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Abstract 선박의 연료 소모량을 최소로 하는 경제 항로를 결정하기 위해서는 해기상 정보와 선박의 운항 정보를 활용해 소요 마력을 예측하는 것이 필요하다. 기존의 연구에서는 선박의 소요 마력을 예측하기 위해 ISO 15016에서 제시한 방법을 주로 활용하였다. 하지만 이 방법은 원래 시운전 속도의 보정을 위해 만들어진 방법이기에 실제 항로를 운항하는 선박의 소요 마력을 예측하는 데에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 파고, 파 주기, 파향, 풍속, 풍향, 수온 등 해기상 정보와 선박의 속도, 흘수, 선수각 등 선박의 운항 정보를 활용하여 선박의 소요 마력을 예측하는 방법을 연구하였다. 선박의 소요 마력 예측을 위해 딥 러닝 방법 중 하나인 DFN (Deep Feedforward Neural network)을 이용하여 소요 마력 예측 모델을 개발하였다. 소요 마력 예측 모델의 개발을 위해 13,000 TEU급 선박 72척에 대한 데이터를 활용하여 학습을 진행하였다. 또한 해상 상태와 선박의 운항 상태가 소요 마력 예측에 영향을 주는 점을 고려하여 K-mean clustering 기법을 활용해 유사한 해상 상태나 운항 상태를 기준으로 데이터를 나눈 후 각 데이터 그룹에 따라 고유한 예측 모델을 생성하였다. 기존의 해상 상태 구분 방법인 beaufort wind force scale과 선박의 속도, 선박에 대한 상대 풍속과 파고의 4가지 기준으로 데이터 그룹을 구분하였으며, 구분된 데이터 그룹의 개수에 따른 예측 모델의 정확도를 분석하였다. 본 연구에서는 개발된 딥 러닝 모델을 활용해 임의의 항로를 운항하는 13,000 TEU급 선박의 소요 마력 예측을 수행하였으며, 그 결과 본 연구에서 개발한 소요 마력 예측 모델이 효용성을 가짐을 확인하였다.

Keywords: Required Power (소요 마력), DFN (Deep Feedforward Neural network), K-mean clustering, Optimal route (경제 항로)
Publication Date 2019-10-25

이준범, 노명일, 김기수, 김상엽, 한기민, 김대현, "딥 러닝 기법을 이용한 선박의 소요 마력 예측", 2019년도 대한조선학회 추계학술발표회, 경주, pp. 523, 2019.10.24-26


List of Articles
번호 분류 제목 Publication Date
313 Domestic Conference 노명일, 유성진, 이규열, 방경운, 서정우, "선체 구조 모델의 위상 정보 재구성을 통한 구조 해석 모델 생성", 2005년도 대한조선학회 추계학술발표회, 용인, pp. 275-287, 2005.11.03-04 file 2005-11-03
312 Domestic Conference 최우영, 이규열, 노명일, "선체 구조와의 연관성을 고려한 쾌속 배관 모델링 방법", 2005년도 대한조선학회 추계학술발표회, 용인, pp. 553-560, 2005.11.03-04 file 2005-11-03
311 Domestic Conference 강용우, 김훈주, 이호윤, 노명일, "골리앗 크레인 공주(空走) 최소화를 통한 리프팅 순서 계획 최적화", 2005년도 대한조선학회 추계학술발표회, 용인, pp. 513-517, 2005.11.03-04 file 2005-11-03
310 Domestic Conference 노명일, 유성진, 이규열, "선체 구조 모델 기반의 구조 해석 모델 생성 시스템 개발", 2006년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 262-271, 2006.02.09-11 file 2006-02-09
309 Domestic Conference 노명일, 최우영, 이규열, "쾌속 배관 라우팅 방법을 적용한 선체 구조 모델 기반의 배관 모델링 시스템 개발", 2006년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 272-279, 2006.02.09-11 file 2006-02-09
308 Domestic Conference 노명일, 유성진, 이규열, "선체 구조 모델 기반의 구조 해석 모델 생성 시스템 개발", 2006년도 동계 선박설계연구발표회, 목포, pp. 1-12, 2006.02.16-17 file 2006-02-16
307 Domestic Conference 노명일, 최우영, 이규열, "선체 구조 모델 기반의 쾌속 배관 모델링 시스템 개발", 2006년도 동계 선박설계연구발표회, 목포, pp. 1-14, 2006.02.16-17 file 2006-02-16
306 Domestic Conference 방경운, 이규열, 차주환, 노명일, 김훈주, "이산 사건과 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 프레임워크의 제안과 조선 블록 탑재 공정에의 적용", 2007년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 297-305, 2007.01.31-02.02 file 2007-01-31
305 Domestic Conference 차주환, 이규열, 노명일, 함승호, 서흥원, 박광필, "조선 공정 시뮬레이션을 위한 동역학 모듈과 가시화 모듈의 통합 방안 연구", 2007년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 385-391, 2007.01.31-02.02 file 2007-01-31
304 Domestic Conference 노명일, 이규열, 이정우, 이재승, "근골격계 질환 예방을 위한 조선용 작업 지원 로봇의 개념 설계", 2007년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 726-734, 2007.01.31-02.02 file 2007-01-31
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