In the case of Korean coastal fishing vessels primarily, it satisfies the fishing capacity and shifts in pace with trends. At the moment, speedy vessels with large load capacity and competitive hull forms are preferred since catch has decreased. However, in the design of Korean coastal fishing vessels, performance verification designers and related commercial programs are not utilized in various fields such as large vessels. Moreover, alleviated standards are applied, making securing and verifying the performance of fishermen’s preferred hull a must. To meet such demands, this research suggests a design system that the modules can be brought together as a fishing vessel model by AI; this would be a turnaround of coastal fishing vessel designing.

현재 우리나라 연안에서 어업활동을 하고 있는 어선의 재질은 거의 FRP로 구성되어 있으며 환경개선을 고려하여 재활용이 가 능한 알루미늄 소재의 어선으로 대처를 하고 있는 실정이다. 현재 국내의 알루미늄 연안 어선의 경우 한국 해양교통 안전공단과 해수부 를 통하여 승인이 이루어져 건조를 수행한다. 우리나라의 알루미늄 연안어선의 경우 선체와 하우스의 크기에 따라 톤수 규정을 준수하며 이에 따라 형상을 정의한다. 이는 선박을 건조함에 따라 초기 선주 요구조건에 중요한 역할을 가지며 구조에 대한 하중값을 바탕으로 규 정에 만족하는 두께를 산정을 하여 선박구조를 정의할 수 있다. 국내 어선의 어업 활용 면적에 대하여 갑판 면적을 최대한 활용할 수 있 는 카타마란 알루미늄 어선의 설계 방법 및 방향을 제시하였으며 기존 연구자료의 중․소형선박의 설계 및 구조에 대한 설계 안전성을 위해 적용하였으나 본 논문은 알루미늄 어선의 구조적 형상 고찰에 따라 설계하중을 적용하고 연결 부위의 강도 해석을 수행하여 선박에 대한 안전성을 확보하여 9.77톤급 알루미늄 카타마란 선박에 대한 설계방법 및 방향을 제시하고자 한다.

해상교통관제센터에는 RADAR, AIS(Automatic Identification System), 기상센서, VHF(Very High Frequency) 등이 설치되어 운영되고 있으며, 해상교통관제사는 이를 활용하여 관제구역을 통항하는 선박의 동정을 관찰하고 정보를 제공하는 관제 업무를 수행한다. 이들 장 비에서 생성되는 각종 관제 데이터는 해상교통 상황을 분석하기 위한 자료로 그 활용 가치가 매우 높지만, 시스템 제조사간 호환성 부족 또는 정책상의 문제로 인해 체계적으로 관리되지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 해상교통관제센터에서 수집되는 관제 데이터 를 효율적으로 수집, 저장, 관리할 수 있는 관제 빅데이터 체계를 개발하였다. 개발된 관제 빅데이터 체계는 체계 개발의 중요한 이슈 중 하나였던 운영 안정성을 확보하기 위해 마이크로서비스 아키텍처를 적용하였으며, 효율적인 실시간 운항 정보의 탐색을 위해 저장소를 이원화하여 체계 성능을 향상시킬 수 있었다. 구현된 체계는 실해역 데이터를 적용한 시범 운영을 통해 성능을 확인하고 추가적인 개선 사항을 파악하였으며, 실제 관제 환경에서의 활용 가능성을 검토하였다.

자율운항선박이 부두 근처에 도착하여 예선이나 도선사의 도움 없이 선박을 자동으로 접·이안하기 위해서는 부두를 인식하고 주어진 외력 조건에서 부두까지 정해진 접안속도로 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력각을 산정해야 한다. 이에 본 연구에서는 선박이 접안 중에 작용하는 외력과 모멘트를 분석하고 자동접안을 위한 스러스터의 출력 계산과 자동접안 프로그램 개발을 위한 기본개념을 설 계하였다. 선박이 접안 중 바람에 의해 선체에 작용하는 풍압력은 풍압면적을 기초로 선형과 풍향각에 따라 계산하였으며, 선체에 작용하 는 유압력은 조류에 의한 유압력과 접안속도에 따른 유압력을 분리하여 계산하였다. 그리고 선박의 횡방향 힘에 따라 선박을 회전시키는 회두모멘트를 계산하였다. 접안 중 선박에 작용하는 힘과 회두모멘트를 고려하여 부두와 평행하게 접안하기 위한 스러스터 출력과 출력 각을 계산할 수 있는 이론식을 제시하고 다른 변수들로 인한 회두를 PID 제어기로 제어하였다. 또한, 이론식에 필요한 입력요소를 분석하 여 프로그램 개발을 위한 기본개념을 제시하였다.

세계적으로 온실가스 및 대기 오염물질 배출 저감을 위한 환경 규제가 점점 강화되고 있는 가운데, 국내에서도 ‘2030 친환경 관공선 전환 계획’을 수립하여 선박의 온실가스 배출량 저감 기술 개발과 친환경 소형 연안선박 건조 및 실증 사업을 추진하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 연안 선박의 전기복합 추진을 위한 핵심 기자재인 기어박스의 설계에 대한 연구를 수행하였다. ROMAX 소프트웨어를 활용하여 전동기 구동, 엔진 구동, 엔진 구동 발전 등 다양한 운전 모드에서 기어의 강도와 치물림 상태를 확인하고, 치형 수정 최적화를 수행하였다. 또한 위상 최적화 기법을 이용하여 기어박스 하우징의 경량화 및 최적화를 수행하였다.

우리나라에 등록 된 선박은 2019년 기준 전체 97,623척이다. 그 중 어선이 차지하는 비율은 약 67 %로 65,835척이 등록되어 있 다. 어선의 비율만큼이나 해양사고의 빈도수도 높다. 2020년 기준 전체 사고 3,535건 중 2,331건이 어선에서 발생했다. 즉 국내어선의 안전 성 향상을 위한 여러 제도적 마련이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 어선의 안전향상을 위한 다양한 부분 중에서 어선과 관련된 국내외 조종성능에 대한 국내외 평가 규정을 살펴보았다. 또한 상선에 비하여 설계 기준이 명확히 정립되지 않은 어선의 타면적 설계 현황을 살 펴보기 위하여 국내 조업 중인 153척의 어선 타면적 비율를 조사하였다. 그 결과 대다수의 어선이 국제적 기준에 미달하여 타면적을 설계 하고 있음을 통계적으로 확인하였다. 향후 이러한 분석 결과는 국내 어선의 조종성능 향상을 위한 타면적 설계 기준마련을 위한 기초 자 료로 활용하고자 한다.

본 논문은 선박 기관실 내의 효율적인 감시를 위한 팬-틸트-줌(PTZ) 카메라 기반의 모니터링 시스템의 설계 방법을 다룬다. 선 박 기관실에는 여전히 전통적인 아날로그 계기들을 사용하는 곳이 많고, 침수나 화재 등 안전과 밀접하게 관련된 사각지대들이 다수 존 재한다. 이러한 감시 개소들에 대하여 비교적 빠른 주기로 넓은 범위를 보장하는 카메라 기반 감시 시스템은 선박의 안전을 강화시킬 수 있는 효과적인 대안이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존 PTZ 카메라의 기능들을 소프트웨어적 방법으로 더욱 강화시킨 형태의 모니 터링 시스템을 제안한다. 보다 구체적으로는 카메라제어 모듈, 위치등록 모듈, 순회제어 모듈, 멀티뷰 영상재구성 모듈로 구성된 모니터 링 시스템의 설계 방법을 제안하고, 제안된 방법은 기관실 환경에서의 실험을 통해 그 효용성을 평가한다.

The purpose of this study was to develop an optimized hull-form of a coastal fishing vessel operating at high speed. In order to achieve the purpose of the study, HOTBOAT, that can perform an automatic hull-form optimal design of a coastal fishing vessel, was developed. HOTBOAT was composed of an objective function estimation algorithm and an optimization algorithm and a hull-form modification algorithm. In this study, the wave-making resistance was selected as an objective function and the potential-based panel method was applied to predict the objective function. SQP(sequential quadratic programming) method were adopted to predict the optimal direction and answer. Bell-shaped hull-form modification function method and NURBS(non-uniform rational B-spline) geometry modeling method were applied to modify the hull-form during the whole optimization process. HOTBOAT was applied to develop the optimal hull-form of a coastal fishing vessel with minimum wave resistance. The initial hull-form of the coastal fishing vessel was compared with the optimal hull-form. As a result of hull-form optimization, a coastal fishing vessel with a reduction of about 30% was developed compared with the initial hull-form and the displacement and the wetted surface area of the optimal hull-form was decreased to less than about 1% in comparison with the initial hull-form.

본 논문에서는 마리나 항의 상하가 시설 및 장비의 형태를 분석하고 마리나 이용 대상 선박을 기준으로 기 설치된 마리나의 상하가 시설(리프트 피어)과 장비(마린 모바일 리프트)에 대한 분석을 통해 상하가 시설 및 장비의 설치기준을 마련했다. 국내에서 운항중인 선박 총톤수에 따라 요구되는 리프트 피어의 내부 간격은 35톤 선박은 5.50 m, 50톤 선박은 6.20 m이며, 이를 상하가하기 위한 마린 모바일 리프트의 내측 폭은 35톤 선박은 6.10 m, 50톤 선박은 6.80 m가 필요하다. 국내 마리나에 설치된 리프트 피어는 목표한 선박을 인양할 수 있는 곳은 2곳으로 나타났으며, 그 외 다른 마리나의 리프트 피어 내부 간격은 0.35 ~ 0.50 m가량 좁았다. 또한 운용 중인 마린 모바일 리프트 중 목표한 선박을 상하가하기 위해 필요한 내측 폭을 확보한 장비는 2개로 나타났으며, 그 외 마린 모바일 리프트 내측 폭이 0.3 ~ 0.6 m가량 부족했다.