KR20180045341A - 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법 - Google Patents

실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR20180045341A
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Abstract

본 발명은 실해역 환경 데이터를 기반으로 에디를 도출하고 실해역 환경 데이터 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로를 도출하여 제공하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 실해역 환경데이터들을 저장하고 있는 환경데이터 DB; 실해역 환경데이터들을 수집하여 환경데이터 DB에 저장시켜 관리하는 환경데이터 수집부; 실해역 환경데이터들을 기반으로 에디 정보를 예측하여 제공하는 에디 예측부; 환경데이터 DB에 저장된 실해역 환경데이터들 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로정보를 도출하여 제공하는 운항항로 제공부; 및 운항항로 제공부에 의해 제공되는 최적운항항로정보를 화면상에 출력하는 출력부를 포함한다. 이에 운항효율을 올릴 수 있을 뿐만 아니라, 선박의 파랑 중 부가저항도 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법{Providing System for Optimum Ocean Route and method thereof}
본 발명은 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실해역 환경 데이터를 기반으로 에디(Eddy, 소용돌이)를 도출하고 실해역 환경 데이터 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로를 도출하여 제공하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근, 선박 수 급증에 의한 운항규모의 확대, 선원의 감소와 국제화, 급격한 원유값 급등, 그리고 환경문제, 특히 지구 온난화 가스배출감소의 필요성은 국내외에서 급속한 증가를 보여, 지구상에서 물류활동을 하는 해운업에 있어서도 중요한 과제가 되었다. 특히 선박의 실해역 성능의 향상과 웨더루팅(weather routing)으로 대표되는 운항계획의 최적화가 중요한 테마로서 주목되고 있다.
이 운항계획의 최적화에 관해서는, 기상해상예보에 의해 예측되는 선박의 풍압저항 및 파랑저항 또는 조류저항을 연산하여, 그 연산결과에 의거하여 예측되는 항로 상의 통과지점에서의 통과예정시각을 과거 데이터에 의거한 통계처리에 의해 보정되고, 목적항에 허용오차 내에 도달하기 위한 선속(船速), 타각(舵角)을 연산하여, 이 연산결과에 의거하여 주기관과 타각을 제어하여, 목적항으로의 정시도착과 연료소비율의 개선과 환경부하의 저감을 꾀하고 있는 환경부하저감형 항해계획제공 시스템이 제안되고 있다.
대한민국 공개특허 제 10-2016-0089857 호
이와 같은 제안에 부응하기 위해 본 발명은 실해역 환경 데이터를 기반으로 에디를 도출하고 실해역 환경 데이터 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로를 도출하여 제공하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실해역 환경 데이터를 지속적으로 모니터링하여, 실해역 환경 데이터가 급격히 변동되는 데이터가 존재하는 경우 최적운항항로를 재도출하여 운항 항로 조정 정보를 제공하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기존의 최적운항항로에 최적운항항로 조정 정보를 오버레이시켜 화면상에 출력시키는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템 및 그 방법을 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템은, 실해역 환경데이터들을 저장하고 있는 환경데이터 DB; 실해역 환경데이터들을 수집하여 환경데이터 DB에 저장시켜 관리하는 환경데이터 수집부; 실해역 환경데이터들을 기반으로 에디 정보를 예측하여 제공하는 에디 예측부; 환경데이터 DB에 저장된 실해역 환경데이터들 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로정보를 도출하여 제공하는 운항항로 제공부; 및 운항항로 제공부에 의해 제공되는 최적운항항로정보를 화면상에 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 실해역 환경데이터는, 바람(wind), 파도(wave), 물의 흐름(current), 온도, 염분 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 운항항로 제공부는 최적운항항로정보 도출시 적용된 실해역 환경데이터들과 현재 수집된 실해역 환경데이터들을 비교하여, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터가 존재하면, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터를 기반으로 최적운항항로 조정정보를 도출하여 제공할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 운항항로 제공부는 최적운항항로 조정정보가 생성되면 출력부를 통해 최적운항항로 정보에 최적운항항로 조정정보를 오버레이시켜 출력되도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 실해역 환경 예측을 위한 최적운항항로 제공방법은, 운항항로 제공부는, 수집되어 저장, 관리되는 실해역 환경데이터들을 실해역 환경데이터들을 기반으로 에디 정보를 예측하여 제공하는 단계; 및 운항항로 제공부는, 상기 실해역 환경데이터들 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로정보를 도출하여 제공하는 단계로 이루어질 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 운항항로 제공부는, 최적운항항로정보 도출시 적용된 실해역 환경데이터들과 현재 수집된 실해역 환경데이터들을 비교하여, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터가 존재하면, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터를 기반으로 최적운항항로 조정정보를 도출하여 제공할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 운항항로 제공부는 최적운항항로 조정정보가 생성되면 출력부를 통해 최적운항항로 정보에 최적운항항로 조정정보를 오버레이시켜 출력되도록 할 수 있다.
본 발명과 관련된 실시예로서, 실해역 환경데이터는, 바람(wind), 파도(wave), 물의 흐름(current), 온도, 염분 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
본 발명은 실해역 환경 데이터를 기반으로 에디를 도출하고 실해역 환경 데이터 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로를 도출하여 제공함으로써, 운항효율을 올릴 수 있을 뿐만 아니라, 선박의 파랑 중 부가저항도 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 실해역 환경 데이터를 지속적으로 모니터링하여, 실해역 환경 데이터가 급격히 변동되는 데이터가 존재하는 경우 최적운항항로를 재도출하여 운항 항로 조정 정보를 제공함으로써, 실해역 환경이 급격히 변하는 경우에도 이에 신속하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기존의 최적운항항로에 최적운항항로 조정 정보를 오버레이시켜 화면상에 출력함으로써, 선박을 운행하는 사람들이 변경시켜야 하는 최적운항항로를 시각적으로 한눈에 볼 수 있도록 하고, 이는 선박을 운행하는 사람들의 신속한 대처를 유도할 수 있고, 이로 인해 발생할 수 있는 피해를 최소화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템(100)은 실해역 환경데이터들을 저장하고 있는 환경데이터 DB(110)와, 실해역 환경데이터들을 수집하여 환경데이터 DB(110)에 저장시켜 관리하는 환경데이터 수집부(120)와, 실해역 환경데이터들을 기반으로 에디 정보를 예측하여 제공하는 에디 예측부(130)와, 환경데이터 DB(110)에 저장된 실해역 환경데이터들 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로정보를 도출하여 제공하는 운항항로 제공부(140)와, 운항항로 제공부(140)에 의해 제공되는 최적운항항로정보를 화면상에 출력하는 출력부(150)로 이루어진다.
실해역 환경데이터들은 바람(wind), 파도(wave), 물의 흐름(current), 온도, 염분 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
운항항로 제공부(140)는 최적운항항로정보 도출시 적용된 실해역 환경데이터들과 현재 수집된 실해역 환경데이터들을 비교하여, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터가 존재하면, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터를 기반으로 최적운항항로 조정정보를 도출하여 제공한다.
운항항로 제공부(140)는 최적운항항로 조정정보가 생성되면 출력부(140)를 통해 최적운항항로 정보에 최적운항항로 조정정보를 오버레이시켜 출력되도록 한다. 이때 운항항로 제공부(140)는 최적운항항로 정보와 최적운항항로 조정정보를 출력부(140)를 통해 출력시킬 때 상호 다른 색상으로 표시되도록 지원한다.
본 발명에 언급되고 있는 에디란 near surface current로서, 바다 표면 온도, 염분, 지형, current에 의해 발생하는 current로 계절별 발생 경향이 틀리며, 직경 약 100km~300km이며, 발생 후 약 한달정도 유지되며, Max. 1m/s 속도를 가지며, LNGC 기준으로 설계속도의 10% 수준이다.
상기와 같이 구성된 배관 내 분체 수송율 산출 시스템의 배관 내 분체 수송율 산출 방법을 설명하면 하기와 같다.
도 2는 본 발명에 따른 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 운항항로 제공부(140)는 수집되어 저장, 관리되는 실해역 환경데이터들을 실해역 환경데이터들을 기반으로 에디 정보를 예측하여 제공(S100)하고, 운항항로 제공부(140)는 실해역 환경데이터들 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로정보를 도출하여 출력부(150)를 통해 제공(S200)한다.
운항항로 제공부(140)는 최적운항항로정보 도출시 적용된 실해역 환경데이터들과 현재 수집된 실해역 환경데이터들을 비교(S300)하여, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터가 존재하는지를 판단(S400)하고, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터가 존재하면, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터를 기반으로 최적운항항로 조정정보를 도출하여 출력부(150)를 통해 제공(S500)한다.
이때, 운항항로 제공부(140)는 최적운항항로가 출력되고 있는 출력부(150) 상에 새로 생성된 최적운항항로 조정정보를 오버레이시켜 출력되도록 지원하고, 더불어 최적운항항로와 최적운항항로 조정정보가 서로 다른 색상으로 출력부(140)를 통해 출력되도록 지원한다.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템
110 : 환경데이터 DB
120 : 환경데이터 수집부
130 : 에디 예측부
140 : 운항항로 제공부
150 : 출력부

Claims (8)

  1. 실해역 환경데이터들을 저장하고 있는 환경데이터 DB;
    실해역 환경데이터들을 수집하여 상기 환경데이터 DB에 저장시켜 관리하는 환경데이터 수집부;
    상기 실해역 환경데이터들을 기반으로 에디 정보를 예측하여 제공하는 에디 예측부;
    상기 환경데이터 DB에 저장된 실해역 환경데이터들 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로정보를 도출하여 제공하는 운항항로 제공부; 및
    상기 운항항로 제공부에 의해 제공되는 최적운항항로정보를 화면상에 출력하는 출력부;
    를 포함하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 실해역 환경데이터는, 바람(wind), 파도(wave), 물의 흐름(current), 온도, 염분 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 운항항로 제공부는 최적운항항로정보 도출시 적용된 실해역 환경데이터들과 현재 수집된 실해역 환경데이터들을 비교하여, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터가 존재하면, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터를 기반으로 최적운항항로 조정정보를 도출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 운항항로 제공부는 최적운항항로 조정정보가 생성되면 출력부를 통해 최적운항항로 정보에 최적운항항로 조정정보를 오버레이시켜 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공시스템.
  5. 운항항로 제공부는, 수집되어 저장, 관리되는 실해역 환경데이터들을 실해역 환경데이터들을 기반으로 에디 정보를 예측하여 제공하는 단계; 및
    상기 운항항로 제공부는, 상기 실해역 환경데이터들 및 에디 정보를 기반으로 최적운항항로정보를 도출하여 제공하는 단계;
    로 이루어진 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 운항항로 제공부는, 최적운항항로정보 도출시 적용된 실해역 환경데이터들과 현재 수집된 실해역 환경데이터들을 비교하여, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터가 존재하면, 변동폭이 큰 실해역 환경데이터를 기반으로 최적운항항로 조정정보를 도출하여 제공하는 것을 특징으로 하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 운항항로 제공부는 최적운항항로 조정정보가 생성되면 출력부를 통해 최적운항항로 정보에 최적운항항로 조정정보를 오버레이시켜 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 실해역 환경데이터는, 바람(wind), 파도(wave), 물의 흐름(current), 온도, 염분 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 실해역 환경 예측을 통한 최적운항항로 제공방법.
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KR20200061679A (ko) 2018-11-26 2020-06-03 한국해양과학기술원 최적 항로 예측 지원 시스템 및 그 방법

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