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Abstract 선박의 소요 마력을 최소로 하는 경제 항로를 결정하기 위해 해기상 예측과 그에 따른 소요 마력 예측이 필요하다. 일반적으로 European Centre for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF), Hybrid Coordinate Ocean Model (HYCOM) 등 기상 정보 업체로부터 해기상 정보를 확보할 수 있다. 하지만 일반적인 기상 정보 업체는 6주 정도의 단기 예측을 하기 때문에 장기 예측이 필요할 때는 해기상 정보를 자체적으로 예측해야 한다. 기존의 연구에서는 주로 특정 해역에서 파고, 파 주기, 파향 등 한정적인 해기상 정보에 대한 예측만 이루어져 전 해상 영역에 대한 해기상 정보 예측에는 한계가 존재했다. 따라서 본 연구에서는 파고, 파 주기, 파향, 풍속, 풍향, 유속, 유향, 수온 등 8가지 해기상 정보를 전 해상 영역에 대해 예측하는 방법을 제안하였다. 한편, 소요 마력 추정의 경우, 기존에는 해석적 방법과 통계적인 방법을 조합해 추정하였다. 그래서 추정 결과가 실제 운항 데이터와는 많은 오차가 존재했다. 이러한 한계점을 극복하기 위해 본 연구에서는 실제 운항 데이터를 기반으로 한 소요 마력 추정 방법을 제안하였다. 특히, 본 연구에서는 해기상 및 소요 마력 예측 모델을 개발하기 위해 딥 러닝 기법을 적용했다. 전 해상 영역에 대한 해기상 예측을 위해 시계열 이미지를 예측하는데 적합한 Convolutional LSTM을 활용하였으며, 선박의 소요 마력을 예측하기 위해 DFN (Deep Feedforward Neural network)을 활용하였다. 또한, 예측 정확도의 향상을 위해 데이터의 전처리를 진행하였으며, AutoEncoder, hyperparameters optimization, K-means clustering 등의 기법을 추가로 적용하였다. 제안된 방법의 효용성을 평가하기 위해 실제 값과 개발된 모델로 예측된 결과를 비교하여 검증하였으며, 그 결과 본 연구에서 제안한 방법의 효용성을 확인하였다.
Keywords: Ocean environmental data, Ship;s required power, DFN (Deep Feedforward Neural network), Convolutional LSTM (Long Short-Term Memory), AutoEncoder
Publication Date 2020-11-06

이준범, 노명일, 김기수, 한기민, 이갑헌, "딥 러닝을 이용한 해기상 및 소요 마력 예측 모델 개발", 2020년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 453-454, 2020.11.05-06


List of Articles
번호 분류 제목 Publication Date
446 Domestic Conference 차주환, 노명일, 조두연, 함승호, 이현진, 이규열, 박광필, 서흥원, "이산 사건 및 이산 시간 혼합형 시뮬레이션 커널과 동역학 및 가시화 모듈의 통합 방안을 적용한 블록 탑재 시뮬레이션 개발", 2007년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 서울, pp. 1507-1515, 2007.05.31-06.01 file 2007-05-31
445 Domestic Conference 차주환, 함승호, 조두연, 이현진, 노명일, 이규열, 박광필, 서흥원, "조선 공정 계획을 위한 시뮬레이션 모델의 모듈화 및 시나리오 처리 방법론", 2007년도 대한조선학회 추계학술발표회, 제주, pp. 891-898, 2007.11.22-23 file 2007-11-22
444 Domestic Conference 차주환, 함승호, 노명일, 이규열, 박광필, 서흥원, "Wire Rope Dynamics 기반의 조선용 탑재 크레인 동역학 시뮬레이션", 2008년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 122-128, 2008.01.31-02.02 file 2008-01-31
443 Domestic Conference 임선빈, 노명일, 차주환, 이규열, "복수 트랜스포터의 공주행 거리 및 간섭 최소화를 고려한 최적 블록 운반 계획", 2008년도 한국CAD/CAM학회 학술발표회, 평창, pp. 562-571, 2008.01.31-02.02 file 2008-01-31
442 Domestic Conference 임선빈, 노명일, 차주환, 이규열, "최적화 기법을 이용한 트랜스포터의 블록 운반 계획", 2008년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 1990-1994, 2008.05.29-30 file 2008-05-29
441 Domestic Conference 함승호, 차주환, 이규열, 노명일, 박광필, 서흥원, "다물체간 상호 작용 및 해양파에 의한 운동 응답을 고려한 부유체의 실시간 시뮬레이션", 2008년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 1669-1676, 2008.05.29-30 file 2008-05-29
440 Domestic Conference 이재승, 권정한, 구남국, 함승호, 차주환, 이규열, 노명일, "적응 제어 기반의 Portable 용접 로봇 시뮬레이터 개발", 2008년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 1958-1966, 2008.05.29-30 file 2008-05-29
439 Domestic Conference 손명조, 이현진, 함승호, 이효광, 조두연, 노명일, 김태완, 이규열, 한순흥, 나영인, "수중 운동체의 이산 사건 및 이산 시간 혼합 시뮬레이션을 위한 표준 모델 구조 연구", 2008년도 대한조선학회 춘계학술발표회, 제주, pp. 1659-1668, 2008.05.29-30 file 2008-05-29
438 Domestic Conference 함승호, 차주환, 이규열, 박광필, 노명일, "이산 사건 및 역학 기반 이산 시간 혼합형 모델링에 의한 잠수함의 잠항 부상 시뮬레이션", 2008년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 163-171, 2008.11.13-14 file 2008-11-13
437 Domestic Conference 차주환, 권정한, 함승호, 이규열, 노명일, 박광필, "해상 크레인을 병렬로 연결하여 인양하는 대형 중량물의 동적 거동 계산 시뮬레이션", 2008년도 대한조선학회 추계학술발표회, 창원, pp. 921-930, 2008.11.13-14 file 2008-11-13
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