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Abstract 크레인을 이용한 블록의 탑재는 조선소에서 선박 및 해양 구조물을 제작하기 위해 필요한 중요한 공정이다. 이 과정에서, 블록과 구조물의 충돌 및 와이어 로프에 과도한 하중이 가해지는 것을 방지하기 위하여 블록의 움직임을 정확하게 제어할 필요가 있다. 하지만 블록의 움직임은 크레인, 트롤리, 후크, 이퀄라이저 및 와이어 로프 등의 다양한 물체에 의해 간접적으로 제어되기 때문에, 블록 리프팅 과정에서 블록을 정확하게 제어하기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 블록 리프팅을 위한 심층 강화 학습 (Deep Reinforcement Learning) 기반의 와이어 제어 방법을 제안했다. 제안한 방법은 블록의 무게 중심 변화 및 모델링의 불확실성을 고려하여 블록을 제어할 수 있다. 또한, 이 방법은 불규칙한 외란으로 인한 블록의 예상치 못한 움직임에 적절히 대응할 수 있다. 이를 위해, 본 연구에서는 블록의 위치,방향, 각속도, 와이어 로프의 감아 올리는 속도 등을 심층 강화 학습의 인공 신경망의 입력 상태 (state)로 설정하였다. 그리고 블록에 대한 행동 (action)으로서 와이어 로프의 감아 올리는 속도를 설정하였다. 끝으로 블록의 각 방향각도를 최소화하고 일정한 블록 리프팅 속도를 유지하기 위해 이들을 보상 (reward)으로 설정하였다. 본 연구에서는 제안된 방법의 효용성을 검증하기 위해, 이를 다양한 시뮬레이션 예제에 적용하였고 기존의 방법과 비교했다. 그결과, 제안된 방법은 모델링 불확실성이 있는 블록을 효과적으로 제어할 수 있었으며, 불규칙한 외란으로 인한 블록의 예기치 못한 움직임에 효과적으로 대응하는 것을 확인하였다.
Publication Date 2022-02-11

전도현, 노명일, 이혜원, 함승호, "블록의 특성을 고려한 크레인의 와이어 제어 방법", 2022년도 한국CDE학회 동계학술발표회, 제주, 2022.02.09-12


  1. 김진혁, 노명일, 여인창, "선형 설계를 위한 GNN의 적용 방안 연구", 2023년도 대한조선학회 추계학술발표회, 울산, pp. 450, 2023.11.02-03

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  2. 하지상, 노명일, 공민철, 김미진, 김정연, "선박 유닛 모듈의 배관 배치 방법", 2023년도 대한조선학회 추계학술발표회, 울산, pp. 114, 2023.11.02-03

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  3. 여인창, 노명일, 공민철, 유동훈, 진은석, "LIDAR를 이용한 선박의 자동 접이안 경로 생성 알고리즘", 2023년도 대한조선학회 추계학술발표회, 울산, pp. 181, 2023.11.02-03

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  4. Yeong-min Jo, Myung-Il Roh, Hye-Won Lee, Jisang Ha, Do-Hyun Chun, Min-chul Kong, "An Improved Method for the Sensor Fusion for Autonomous Ships", Proceedings of 10th PAAMES and AMEC 2023, Kyoto, Japan, 2023.10.18-20

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  5. 공민철, 노명일, 여인창, 민동기, 정동근, "그래프를 활용한 P&ID 내 장비의 연결 관계 표현 및 분석", 2023년도 한국CDE학회 하계학술발표회, 제주, p. 53, 2023.08.23-26

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  6. 공민철, 노명일, 하지상, 김미진, 김정연, "GNN 기반 P&ID의 패턴 인식 및 분석 방법", 2023년도 대한조선학회 추계학술발표회, 울산, pp. 108, 2023.11.02-03

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  7. Min-Chul Kong, Myung-Il Roh, Jisang Ha, Mijin Kim, Jeoungyoun Kim, "A Method for the Generation of Optimal Patterns for Equipment Unit Modules in the Engine Room", Proceedings of 10th PAAMES and AMEC 2023, Kyoto, Japan, 2023.10.18-20

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  8. 김하연, 노명일, 하지상, 조영민, 이혜원, "센서 데이터를 활용한 딥 러닝 기반 해상 장애물의 추적 방법", 2023년도 한국CDE학회 하계학술발표회, 제주, pp. 12, 2023.08.23-26

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  9. 한인수, 노명일, 공민철, "딥 러닝을 활용한 P&ID 내 장비 인식 방법", 2023년도 한국CDE학회 하계학술발표회, 제주, pp. 11, 2023.08.23-26

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  10. 여인창, 노명일, 공민철, 민동기, 정동근, "선박의 Safety Plan 검토를 위한 자동 데이터 생성과 딥 러닝 기반 객체 검출", 2023년도 한국CDE학회 하계학술발표회, 제주, pp. 13, 2023.08.23-26

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