KR20220126090A - 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법 - Google Patents

선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법 Download PDF

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Abstract

선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법이 개시된다. 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법은, (a) 선박의 운항 경로 설정하고 설정된 운항 경로 정보를 입력하는 단계와. (b) 상기 (a) 단계의 운항 경로의 기상 예측 정보를 입력하는 단계와, (c) 상기 (a) 단계의 운항 경로 정보와 상기 (b) 단계의 기상 예측 정보를 제어부에서 수신하여 기상 예측 정보에 따라 운항 경로를 운항하는 선박의 선속의 변경 정보를 이용하여 연료 소모량을 계산하는 단계를 포함한다. 여기서, (c) 단계는 선박에 설치된 화물창의 압력이 기상 예측 정보의 변화에 의해 변화된 압력에 의한 상기 선박의 선속의 변경 영향 정보를 포함할 수 있다.

Description

선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법{CONTROL METHOD FOR MINIMIZING FUEL CONSUMPTION ESTIMATION}
본 발명은 선박의 운항에 소모되는 연료 소모량의 최소화하는 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 운항 경로가 설정되고, 설정된 운항 경로를 따라 선박을 운항하는 운영자에 의해 운항이 이루어지고 있다.
이러한 선박은 운항 경로를 따라 운영자의 실제 운영 경험에 의한 제어에 의해 선박 운항이 이루어지고 있다.
그러나, 선박이 운항 경로를 따라 운항하는 과정에서, 기상 상황의 변화에 따른 선박의 운항 조건이 변경되는 경우 계획된 연료 소비량보다 많은 량의 연료 소비가 이루어지는 경우가 빈번하다.
또한, 선박이 운영자의 경험에 따라 운항이 이루어지는 바, 연료의 효율적인 관리가 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는, 선박의 기상 예측 정보와, 기상 상황에 따른 선박의 모션 정도 데이터 및 화물창 압력 정보를 이용하여 선박의 연료 소모량 최소화가 가능한 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, (a) 선박의 운항 경로 설정하고 설정된 운항 경로 정보를 입력하는 단계와. (b) 상기 (a) 단계의 운항 경로의 기상 예측 정보를 입력하는 단계와, (c) 상기 (a) 단계의 운항 경로 정보와 상기 (b) 단계의 기상 예측 정보를 제어부에서 수신하여 기상 예측 정보에 따라 운항 경로를 운항하는 선박의 선속의 변경 정보를 이용하여 연료 소모량을 계산하는 단계를 포함한다.
(c) 단계는 선박에 설치된 화물창의 압력이 기상 예측 정보의 변화에 의해 변화된 압력에 의한 상기 선박의 선속의 변경 영향 정보를 포함할 수 있다.
(a) 단계는, 운항 경로 정보는, 운항 경로를 따라 운항하는 선박의 설정된 운항 속도를 포함할 수 있다.
(c) 단계의 제어부는, 선박의 운항 경로에서 기상 예측 정보를 반영하고, 기상 예측 정보에 따른 기상의 변화 상황에서 선박의 운항 영향 변화를 산출하는 제1 제어부와, 제1 제어부의 정보를 수신하여 운항 경로를 운항하는 선박의 연료 소모량을 가산출하는 제2 제어부와, 운항 경로에서 기상 예측 정보를 반영한 상태에서, 운항 경로를 운항하는 선박의 운항 손실 상태를 산출하는 제3 제어부와, 선박에 설치된 화물창의 압력이 기상 예측 정보의 변화에 의해 변화된 화물창 압력 변동 정보를 산출하고 산출된 화물창 압력 변동 정보에 대응한 선박의 운상 손실 상태를 산출하는 제4 제어부와, 제1 제어부와 제2 제어부와 제3 제어부 및 제4 제어부의 각각의 산출된 정보를 수신하여 선박의 총 연료 소모량을 최종 산출하는 제5 제어부를 포함할 수 있다.
제4 제어부는, 선박의 운항 경로에서 상기 기상 예측 정보를 반영하고 반영된 기상 예측 정보에 따라 산출된 선박의 화물창 압력 변동 정보를 산출하는 단계와, 선박의 산출된 화물창의 압력 변동 정보에 따라 상기 운항 경로를 운항하는 선박의 모션(motion) 변화 상태를 산출하는 단계와, 선박의 모션 변화 상태에 따라 선박의 운항 손실 상태를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
제1 제어부의 선박의 운항 영향 변화는, 기상 변화 상황에서 선박의 모션(motion) 변화량 정보를 포함할 수 있다.
(c) 단계의 상기 제어부는, 제1 제어부와 제2 제어부와 제3 제어부와 제4 제어부 및 제5 제어부에서 산출된 정보에 포함된 노이즈를 제거하는 제6 제어부를 더 포함할 수 있다.
(a) 단계 내지 (c) 단계는 설정된 주기로 반복 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 운항 경로 상에서 변화되는 기상 예측 정보를 반영하고, 선박의 화물창의 압력 예측 정보를 반영하여 선박의 운항에 필요한 연료의 소모량을 정확하게 산출하는 것이 가능한 바, 선박 연료의 효율적인 관리가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법의 제어부의 제어를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 압력 변동 정보를 이용한 선박의 운항 손실 상태 산출을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도면을 참조하여 이하에서 구체적으로 설명한다.
먼저, 선박의 운항 경로 설정하고 설정된 운항 경로 정보를 입력한다(S10).
(S10) 단계는 선박의 전체 운항 경로를 설정하고, 설정된 운항 경로 정보를 제어부에 입력하여, 이하 단계에서 선박의 운항 과정에서 기상 상황에 따른 연료 소비량을 산출하도록 할 수 있다.
(S10) 단계는 설정된 주기 마다 반복 실시되어, 운항 경로의 변경된 정보를 적절하게 갱신 적용할 수 있다.
다음, (S10) 단계의 운항 경로의 기상 예측 정보를 입력한다(S20).
(S20) 단계는 (S10) 단계에서 설정된 선박의 운항 경로의 전체 경로에 대응하는 기상 예측 정보를 입력할 수 있다. (S20) 단계는 (S10) 단계에서 입력된 선박의 운항 경로 정보에 대응하는 지역에 해당하는 기상 예측 정보를 확인하여, 제어부에 입력할 수 있다.
(S20) 단계의 기상 예측 정보는 선박의 운항 과정에서 시간의 흐름에 따라 기상 예측 정보의 변경이 발생될 수 있다. 따라서, (S20) 단계의 기상 예측 정보는 시간의 흐름에 따라 빈번하게 변동이 발생되는 바, (S20) 단계는 설정된 주기 마다 반복 실시하여, 변경된 기상 예측 정보를 적절하게 갱신 적용할 수 있다.
이어서, (S10) 단계의 운항 경로 정보와 (S20) 단계의 기상 예측 정보를 제어부에서 수신하여, 기상 예측 정보에 따라 운항 경로를 운항하는 선박의 선속의 변경 정보를 이용하여 연료 소모량을 계산한다(S30).
(S30) 단계는 선박의 운항 경로를 따라 운항하는 선박에서 소모되는 필요 연료량을 운항 경로에서 변화되는 기상 예측 정보를 적용하여, 보다 정확하게 소요 연료량을 산출할 수 있다. 이에 대해 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
(S30) 단계는 제어부에서 (S10) 단계의 운항 경로 정보를 입력 받고, (S20) 단계의 운항 경로의 기상 예측 정보를 입력 받아, 기상 예측 정보를 반영하여 선박의 운항 과정에서 소요되는 소요 연료량을 정확하게 산출하는 것이 가능하다. 따라서, 선박의 운항 과정에서 소모되는 연료량을 미리 정확하게 산출하는 것이 가능한 바, 선박의 연료의 효율적인 관리가 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법의 제어부의 제어를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 제어부는, 선박의 운항 영향 변화를 산출하는 제1 제어부와, 선박의 연료 소모량을 가산출하는 제2 제어부와, 화물창 압력 변동 정보에 대응한 선박의 운상 손실 상태를 산출하는 제4 제어부와, 제1 제어부와 제2 제어부와 제3 제어부 및 제4 제어부의 각각의 산출된 정보를 수신하여 선박의 총 연료 소모량을 최종 산출하는 제5 제어부를 포함할 수 있다.
제1 제어부는, 선박의 운항 경로에서 기상 예측 정보를 반영하고, 기상 예측 정보에 따른 기상의 변화 상황에서 선박의 운항 영향 변화를 산출할 수 있다(S31).
여기서, 제1 제어부에서 산출되는 선박의 운항 영향 변화는, 기상 변화 상황에서 선박의 모션(motion) 변화량 정보를 포함할 수 있다.
즉, 제1 제어부는 기상 상황에 따라 파도의 높이 또는 바람의 영향 등에 의해 선박이 운항 경로를 정확하게 따르지 않고, 일정 부분 경로 이탈이 발생되는 상태 등의 모션 변화량의 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 제2 제어부는, 제1 제어부의 정보를 수신하여, 운항 경로를 운항하는 선박의 연료 소모량을 가산출할 수 있다(S32).
즉, 제2 제어부는 제1 제어부에서 기상 상황에 따라 선박의 운행에 영향을 미치는 선박의 운항 영향 변화 정보를 수신하여, 기설정된 운항 경로를 운항하는 선박의 연료 소모량을 임시로 가산출할 수 있다.
이어서, 제3 제어부는, 운항 경로에서 기상 예측 정보를 반영한 상태에서, 운항 경로를 운항하는 선박의 운항 손실 상태를 산출할 수 있다(S33).
즉, 제3 제어부는 정상의 기상 상황에서 선박의 운항 상태와, 변화된 기상 상황에서 선박의 운항 상태의 비교를 통해, 변화된 기상 상황의 기상 요인에 따라 발생되는 선박의 운항 손실 상태를 산출할 수 있다.
다음, 제4 제어부는, 선박에 설치된 화물창의 압력이 기상 예측 정보의 변화에 의해 변화된 화물창 압력 변동 정보를 산출하고, 산출된 화물창 압력 변동 정보에 대응한 선박의 운상 손실 상태를 산출할 수 있다(S34).
즉, 제4 제어부는, 기설정된 선박의 운항 경로 상을 운항하는 선박에 설치된 화물창의 내부 압력 변화를 산출하여 모션 변화 상태를 산출하는 것으로, 운항 경로 상에서 기상 예측 정보의 변화되는 상태를 반영하여 기상 상황의 변화에 따른 화물창의 내부 압력 변화시에 선박의 모션 변동 상황을 산출할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물창 압력 변동 정보를 이용한 선박의 운항 손실 상태 산출을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 선박의 운항 경로에서 기상 예측 정보를 반영하고, 반영된 기상 예측 정보에 따라 산출된 선박의 화물창 압력 변동 정보를 산출한다(S341).
(S341) 단계는 기상 예측 정보의 풍량 또는 풍속 등이 선박의 운항 경로에 적용되어, 선박의 측면과 선수 또는 선미에 가해지는 바람의 영향에 의해 화물창의 내부 압력 변화 상태를 산출할 수 있다.
그리고, 단계에서 선박의 산출된 화물창의 압력 변동 정보에 따라 운항 경로를 운항하는 선박의 모션(motion) 변화 상태를 산출한다(S342).
(S342) 단계는 (S341) 단계의 기상 예측 정보의 변화에 대응하여 산출된 화물창의 내부 압력 변화시에, 선박의 모션 변화 상태를 산출할 수 있다. 즉, 화물창의 변화된 압력이 운항 경로를 따라 운항하는 선박의 정위치 운항 또는 비정상 위치의 운항 등의 선박 모션 변화 상태를 산출할 수 있다.
이어서, 선박의 모션 변화 상태에 따라 선박의 운항 손실 상태를 산출한다(S343).
(S343) 단계는 화물창의 압력 변화에 따른 선박의 운항 모션 변동시에 선박의 정상 운행 상태와 비교하여, 운항 손실 상태를 산출할 수 있다.
다음, 제5 제어부는, 제1 제어부와 제2 제어부와 제3 제어부 및 제4 제어부의 각각의 산출된 정보를 수신하여 선박의 총 연료 소모량을 최종 산출할 수 있다(S35).
즉, 제5 제어부는 제1 제어부를 통해 기상 예측 정보에 따른 기상의 변화 상황에서 선박의 운항 영향 변화 정보를 수신하고, 제2 제어부를 통해 운항 경로를 운항하는 선박의 연료 소모량을 가산출한 정보를 수신하고, 제3 제어부를 통해 변화된 기상 상황의 기상 요인에 따라 발생되는 선박의 운항 손실 상태를 산출한 정보를 수신하며, 제4 제어부를 통해 화물창의 압력 변화에 따른 선박의 운항 모션 변동시에 선박의 정상 운행 상태와 비교하여 운항 손실 상태를 산출한 정보를 수신하여, 선박의 최종 총 연료 소모량을 산출할 수 있다.
한편 제어부는, 제1 제어부와 제2 제어부와 제3 제어부와 제4 제어부 및 제5 제어부에서 산출된 정보에 포함된 노이즈를 제거하는 제6 제어부를 더 포함할 수 있다.
제6 제어부는 제1 제어부와 제2 제어부와 제3 제어부와 제4 제어부 및 제5 제어부의 각각에서 산출된 정보에 포함된 노이즈를 적절하게 제거할 수 있다(S36).
즉, 제6 제어부는 제1 제어부와 제2 제어부와 제3 제어부와 제4 제어부 및 제5 제어부의 각각에서 전송되는 정보에 포함된 비정상의 정보를 제거하여, 선박의 소모 연료량의 최종 산출 정보의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
한편, 전술한 (S10) 단계 내지 (S ) 단계는, 설정된 주기로 반복 실시될 수 있다. 즉, 선박의 운항 경로 상에서 실시간으로 변동되는 기상 상황의 변경된 기상 정보를 적절하게 갱신하는 것이 가능하여, 변경된 기상 상황에 따라 선박의 소모 연료량을 변화된 기상 상황에 대응하여 보다 정확하게 산출하는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 실시예의 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법은, 선박의 운항 경로 상에서 변화되는 기상 예측 정보를 반영하고, 선박의 화물창의 압력 예측 정보를 반영하여 선박의 운항에 필요한 연료의 소모량을 정확하게 산출하는 것이 가능한 바, 선박 연료의 효율적인 관리가 가능하다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (7)

  1. (a) 선박의 운항 경로 설정하고 설정된 운항 경로 정보를 입력하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계의 상기 운항 경로의 기상 예측 정보를 입력하는 단계; 및
    (c) 상기 (a) 단계의 운항 경로 정보와 상기 (b) 단계의 상기 기상 예측 정보를 제어부에서 수신하여, 상기 기상 예측 정보에 따라 상기 운항 경로를 운항하는 선박의 선속의 변경 정보를 이용하여 연료 소모량을 계산하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 (c) 단계는 상기 선박에 설치된 화물창의 압력이 상기 기상 예측 정보의 변화에 의해 변화된 압력에 의한 상기 선박의 선속의 변경 영향 정보를 포함하는, 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    상기 운항 경로 정보는, 상기 운항 경로를 따라 운항하는 선박의 설정된 운항 속도를 포함하는, 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 상기 제어부는,
    상기 선박의 운항 경로에서 상기 기상 예측 정보를 반영하고, 상기 기상 예측 정보에 따른 기상의 변화 상황에서 상기 선박의 운항 영향 변화를 산출하는 제1 제어부;
    상기 제1 제어부의 정보를 수신하여, 상기 운항 경로를 운항하는 상기 선박의 연료 소모량을 가산출하는 제2 제어부;
    상기 운항 경로에서 상기 기상 예측 정보를 반영한 상태에서, 상기 운항 경로를 운항하는 상기 선박의 운항 손실 상태를 산출하는 제3 제어부;
    상기 선박에 설치된 화물창의 압력이 상기 기상 예측 정보의 변화에 의해 변화된 화물창 압력 변동 정보를 산출하고, 산출된 화물창 압력 변동 정보에 대응한 상기 선박의 운상 손실 상태를 산출하는 제4 제어부; 및
    상기 제1 제어부와 상기 제2 제어부와 상기 제3 제어부 및 상기 제4 제어부의 각각의 산출된 정보를 수신하여 상기 선박의 총 연료 소모량을 최종 산출하는 제5 제어부;
    를 포함하는, 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제4 제어부는,
    상기 선박의 운항 경로에서 상기 기상 예측 정보를 반영하고, 반영된 상기 기상 예측 정보에 따라 산출된 상기 선박의 화물창 압력 변동 정보를 산출하는 단계;
    상기 선박의 상기 산출된 화물창의 압력 변동 정보에 따라 상기 운항 경로를 운항하는 선박의 모션(motion) 변화 상태를 산출하는 단계; 및
    상기 선박의 모션 변화 상태에 따라 상기 선박의 운항 손실 상태를 산출하는 단계;
    를 포함하는, 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 제어부의 상기 선박의 운항 영향 변화는, 상기 기상 변화 상황에서 상기 선박의 모션(motion) 변화량 정보를 포함하는, 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 상기 제어부는,
    상기 제1 제어부와 상기 제2 제어부와 상기 제3 제어부와 상기 제4 제어부 및 상기 제5 제어부에서 산출된 정보에 포함된 노이즈를 제거하는 제6 제어부를 더 포함하는, 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 단계 내지 상기 (c) 단계는 설정된 주기로 반복 실시되는, 선박의 연료 소모량 최소화 제어 방법.
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