KR20200104825A - 운항 제어 시스템 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운항 제어 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 러더를 갖는 선박에 설치되며 풍력을 이용하여 추진력을 발생시키는 풍력 추진부; 외력 정보를 토대로 운항 중 상기 선박이 목적 항로로부터 벗어나는 오차를 산출하는 항로 관리부; 및 상기 오차 해소를 위해 상기 러더의 제어변수를 산출하는 추력 제어부를 포함하며, 상기 추력 제어부는, 상기 러더의 제어변수 및 상기 선박의 표류각에 기초하여 상기 풍력 추진부의 제어변수를 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

운항 제어 시스템 및 이를 포함하는 선박{navigation control system and ship having the same}

본 발명은 운항 제어 시스템 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.

선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.

이러한 선박은 엔진이나 가스 터빈 등을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 중유(HFO) 또는 경유(MDO, MGO) 등의 오일연료를 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 하고, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하며, 반면 가스 터빈은 압축 공기와 함께 오일연료를 연소시키고, 연소 공기의 온도/압력을 통해 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전하여 프로펠러에 동력을 전달하는 방식을 사용한다.

그러나 최근에는, 오일연료 사용 시의 배기로 인한 환경 파괴 문제를 해소하기 위해, 액화천연가스(LNG)나 액화석유가스(LPG) 등의 가스연료를 사용하여 엔진이나 터빈 등을 구동해 추진하는 가스연료 추진 방식이 사용되고 있다. 특히 LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하기 때문에, 가스연료로 LNG를 사용하는 방식이 LNG 운반선 외에 컨테이너선 등과 같은 다른 선박에도 적용되고 있다.

더 나아가, 배기를 전혀 발생시키지 않는 자연 에너지로서 태양광, 풍력 등의 활용도 주목을 받고 있다. 특히 풍력의 경우 갑판 상에 돛(Sail) 등과 같은 설비를 설치하여 풍력을 간단하게 추진력으로 바꿀 수 있다는 점에서, 구조가 간단하고 유지 비용이 저렴하다는 장점이 있다.

또한 최근에는 일반적으로 알려져 있는 돛과 달리, 동력을 이용해 직접 회전하면서 풍력을 원하는 방향의 추진력으로 변환할 수 있는 로터 설비(일례로 magnus rotor)가 실선에 탑재된 바 있다. 이러한 로터 설비는 갑판에 고정되는 고정자(stator)와, 고정자의 표면과 상면을 두르도록 원기둥 형태로 마련되며 회전속도나 방향이 조절되는 회전자(rotor)로 구성된다.

이러한 로터 설비는 돛과 다르게 풍력을 원하는 추진력으로 가공할 수 있다는 점에서 최근 많은 연구 및 개발이 이루어지고 있다. 다만 로터 설비는 수 미터의 직경을 갖고 수십 미터의 높이로 이루어지는 대형 기둥 형태인 바, 갑판 내에서의 설치, 선박 움직임에 따른 내구성, 전방 시야 간섭, 제어 등의 관점에서, 아직 해결/개선해야 할 문제들이 상당 수 남아있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 풍력을 활용하는 풍력 추진장치를 적절히 제어하여 최적의 항해를 구현할 수 있는 운항 제어 시스템 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 운항 제어 시스템은, 러더를 갖는 선박에 설치되며 풍력을 이용하여 추진력을 발생시키는 풍력 추진부; 외력 정보를 토대로 운항 중 상기 선박이 목적 항로로부터 벗어나는 오차를 산출하는 항로 관리부; 및 상기 오차 해소를 위해 상기 러더의 제어변수를 산출하는 추력 제어부를 포함하며, 상기 추력 제어부는, 상기 러더의 제어변수 및 상기 선박의 표류각에 기초하여 상기 풍력 추진부의 제어변수를 산출하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 외력 정보는, 상기 선박에서 해수면 상측 부분에 작용하는 풍력 및 해수에 의해 상기 선박에 작용하는 해류력일 수 있다.

구체적으로, 상기 추력 제어부는, 상기 선박에 마련되는 자이로 센서 및 위성 수신 데이터를 이용하여, 상기 러더 조절에 의해 발생하는 표류각을 산출하는 표류각 산출부; 및 상기 표류각의 상쇄를 위한 상기 러더의 수정 제어변수 및 상기 풍력 추진부의 제어변수를 산출하는 추력 조정부를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 풍력 추진부는, 상기 선박의 갑판에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터를 기준으로 회전하여 풍력을 추진력으로 변환하는 로터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 선박은, 상기 운항 제어 시스템을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 운항 제어 시스템 및 이를 포함하는 선박은, 로터 등과 같은 풍력 추진장치를 구비하고 환경에 따라 풍력 추진장치의 가동을 제어함으로써 선박의 항해 효율을 혁신적으로 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 운항 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템의 상세 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템의 제어 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 운항 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템의 풍력 추진부(100)를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 운항 개념도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 운항 개념도이다.

도 1은 본 발명의 운항 제어 시스템을 사용하지 않는 경우를 설명하기 위한 대비 예시로서, 다만 도 1에 나타난 내용 또한 본 발명에 포함되는 것이고 종래기술을 구성하는 것은 아님을 알려둔다.

도 1을 참고하면, 선박(1)은 운항하는 과정에서 조류, 해류, 바람 등과 같은 외란을 만나게 된다. 이 경우 선박(1)은 실제 경로가, 선박(1)이 구비하고 있는 추진장치(프로펠러, 러더(R) 등)에 의해 형성되는 진행 경로를 벗어나게 될 수 있다.

일례로 도면에 나타난 바와 같이 선박(1)에 측방의 바람 및 측후방의 해류가 작용할 경우, 선박(1)에는 프로펠러에 의한 후방 선속에 부가적으로 측방향으로 선속이 발생하게 된다.

따라서 선박(1)은, 선수각 방향(heading angle)에서 벗어난 방향으로 이동하려는 움직임(ship's path)이 발생하게 되며, 이때 선수각과 선박(1) 이동경로의 불일치를 표류각(Drift angle)이라고 한다.

이러한 표류각이 발생하게 되면, 선박(1)은 목적하였던 항로로부터 벗어나게 되므로, 운항 스케쥴 등을 맞추기 위해 목적 항로로 되돌아가려고 러더(R) 등을 조절하게 된다.

즉 목적 항로와 선박(1)의 이동 경로의 방향이 불일치하면, 경로를 제어하기 위해 러더(R)를 사용하게 된다. 이러한 러더(R)의 사용은 선박(1)을 목적 항로 방향을 회두(Turning) 시킴과 동시에 러더(R)에 작용하는 측방향 하중에 의해 도 1의 가운데에 나타난 것처럼 표류각이 추가로 발생하게 된다.

따라서 목적 항로 도달 시 선박(1)은 이동 경로 방향을 일치하기 위해 기존 러더(R) 사용에 따른 회두력과 표류각을 해소하기 위해, 반대 방향으로 러더(R)를 활용하여 힘과 모멘트를 상쇄하려는 제어를 구현하게 된다. 이로 인해 선박(1)이 진행하는 경로는, 목적 항로와 대비할 때 도 1의 우측에서 나타난 것처럼 좌우 지그재그로 동요하면서 목적 항로 대비 오차를 갖게 될 수밖에 없다.

이러한 항로 오차는, 결국 선박(1)의 스케쥴 문제, 선박(1)의 엔진 가동 효율 저하, 가속으로 인한 연비 저하 등의 문제를 불러 일으키게 되므로, OPEX 관점에서 불리하다.

본 발명은 이러한 문제를 해소하기 위하여 기본적인 추진장치 외의 풍력 추진부(100)를 제어함으로써, 표류각을 해소할 수 있다. 이하 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템의 개념도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템의 상세 개념도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템의 제어 순서도이다.

또한 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 운항 개념도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템의 풍력 추진부(100)를 설명하는 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 운항 개념도이다.

본 발명은 이하에서 설명하는 운항 제어 시스템(10)이 탑재된 선박(1)을 포함할 수 있으며, 이때 선박(1)은 특정한 목적지를 향해 자항하는 상선이나 드릴십, 기타 해양구조물 등을 포함하는 것일 수 있다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 제어 시스템(10)은, 풍력 추진부(100), 항로 관리부(200), 추력 제어부(300)를 포함한다.

풍력 추진부(100)는, 러더(R)를 갖는 선박(1)에 설치되며 풍력을 이용하여 추진력을 발생시킨다. 선박(1)에 마련되는 프로펠러와 러더(R) 등은 기본 추진장치일 수 있으며, 본 실시예가 포함하는 풍력 추진부(100)는 보조 추진장치일 수 있다.

풍력 추진부(100)는, 선박(1)에 가해지는 바람 등의 풍력을 이용하여 선박(1)의 추진을 구현할 수 있다. 이때 풍력 추진부(100)는 돛(sail), 매그너스 로터(Magnus Rotor) 등일 수 있으며, 이하에서는 풍력 추진부(100)가 바람을 비교적 자유롭게 원하는 방향의 추진력으로 전환할 수 있는 매그너스 로터인 것으로 가정하여 설명한다.

풍력 추진부(100)는, 선박(1)의 갑판에 고정되는 스테이터(고정자, stator)와, 스테이터를 기준으로 회전하여 풍력을 추진력으로 변환하는 로터(회전자, rotor)를 포함할 수 있다.

즉 풍력 추진부(100)는 갑판에 설치된 스테이터의 중심을 기준으로 원기둥 형태의 로터를 회전시키는 능동 제어를 구현하여, 선박(1)에 가해지는 풍력을 일정한 방향의 추진력으로 변환시켜 활용할 수 있다.

스테이터와 로터로 구성되는 풍력 추진부(100)에 의해 풍력이 추진력으로 변환되는 구체적인 내용은, 이미 Norsepower 등의 업체가 개발한 매그너스 로터와 관련하여 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

항로 관리부(200)는, 도 4에서 나타난 바와 같이 선박(1)의 스케쥴을 토대로 출발지에서 도착지 사이에서 결정된 목적 항로를 관리할 수 있으며, 목적 항로는 적어도 하나 이상일 수 있다.

또한 항로 관리부(200)는, 도 4에서와 같이 외력 정보를 토대로 운항 중 선박(1)이 목적 항로로부터 벗어나는 오차를 산출한다. 이때 항로 관리부(200)가 산출하는 오차는 표류각일 수 있다.

표류각은 앞서 설명한 바와 같이 선박(1)에 가해지는 외란으로 인하여 선수각이 목적 항로를 향하는 각도 대비 틀어지는 것과, 기본 추진장치를 이용하여 선박(1)을 목적 항로로 되돌릴 때 회두하는 현상에 의해 발생하는 것 등일 수 있다.

항로 관리부(200)가 오차로서 표류각을 산출할 때 사용되는 외력 정보는, 선박(1)에서 해수면 상측 부분에 작용하는 풍력 및 해수에 의해 선박(1)에 작용하는 해류력 등일 수 있으며, 선박(1)이 운항하는 과정에서 선박(1)에 표류각을 발생시킬 수 있는 모든 외부환경의 힘을 포괄할 수 있다.

추력 제어부(300)는, 도 4에서와 같이 기본 추진장치와 보조 추진장치에 대하여 추력을 분배 제어한다. 구체적으로 추력 제어부(300)는 선박(1)이 외력에 의해 목적 항로로부터 벗어나는 오차와 관련하여, 오차 해소를 위해 러더(R)의 제어변수를 산출할 수 있다. 러더(R)의 제어변수는 선박(1)을 목적 항로로 되돌리기 위한 러더각 등을 의미할 수 있다.

다만 추력 제어부(300)에 의해 러더(R)의 제어변수가 산출되고, 선박(1)이 러더(R)를 제어변수에 맞춰 제어하게 되면, 선박(1)은 결국 목적 항로로 되돌아가겠으나 도 1에서 나타난 것처럼 회두로 인한 추가 표류각이 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해, 본 실시예의 추력 제어부(300)는 러더(R)에 대한 제어변수 산출에 더하여, 풍력 추진부(100)의 제어변수를 산출할 수 있다.

풍력 추진부(100)의 제어변수는, 러더(R)를 제어변수 등에 따라 조절할 때 선박(1)의 회두로 인한 표류각 발생을 상쇄하기 위한 변수일 수 있다. 따라서 본 실시예는 선박(1)이 목적 항로로부터 벗어날 때 러더(R)를 제어변수에 따라 제어하고, 러더(R)의 제어로 인한 추가 표류각 발생을 억제하기 위해 풍력 추진부(100)를 제어변수에 따라 제어하며, 더 나아가 풍력 추진부(100)를 이용한 표류각 억제 제어 시, 회두를 줄이고자 러더(R)의 제어변수를 수정 산출할 수 있다.

구체적으로 추력 제어부(300)는, 도 3을 참조할 때 표류각 산출부(310), 추력 조정부(320)를 포함한다. 표류각 산출부(310)는 선박(1)에 마련되는 자이로 센서 및 위성 수신 데이터 등을 이용하여, 기본 추진장치에 의해 발생하는 표류각을 산출할 수 있다.

표류각이 발생하게 되면 선체의 항력이 증가하게 되며, 또한 기본 추진장치의 유입 유동이 비스듬하게 되어 프로펠러 추진 효율이 저하할 수 있다. 따라서 본 실시예는 해소(최소화)하여야 할 대상인 표류각을 먼저 확인하기 위해, 자이로 센서 등과 같이 선박(1)의 움직임을 확인할 수 있는 구성들을 활용할 수 있다.

추력 조정부(320)는, 표류각의 상쇄를 위한 러더(R)의 수정 제어변수 및 풍력 추진부(100)의 제어변수를 산출할 수 있다. 러더(R)에 대해서는, 선박(1)이 외력에 의해 목적 항로로 벗어날 경우 목적 항로로 되돌아가기 위한 제어변수가 먼저 산출될 수 있다.

그런데 앞서 설명한 바와 같이 러더(R)만을 이용하여 선박(1)을 목적 항로로 되돌리려 할 경우에는, 선박(1)의 회두로 인하여 추가적인 표류각이 발생하게 된다. 따라서 본 실시예는 선박(1)을 목적 항로로 되돌리기 위한 러더(R)의 제어변수를 산출하는 것에서 더 나아가, 러더(R)의 제어변수에 따른 제어 시 회두로 인해 발생하는 표류각을 줄이기 위한 러더(R)의 수정 제어변수를 산출할 수 있다.

참고로 본 발명은, 러더(R)에 대한 제어변수와 수정 제어변수 및 풍력 추진부(100)의 제어변수 산출이 통합적으로 이루어질 수 있다. 즉 러더(R)의 제어변수와 수정 제어변수가 별도로 출력되는 것이 아니라, 러더(R)의 제어변수는 풍력 추진부(100)의 제어변수 산출에 사용되는 중간 변수로서 출력되지 않고, 러더(R)의 수정 제어변수만이 출력되는 것도 가능하다.

이하에서는 도면을 참고하여 본 실시예의 제어를 상세히 설명한다.

본 실시예는, CFD 또는 모형시험을 통해 기본 추진장치 및 풍력 추진부(100)의 구동 조건(로터의 RPM&회전방향, 러더각 등)과 풍하중(속도, 방향 등)에 따른 기본 추진장치 및 풍력 추진부(100)의 힘/모멘트 데이터베이스를 미리 구축해둘 수 있다. 참고로 풍력 추진부(100)에 대하여 CFD를 활용한 풍향별 힘/모멘트 Polar 그래프는 도 6에 나타난 바와 같다.

이러한 데이터베이스는 추진 제어부 등에 할당되어 추진 제어부가 러더(R)의 제어변수, 수정 제어변수, 풍력 추진부(100)의 제어변수 등의 산출에 활용될 수 있다.

추진 제어부의 표류각 산출부(310)는, 선박(1)에 설치되는 자이로 센서(선수각 측정), GPS 데이터(ship's path 확인) 등 도 5에서 나타난 것과 같이 선박(1)의 각종 장치들을 통해 확인 가능한 정보들을 수집&활용하여, 목적 항로 대비 거리, 표류각 등의 오차를 산출할 수 있다.

이때 추진 제어부의 추력 조정부(320)는, 오차를 상쇄하기 위한 기본 추진장치 및 풍력 추진부(100)의 힘/모멘트 제어 목표를 수립할 수 있다.

또한 추력 조정부(320)는, 선체의 표류각을 최대한 억제하고 운항경로를 단순화할 수 있도록, 앞서 설명한 데이터베이스에 더하여 추력 분배 알고리즘을 활용하여, 제어 목표에 도달할 수 있도록 기본 추진장치 및 풍력 추진부(100)의 가동 수준이나 가동 상태를 적절하게 분산 제어하기 위한, 제어변수들을 산출할 수 있다.

일례로 본 실시예는, 다음과 같다.

본 실시예는 기본 추진장치 및 풍력 추진부(100)의 제원을 저장해 두고, 선속, 조류 속도, 풍속, 풍향 등을 측정 정보로서 입력 받는다.

일례로 선속 9knots, 조류 1knots(전진방향), 1.7knots(측방향, stbd 작용)일 경우, 표류각은 10deg[=arctan(1.7/(1+9))]로 계산될 수 있다.

또한 풍속은 15m/s, 풍향은 90deg(port to stbd 방향)일 수 있다.

또한 예시로서 풍력 추진부(100)는 4개의 로터를 구비할 수 있으며, 무게중심을 기준으로 각 로터와 러더(R)의 위치는 다음과 같을 수 있다. 다음의 수치는 비율로도 해석될 수 있다.

1. 로터: #1(100m, -20m), #2(100m, 20m), #3(-120m, -20m), #4(-120m, 20m)

2. 러더: (-170m, 0m)

이러한 조건에서, 본 실시예는 구축된 데이터베이스를 통해 계측 조건 하에서 가능한 러더(R) 및 풍력 추진부(100)의 힘/모멘트의 운용 범위를 호출하게 된다.

1. 계측 풍속/풍향 기준 로터의 최대 힘: 1450kN(전진 방향), 840kN(측방향)

2. 계측 선속 기준 러더 최대 힘: 2800kN(전진 방향), 4000kN(측방향)

이후 본 실시예는, 추력 제어부(300)의 추력 조정부(320) 등을 활용하여, 목적 항로에 도달하기 위해 발생해야 할 전체 풍력 추진부(100)의 힘/모멘트 값을, 추력 분배 알고리즘을 통해 최적 분배하는 제어변수를 산출할 수 있으며, 최적 분배의 예시는 다음과 같다.

1. 로터

#1(반시계방향 회전, 최대 rpm): -1400kN(전진 방향), -840kN(측 방향), -112,000 kN-m(모멘트, -1400x20-840x100)

#2(시계방향 회전, 최대 힘의 2/3 수준 발생 가능한 rpm): 933kN(전진 방향), 560kN(측방향), 37,333 kN-m(모멘트)

#3(시계방향 회전, 최대 힘의 2/3 수준 발생 가능한 rpm): 933kN(전진 방향), 560kN(측방향), -48,533 kN-m(모멘트)

#4(시계방향 회전, 최대 힘의 2/3 수준 발생 가능한 rpm): 933kN(전진 방향), 560kN(측방향), -85,867 kN-m(모멘트)

2. 러더 (5도 STBD 방향 회전): -108kN(전진 방향), -1,230kN(측 방향), 209,000kN-m(모멘트)

위와 같은 제어변수에 따라 결국 종합적으로 보면, 1292kN(전진방향), -390kN(측 방향, port 방향 힘 발생), ~0kN-m(모멘트, 회두력 0) 이 된다. 따라서 본 실시예는, 선수 방향의 추력은 유지하면서 회두력은 억제하고, port 방향의 힘이 발생하도록 하여 조류에 의한 stbd 방향의 이동을 억제할 수 있다.

결론적으로 본 발명은, 선박(1)의 불필요한 이동을 억제하면서도 선박(1)이 목적 항로를 최대한 유지하도록 할 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 표류각 및 회두력 발생을 최소화하여 선체 항력을 감소시키고, 고른 유입 유동 확보를 통해 프로펠러의 추진 효율을 확보함과 동시에, 최종적으로 운항 경로를 도 7에서와 같이 단순화하여 운항 시간을 줄여 운항 효율을 개선할 수 있다.

본 발명은 앞서 설명된 실시예 외에도, 상기 실시예들 중 적어도 둘 이상의 조합 또는 적어도 하나 이상의 상기 실시예와 공지기술의 조합에 의해 발생하는 실시예들을 모두 포괄한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 선박 R: 러더
10: 운항 제어 시스템 100: 풍력 추진부
200: 항로 관리부 300: 추력 제어부
310: 표류각 산출부 320: 추력 조정부

Claims (5)

1. 러더를 갖는 선박에 설치되며 풍력을 이용하여 추진력을 발생시키는 풍력 추진부;
   외력 정보를 토대로 운항 중 상기 선박이 목적 항로로부터 벗어나는 오차를 산출하는 항로 관리부; 및
   상기 오차 해소를 위해 상기 러더의 제어변수를 산출하는 추력 제어부를 포함하며,
   상기 추력 제어부는,
   상기 러더의 제어변수 및 상기 선박의 표류각에 기초하여 상기 풍력 추진부의 제어변수를 산출하는 것을 특징으로 하는 운항 제어 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 외력 정보는,
   상기 선박에서 해수면 상측 부분에 작용하는 풍력 및 해수에 의해 상기 선박에 작용하는 해류력인 것을 특징으로 하는 운항 제어 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 추력 제어부는,
   상기 선박에 마련되는 자이로 센서 및 위성 수신 데이터를 이용하여, 상기 러더 조절에 의해 발생하는 표류각을 산출하는 표류각 산출부; 및
   상기 표류각의 상쇄를 위한 상기 러더의 수정 제어변수 및 상기 풍력 추진부의 제어변수를 산출하는 추력 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 운항 제어 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 풍력 추진부는,
   상기 선박의 갑판에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터를 기준으로 회전하여 풍력을 추진력으로 변환하는 로터를 포함하는 것을 특징으로 하는 운항 제어 시스템.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 상기 운항 제어 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 선박.

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