), and gas controlling units. Low-pressure dual-fuel (DF) engines are predominant in small LNG-powered vessels and have been operating in many small- and medium-sized ferries or LNG-fueled generators.(Tamura, K., 2010; Esoy, V., 2011[1][2]) Small ships sailing at coast or offshore rarely have continuous operation at constant engine load in contrast to large ships sailing in the ocean. This is because ship operators need to change the engine load frequently due to various obstacles and narrow channels. Therefore, controlling the overall system performance of a gas supply system during transient operations and decision of bunkering time under a very poor infrastructure condition is crucial. In this study, we analyzed the fuel consumption, the system stability, and the dynamic characteristics in supplying fuel gas for operating conditions with frequent engine load changes using a commercial analysis program. For the model ship, we selected the 'Econuri', Asia's first LNG-powered vessel, which is now in operation at Incheon Port of South Korea.

예부선의 유체력 간섭 특성에 관한 연구 (Characteristic of Hydrodynamic Interaction on Tug-Barge)

  • 이상민;조상희
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
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    • pp.43-47
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    • 2008
  • 예부선 운항 시 부두의 전안, 이안 및 좁은 수로를 항행할 경우 접할 수 있는 안벽근처의 항행과, 두 선박이 접근하여 평행항의 상을 반대 방향으로 항과 할 경우의 유체력 상호작용을 살펴보기 위하여, 본 연구에서는 예선의 부선 예항 시뮬레이션을 실시한 후 부선의 선수방향, 예선의 회두 모멘트와 횡방향의 힘과 같은 유체력 특성을 조사 및 분석하여 그에 따르는 안전한 예부선의 조선방안을 제시하였다.

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A Study on Mariners' Standard Behavior for Collision Avoidance (3) - Modeling of the execution process of an avoiding action based on human factors -

  • Park, Jung-Sun;Kobayashi, Hiroaki;Yea, Byeong-Deok
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.279-285
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    • 2008
  • We have proposed modeling methods of mariners' standard behavior for collision avoidance by analyzing mariners' recognition process in a previous study. As a subsequent study, the aim of this study is to build a model of mariners' execution process which is one of six processes in the condition of collision avoidance. In this study, thus, the structure of mariners' information processing on the process of taking avoiding actions is described and the relation between mariners' behavior and necessary factors in the process is analyzed. And then we have built a model of mariners' standard behavior for execution process based on the characteristics of mariners in ship-handling, which are obtained from the international collaborative research on human factors. It is tried to define the contents of execution process based on the standard behavior of mariners for collision avoidance and to formulate information processing of mariners.