맞춤기술찾기

홈으로 가기
맞춤기술찾기
이전대상기술
프린트하기

이전대상기술

운항선의 표준 운항 상태 선속-동력 해석 시스템

  • 기술번호 : KST2019036134
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
상담신청 PDF 받기
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 운항중인 선박에서 직접 계측되는 계측데이터와 운항해역에 대한 기후데이터를 포함하는 운항데이터와 모형 시험 데이터를 포함하는 운항선의 고유 특성 자료와 해석옵션을 지정하는 대상선박데이터를 이용하여 운항 중인 선박에서의 에너지 효율을 분석하여 제공할 수 있도록 하는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템에 관한 것이다.상기 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템은, 운항중인 해석 대상 선박에서 계측된 계측데이터와 운항해역에서의 기후데이터를 포함하는 운항데이터와 선박의 특성정보와 모형시험 결과 또는 해석 옵션을 포함하는 대상선박데이터로부터 선박에 미치는 공기저항, 파랑중부가저항, 해수온도부가저항, 조타각부가저항 또는 표류각부가저항 중 하나 이상을 계산하여 합산한 저항을 출력하는 저항계산부(40); 선속-동력 해석을 위한 전저항을 추정하고, 상기 저항계산부(40)에서 계산된 부가저항을 보정하여 이상적인 조건의 마력인 정수중마력을 추정하는 선속 동력해석부(50); 상기 정수중마력에 대하여 배수량 보정과 트림 보정을 수행하여 평수중 선속-동력 해석을 수행하는 선체자세변화동력해석부(60); 및 정의된 표준운항상태와 부가저항을 고려한 표준운항상태 선속-동력 해석을 수행하는 표준운항상태선속-동력해석부(70);를 포함하여 구성된다.
Int. CL B63J 99/00 (2009.01.01) G06F 17/10 (2006.01.01)
CPC B63J 99/00(2013.01) B63J 99/00(2013.01) B63J 99/00(2013.01)
출원번호/일자 1020170038568 (2017.03.27)
출원인 한국해양과학기술원
등록번호/일자 10-1863746-0000 (2018.05.28)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20180704) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2017.03.27)
심사청구항수 13

출원인

번호, 이름, 국적, 주소의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 인명정보 - 출원인 표입니다.
번호 이름 국적 주소
1 한국해양과학기술원 대한민국 부산광역시 영도구

발명자

번호, 이름, 국적, 주소의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 인명정보 - 발명자 표입니다.
번호 이름 국적 주소
1 신명수 대한민국 대전광역시 유성구
2 기민석 대한민국 세종특별자치시 도움*로 ***,
3 박범진 대한민국 대전광역시 유성구
4 이경중 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

번호, 이름, 국적, 주소의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 인명정보 - 대리인 표입니다.
번호 이름 국적 주소
1 김정수 대한민국 서울시 송파구 올림픽로 ***(방이동) *층(이수국제특허법률사무소)

최종권리자

번호, 이름, 국적, 주소의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 인명정보 - 최종권리자 표입니다.
번호 이름 국적 주소
1 한국해양과학기술원 부산광역시 영도구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2017.03.27 수리 (Accepted) 1-1-2017-0300183-85
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2017.05.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.06.28 수리 (Accepted) 4-1-2017-0034176-95
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2017.07.21 수리 (Accepted) 9-1-2017-0024178-13
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.11.28 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0831495-71
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2018.01.15 수리 (Accepted) 1-1-2018-0046928-35
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2018.01.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2018-0046929-81
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.01.23 수리 (Accepted) 4-1-2018-5013167-10
9 등록결정서
Decision to grant		 2018.05.24 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2018-0352175-53
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.07.10 수리 (Accepted) 4-1-2018-5131202-66
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.02.25 수리 (Accepted) 4-1-2020-5042665-74
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.10.20 수리 (Accepted) 4-1-2020-5235797-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
운항중인 해석 대상 선박에서 계측된 계측데이터와 운항해역에서의 기후데이터를 포함하는 운항데이터와 선박의 특성정보와 모형시험 결과 또는 해석 옵션을 포함하는 대상선박데이터로부터 선박에 미치는 공기저항, 파랑중부가저항, 해수온도부가저항, 조타각부가저항 또는 표류각부가저항 중 하나 이상을 계산하여 합산한 저항을 출력하는 저항계산부(40);선속-동력 해석을 위한 전저항을 추정하고, 상기 저항계산부(40)에서 계산된 부가저항을 보정하여 이상적인 조건의 마력인 정수중마력을 추정하는 선속-동력해석부(50);상기 정수중마력에 대하여 배수량 보정과 트림 보정을 수행하여 평수중 선속-동력 해석을 수행하는 선체자세변화동력해석부(60); 및정의된 표준운항상태와 부가저항을 고려한 표준운항상태 선속-동력 해석을 수행하는 표준운항상태선속-동력해석부(70);를 포함하고,상기 선체자세변화동력해석부(60)는,(수학식 29)(여기서, Pcalm: 평수 중 마력, Pid: 정수중마력, Δstandard = 표준운항조건 배수량, Δmeasured = 운항 배수량)에 의해 배수량 보정과 트림에 따른 보정을 수행하여 평수중 선속-동력 해석을 수행하도록 구성되는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
2 2
청구항 1에 있어서, 상기 운항 중인 선박에서 계측되는 자료인 계측데이터는,데이터 계측시간(UTC), 대지속도(VG), 대수속도(VS), 프로펠러회전수(nms), 축마력(PSms), 제동마력(PBms), 자선방향_Gyro(Ψgyro), 자선방향_GPS(ΨGPS), 수심(h), 운항항차에서의 배수량(∇2), 트림(선수흘수(draught_fp)), 선미흘수(draught_ap), 해수온도(TS), 해수밀도(ρ), 타각(δ) 또는 표류각(β) 중 하나 이상을 포함하고,상기 운항 중인 선박의 운항해역에서의 기후데이터는,파도의 유의파고(Sea_height(HW1/3)), 파도의 방향(Sea_direction(DW)), 파도의 주기(Sea_period(TW)), 너울성 파도의 유의파고(Swell_height(HS1/3)), 너울성 파도의 방향(Swell_direction(DS)), 너울성 파도의 주기(Swell_period(TS)), 상대풍속(VWR), 상대풍향(ΨRef), 공기온도(TA), 공기밀도(ρA), 조류속도(VCT) 또는 조류방향(ΨCT) 중 하나 이상을 포함하며,상기 대상선박데이터는,공기저항계수 기준 높이(Zref), 풍향계 높이(Za), 폭(B), 전장(LOA), 수선간 길이(LPP), 수선 위 최대 횡단면적(AXV), 상부구조물 측면적(AOD), 수면위 측면적(ALV), 중앙단면적으로부터 AOD 중심까지의 거리(Cmc), 수면에서 상부구조물의 최고점까지의 높이(Hbr), 수면에서 AOD 중심까지의 높이(Hc), 평활화 범위(Smoothing range(μ)), 비척방형계수(Cb), 평균 흘수(draught), y축에 대한 관성 회전 반경(kyy), 침수표면적(s), 프로펠러 직경(D), POW, 모형 시험 결과 또는 표준운항상태 배수량(∇1) 중 하나 이상을 포함하는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
3 3
청구항 1에 있어서, 상기 저항계산부(40)는,바람에 의한 저항증가량인 공기저항을 계산하는 공기저항계산부(41);파도에 의한 저항증가량인 파랑중부가저항을 계산하는 파랑중부가저항계산부(43);수온변화와 해수밀도 차이에 따른 저항증가량인 해수온도부가저항을 계산하는 해수온도부가저항계산부(44);조타각에 따른 저항증가량인 조타각부가저항을 계산하는 조타각부가저항계산부(45); 또는표류각에 따른 저항증가량인 표류각부가저항을 계산하는 표류각부가저항계산부(47); 중 하나 이상을 포함하여 구성되는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
4 4
청구항 3에 있어서, 상기 공기저항계산부(41)는,입력 풍속과 풍향을 계측데이터와 기후데이터로 나누어서,계측데이터인 경우에는 입력된 풍속과 풍향에 대하여 선박의 진행 방향에 대한 절대 풍속과 절대 풍향 계산, 높이보정, 계측기 높이(기준 높이)에서 계측된 상대 풍속과 상대 풍향계산, 공기저항계수 도출, 공기저항계산을 수행하여 공기저항을 계산하고,기후데이터인 경우에는 입력된 풍속과 풍향에 대하여 상대 풍속과 상대 풍향계산, 공기저항계수 도출, 공기저항계산을 수행하여 공기저항을 계산하며,상기 절대 풍속과 절대 풍향 계산은, 계측기의 높이에서 계측된 상대 풍속과 상대 풍향을 (수학식 1)(수학식 2)(여기서, VWR : 계측기 높이에서 계측된 상대 풍속, VWT : 계측기 높이에서의 절대 풍속, ΨWR : 계측기 높이에서의 상대 풍향, ΨWT : 계측기 높이에서의 절대 풍향)에 의해 수행되고,상기 높이 보정은,풍동시험 측정 위치인 기준높이와 실선 풍향계 높이 차이를 고려하여 (수학식 3)(여기서, VWTref : 기준 높이에서의 절대 풍속, Zref : 기준 높이(보통 10m), Za : 계측기 높이)에 의해 수행되며,상기 상대 풍속과 상대 풍향의 계산은,(수학식 4)(수학식 5)(여기서, VWRref : 기준 높이에서의 상대 풍속, ΨWRref : 기준 높이에서의 상대 풍향)에 의해 수행되고,상기 공기저항계수도출은 풍동시험, ITTC 차트 또는 후지와라(Fujiwara) 회귀식 중 어느 하나를 이용하여 수행되며,상기 후지와라 회귀식은 (수학식 6)이고,(수학식 7)이며,(수학식 8)이고,(수학식 9)이며,(수학식 6 내지 9에서, CAA : 공기 저항 계수, AXV : 상부구조물을 포함한 수선 위 횡방향 투영 면적, VWRref : 기준 높이에서의 상대 풍속)인 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
5 5
청구항 4에 있어서, 상기 공기저항계산은,(수학식 10)(여기서, RAA : 공기 부가저항, ρ : 공기 밀도, CAA : 공기 저항 계수(CAA(0)은 선수풍(head wind)에서의 공기 저항 계수), ΨWRref : 기준 높이에서의 상대 풍향, AXV : 상부구조물을 포함한 수선 위 횡방향 투영 면적, VWRref : 기준 높이에서의 상대 풍속, VG : 계측 선박의 대지 속도)에 의해 수행되도록 구성되는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
6 6
청구항 3에 있어서, 상기 파랑중부가저항계산부(43)는,파도 입력데이터를 계측데이터와 기후데이터로 나누어서,계측데이터인 경우에는 파도 입력데이터를 이용하여 파도(Wind driven wave)와 너울성 파도(Swell) 각각에 대하여, 운동에 의한 부가저항 계산, 반사파에 의한 부가저항계산, 운동에 의한 부가저항과 반사파에 의한 부가저항을 합산한 개별 파랑중부가저항(RAWL)계산을 수행하고,기후데이터인 경우에는 파도 입력데이터를 이용하여 파도(Wind driven wave)와 너울성 파도(Swell) 각각에 대하여, 상대파향계산, 운동에 의한 부가저항계산, 반사파에 의한 부가저항 계산, 운동에 의한 부가저항과 반사파에 의한 부가저항을 합산한 개별 파랑중부가저항(RAWL)계산을 수행하여 파랑중부가저항을 계산한 후,계산된 두 개의 개별 파랑중부가저항(RAWL)을 합산하여 계산하는 파랑중부가저항(RAW) 계산을 수행하여, 파랑중부가저항을 계산하며,상기 상대파향계산은 계측된 파도 데이터를 벡터 처리(vector processing)를 사용하여 상대 파향으로 계산하고,상기 운동에 의한 부가저항 계산은,(수학식 11),(여기서, ,,,,,ρ = 해수밀도, g = 중력 가속도, ζA = 파진폭(wave amplitude), LPP = 선박의 수선간 길이, B = 선박의 폭, Fr = 프루드 수(Froude number), kyy = y축에 대한 관성회전 반경, CB = 비척방형계수)에 의해 수행되고,상기 반사파에 의한 부가저항계산은,(수학식 12)(여기서, ,,TM = 중앙단면에서의 흘수, I1 = 변형된 1차 1종 베셀 함수(modified Bessel function of the first kind of order 1, K1 = 변형된 1차 2종 베셀 함수(modified Bessel function of the second kind of order 1, k = 파수(wave number))에 의해 반사파에 의한 규칙파의 저항 증가량(RAWRL)을 계산하고,상기 개별 파랑 중 부가저항(RAWL)계산은,(수학식 13)(여기서, Rwave = RAWML+RAWRL, Sη= 파 스펙트럼(wave spectrum))에 의해 운동에 의한 부가저항과 반사파에 의한 부가저항을 합산하여 운동과 반사파에 의한 장파장 불규칙파의 저항 증가량으로서의 개별 파랑중부가저항(RAWL)을 계산하며,상기 파랑중부가저항(RAW)계산은 상기 파도(Wind driven wave)와 너울성 파도(Swell) 각각에 대한 개별 파랑중부가저항(RAWL)을 합산하여 파랑중부가저항(RAW)으로 계산하는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
7 7
청구항 3에 있어서, 상기 해수온도부가저항계산부(44)는,계측된 해수 온도와 밀도에 의한 마찰저항 계산, 기준(Reference) 해수 온도(15℃)와 밀도(1026kg/m3)에 의한 마찰 저항 계수 계산, 해수 온도와 밀도에 의한 마찰 저항계수 계산, 기준 해수 온도와 밀도에 의한 저항 계산, 해수온도에 따른 부가저항 계산을 수행하여 해수온도에 따른 부가저항을 계산하고,상기 계측된 해수 온도와 밀도에 의한 마찰저항 계산과 상기 기준(Reference) 해수 온도(15℃)와 밀도(1026kg/m3)에 의한 마찰 저항 계수 계산은,(수학식 14)(여기서, , ν= 동점성 계수)에 의해 수행되며,상기 해수 온도와 밀도에 의한 마찰 저항계수 계산은,(수학식 15)에 의해 수행되고,상기 기준 해수 온도와 밀도에 의한 저항 계산은,(수학식 16)에 의해 수행되며,상기 해수온도에 따른 부가저항 계산은,(수학식 17)에 의해 수행되고, 여기서, ρ = 해수밀도, CF = 계측된 수온에서의 마찰저항계수, CF0 = 기준온도에서의 마찰저항계수, S = 침수 면적(Wetted surface area), VS = 대수속도인 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
8 8
청구항 3에 있어서, 상기 조타각부가저항계산부(45)는,(수학식 18)(여기서, ,, , , tR = 조타각에 따른 저항감소계수(resistance deduction fraction due to steering), ρ = 해수밀도, AR = 타 면적, Veff = 유효 유입 속도(effective inflow velocity to rudder), δR = 조타각, bR = 터 폭(Rudder span), SR = 참슬립비(real slip ratio)((VA: 프로펠러 유입 속도, , P: propeller pitch n: 프로펠러 회전수), D = 프로펠러 직경, ω= 반류비(Taylor wake fraction), VS = 대수속도)에 의해 조타각부가저항()을 계산하도록 구성되는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
9 9
청구항 3에 있어서, 상기 표류각부가저항계산부(47)는,(수학식 19)(여기서, ρ: 해수밀도, d: 흘수, β= 표류각, VS = 대수속도)에 의해 표류각에 의한 저항증가량인 표류각부가저항()을 계산하도록 구성되는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
10 10
청구항 1에 있어서, 상기 선속-동력 해석부(50)는
11 11
청구항 10에 있어서, 상기 전저항추정부(51)는, 반류비를 사용하는 경우에는 전달마력(PDms) 계산, 토크계수(KQ)계산, 전진비(J) 계산, 추력(thrust)계수(KT) 계산, 하중계수(τ) 계산, 반류비(ωestimated) 계산, 전저항(RT) 계산을 수행하여 전저항을 추정하고,전저항 계수를 사용하는 경우에는 전저항 계수를 이용한 전저항(RT) 계산을 수행하여 전저항을 추정하며,계측된 축 마력으로부터 전달 마력을 계산하는 상기 전달마력(PDms) 계산은,(수학식 20)(여기서, : 전달효율)에 의해 수행되고,상기 토크계수(KQ)계산은,(수학식 21)(여기서, = 추진기 효율비)에 의해 수행되며,상기 전진비(J) 계산은 POW(Propeller open sate test) 시험결과로부터 토크계수에 대응하는 작용점에서의 전진비(J) 값을 전진비(J)로 선택하고,상기 추력(thrust)계수(KT) 계산은,(수학식 22)(여기서, a, b, c는 다항 회귀식으로 구해 짐)에 의해 수행되며,상기 하중계수 계산은,(수학식 23)에 의해 수행되고,상기 반류비(ωestimated) 계산은,모형시험 결과로부터 또는(수학식 24)에 의해 수행되며,상기 전저항(RT) 계산은반류비(ωestimated)를 사용하는 경우에는 (수학식 25)에 의해 수행되고,전저항 계수(CT)를 사용하는 경우에는(수학식 26)에 의해 수행되도록 구성되는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
12 12
청구항 10에 있어서, 상기 정수중마력추정부(53)는,대수속도(대수선속)(VS)를 적용하는 경우에는 추진효율계수(: propulsive efficiency coefficient)계산을 수행한 후 마력()계산을 수행하고,기후데이터를 적용하는 경우에는 대수속도 계산, 추진효율계수(: propulsive efficiency coefficient)계산을 수행한 후 마력()계산을 수행하며,파고레이더 데이터를 적용하는 경우에는 절대조류방향계산, 대수속도 계산, 추진효율계수(: propulsive efficiency coefficient)계산을 수행한 후 마력()계산을 수행하여, 정수중마력을 추정하고,상기 절대조류방향계산은, 조류를 파고 레이더에서 계측된 값을 사용할 경우 벡터처리(vector processing)를 통하여 상대 조류 방향을 절대 조류 방향으로 변환하며,상기 대수속도 계산은 벡터처리를 수행하여 조류 보정된 대수선속을 계산하고,상기 추진효율계수(: propulsive efficiency coefficient)계산은, (수학식 27)(여기서, : 운항조건에서의 추진기효율계수,(RAS: 해수온도에 따른 부가저항, RAA: 공기저항, RAW: 파랑중부가저항, : 조타각에 따른 부가저항, : 표류각에 따른 부가 저항, : 하중변동시험(load variation test)에 의해 얻어지는 값)(RAS: 해수온도에 따른 부가저항, RAA: 공기저항, RAW: 파랑중부가저항, RT: 전저항)에 의해 수행되며,상기 정수중마력()계산은, (수학식 28)(여기서, PDms: 전달마력, VS: 대수속도(대수선속), : 하중변동시험(load variation test)에 의해 얻어지는 값)에 의해 수행되는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
13 13
삭제
14 14
청구항 1에 있어서,상기 운항데이터와 대상선박데이터 중 기준 값을 벗어나는 값을 제거하여 노이즈를 제거하는 운항데이터필터링부(30);를 더 포함하여 구성되는 운항선의 표준운항상태 선속-동력 해석 시스템
지정국 정보가 없습니다
순번, 패밀리번호, 국가코드, 국가명, 종류의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 패밀리정보 - 패밀리정보 표입니다.
순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 WO2018182170 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

순번, 패밀리번호, 국가코드, 국가명, 종류의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 패밀리정보 - DOCDB 패밀리 정보 표입니다.
순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 WO2018182170 WO 세계지적재산권기구(WIPO) DOCDBFAMILY
순번, 연구부처, 주관기관, 연구사업, 연구과제의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 국가R&D 연구정보 정보 표입니다.
순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소 산업핵심기술개발사업 온실가스 저감 및 실해역 에너지 효율 향상을 위한 운항선 선속-동력 고정도 해석 기반기술 개발
2 한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소 한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소 주요사업(고유임무형사업) 모듈식 천연가스하이드레이트 운송기술 중심의 안전성능 향상 기술 기반 차세대 에너지 운송기술 기초 연구(1/3)