KR20230152497A - Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit - Google Patents

Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit Download PDF

Info

Publication number
KR20230152497A
KR20230152497A KR1020220052352A KR20220052352A KR20230152497A KR 20230152497 A KR20230152497 A KR 20230152497A KR 1020220052352 A KR1020220052352 A KR 1020220052352A KR 20220052352 A KR20220052352 A KR 20220052352A KR 20230152497 A KR20230152497 A KR 20230152497A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
sail
power
unit
ship
Prior art date
Application number
KR1020220052352A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장민욱
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020220052352A priority Critical patent/KR20230152497A/en
Publication of KR20230152497A publication Critical patent/KR20230152497A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00Driving of auxiliaries
    • B63J3/04Driving of auxiliaries from power plant other than propulsion power plant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/061Rigid sails; Aerofoil sails
    • B63H9/0621Rigid sails comprising one or more pivotally supported panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/061Rigid sails; Aerofoil sails
    • B63H9/0621Rigid sails comprising one or more pivotally supported panels
    • B63H9/0635Rigid sails comprising one or more pivotally supported panels the panels being pivotable about vertical axes
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00Machine learning
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/40Mobile PV generator systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H02S20/32Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/30Electrical components
    • H02S40/38Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2209/00Energy supply or activating means
    • B63B2209/18Energy supply or activating means solar energy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63JAUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00Driving of auxiliaries
    • B63J2003/001Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam
    • B63J2003/002Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using electric power
    • B63J2003/003Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using electric power using photovoltaic power generation, e.g. using solar panels
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
    • Y02T70/5236Renewable or hybrid-electric solutions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

태양광 발전 기능을 구비한 선박 및 돛 발전부의 자세 조정 방법이 개시된다. 상기 선박은, 수상에 배치되는 선체; 및 상기 선체에 구비되는 하나 이상의 돛 발전부를 포함하되, 상기 돛 발전부는 풍저항에 의해 상기 선체의 추력을 발생시키는 세일 몸체와, 상기 세일 몸체를 축방향 회전시키거나 상기 세일 몸체의 경사각을 조절하는 구동부를 포함하여 구성되고, 상기 세일 몸체에는 태양광 발전 셀들로 구성된 발전 패널이 구비된다. A method for adjusting the attitude of a ship and a sail power generation unit equipped with a solar power generation function is disclosed. The vessel includes a hull disposed on the water; And one or more sail power generation units provided on the hull, wherein the sail power generation unit includes a sail body that generates thrust of the hull by wind resistance, and a sail body that rotates the sail body in an axial direction or adjusts an inclination angle of the sail body. It is configured to include a driving unit, and a power generation panel composed of solar power generation cells is provided on the sail body.

Description

태양광 발전 기능을 구비한 선박 및 돛 발전부의 자세 조정 방법{Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit}{Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit}

본 발명은 태양광 발전 기능을 구비한 선박 및 돛 발전부의 자세 조정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for adjusting the attitude of a ship equipped with a solar power generation function and a sail power generation unit.

화물선과 같은 대형 선박에서 풍력으로 추력을 얻어 연비를 향상시킬 수 있도록, 화물선의 화물창 위에 돛의 역할을 할 수 있는 에어포일(airfoil)을 설치하는 방안이 다양하게 연구되고 있다. 에어포일이 최대의 풍력을 받는 위치에 배치되면, 바람을 받아 양력이 발생되고, 이러한 양력으로 최대 추력을 발생시킬 수 있는 장점이 있다. In order to improve fuel efficiency by obtaining thrust from wind power on large ships such as cargo ships, various methods are being studied to install airfoils that can act as sails on the cargo holds of cargo ships. When the airfoil is placed in a position where it receives the maximum wind force, lift is generated by receiving the wind, and this lift has the advantage of generating maximum thrust.

또한, 바다를 운항하는 대형 선박들이 늘어나면서 선박에서 배출하는 배기 가스에 의한 환경 문제도 크게 대두되고 있다. 통상, 선박에서는 내연 기관으로서 메인 엔진과 발전용 엔진이 사용된다. 메인 엔진은 선박의 추진력을 발생시키기 위해 사용되고, 발전용 엔진은 선박 내부의 전력 수요처에서 사용되는 전력을 생산하기 위해 사용된다. In addition, as the number of large ships sailing the seas increases, environmental problems caused by exhaust gases emitted from ships are also becoming a major issue. Typically, a main engine and a power generation engine are used as internal combustion engines in ships. The main engine is used to generate the ship's propulsion, and the power generation engine is used to produce power used by power demand sources inside the ship.

대형 선박의 경우에는 발전용 엔진의 용량도 상당하기 때문에, 항해 중인 경우뿐 아니라 항구 근처나 정박지에 머물러 있는 동안에도 환경 오염의 주범이 되는 배기가스의 배출량이 상당히 많은 실정이다. In the case of large ships, the capacity of the power generation engines is considerable, so the emission of exhaust gases, which are the main cause of environmental pollution, is considerable not only while sailing but also while staying near ports or anchorages.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 선박에 태양광 발전 시설을 구비하여 사용할 전력을 친환경 기법으로 생산하기 위한 기술도 다양하게 개발되고 있다. To solve these problems, various technologies are being developed to equip ships with solar power generation facilities and produce electricity using eco-friendly techniques.

그러나, 풍력을 이용하여 추진력을 얻고자 하는 에어포일 설치 기술이나 태양광을 이용한 친환경 발전 기술은 독립된 신기술 분야로 개별 연구되고 있어 통합 연구에 대한 고려가 부족한 현실이고, 에어포일과 태양 전지판을 각각 독립적으로 선박에 설치하기 위해서는 상당한 설치 면적이 요구되어 운항 경제성이 저하되는 문제점이 있다. However, airfoil installation technology to obtain propulsion using wind power or eco-friendly power generation technology using solar energy are being studied separately as independent new technology fields, so there is a lack of consideration for integrated research, and airfoil and solar panel are each independently researched. Therefore, there is a problem in that a considerable installation area is required to be installed on a ship, which reduces the economic efficiency of operation.

이 발명의 배경이 되는 기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경 이해를 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이라고 단정될 수는 없다. The matters described in the technical background section of this invention are for understanding the background of the invention, and cannot be assumed to be prior art already known to those skilled in the art in the field to which this technology belongs.

한국등록특허 제10-1447868호Korean Patent No. 10-1447868

본 발명은 화물선의 연비를 향상시키기 위해 구비되는 돛의 표면에 태양 전지판을 배치하여, 화물 적재 공간을 감소시키지 않으면서도 추력의 확보와 친환경 발전이 함께 가능해지는 태양광 발전 기능을 구비한 선박 및 돛 발전부의 자세 조정 방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention is a ship and sail equipped with a solar power generation function that secures thrust and eco-friendly power generation without reducing the cargo loading space by placing solar panels on the surface of the sail provided to improve the fuel efficiency of the cargo ship. This is to provide a method for adjusting the attitude of the power generation unit.

본 발명은 화물선에 가해지는 풍향/풍속 및 태양 고도(solar altitude)에 기반하여 돛 발전부의 자세를 다양하게 조정할 수 있어, 상황에 따라 추력을 얻거나 풍저항을 감소시키면서도 최대의 발전 효율을 도모할 수 있는 태양광 발전 기능을 구비한 선박 및 돛 발전부의 자세 조정 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention can variously adjust the posture of the sail power generation unit based on the wind direction/wind speed and solar altitude applied to the cargo ship, thereby achieving maximum power generation efficiency while obtaining thrust or reducing wind resistance depending on the situation. The purpose is to provide a method of adjusting the attitude of a ship and sail power generation unit equipped with a solar power generation function.

본 발명은 발전기 엔진이 최적의 연료 소모율로 최적 효율에서 동작할 수 있도록 전력 부하율에 따라 충전된 전력의 이용량이 조절됨으로써, 최적 에너지 이용이 가능해지는 태양광 발전 기능을 구비한 선박 및 돛 발전부의 자세 조정 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is a ship and sail power generation unit equipped with a solar power generation function that enables optimal energy use by adjusting the amount of charged power used according to the power load rate so that the generator engine can operate at optimal efficiency with the optimal fuel consumption rate. It is intended to provide a method of adjustment.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention may be easily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 수상에 배치되는 선체; 및 상기 선체에 구비되는 하나 이상의 돛 발전부를 포함하되, 상기 돛 발전부는 풍저항에 의해 상기 선체의 추력을 발생시키는 세일 몸체와, 상기 세일 몸체를 축방향 회전시키거나 상기 세일 몸체의 경사각을 조절하는 구동부를 포함하여 구성되고, 상기 세일 몸체에는 태양광 발전 셀들로 구성된 발전 패널이 구비되는, 태양광 발전 기능을 구비한 선박이 제공된다. According to one aspect of the present invention, a hull disposed on the water; And one or more sail power generation units provided on the hull, wherein the sail power generation unit includes a sail body that generates thrust of the hull by wind resistance, and a sail body that rotates the sail body in an axial direction or adjusts an inclination angle of the sail body. A ship equipped with a solar power generation function is provided, which includes a driving unit, and the sail body is provided with a power generation panel composed of solar power generation cells.

상기 선박은, 상기 선박이 운항하는 각 시점에서의 환경 정보, 발전 정보 및 연료 소모량을 포함하는 기초 정보를 수집하는 기초정보 수집부; 및 미리 기계 학습된 자세 결정 모델에 현재 수집된 기초 정보를 적용하여 상기 상기 세일 몸체의 자세 조정 최적 각도를 결정하고, 상기 결정된 자세 조정 최적 각도에 상응하도록 상기 세일 몸체의 자세가 조정되도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 자세 조정부를 더 포함할 수 있다. The ship includes a basic information collection unit that collects basic information including environmental information, power generation information, and fuel consumption at each point in time when the ship operates; and determining the optimal posture adjustment angle of the sail body by applying the currently collected basic information to a previously machine-learned posture determination model, and adjusting the posture of the sail body to correspond to the determined optimal posture adjustment angle of the driving unit. It may further include a posture adjustment unit that controls movement.

상기 자세 결정 모델은 상기 선박의 기존 항차와 직전 시점까지 수집된 기초 정보를 이용하여 상기 세일 몸체의 조정 가능한 자세별로 풍저항의 크기 변화에 따른 상기 선박의 운항 연료 소모량 변화와 태양광 입사 면적 변화에 따른 발전량 변화가 기계 학습되도록 미리 설정되고, 현재 수집된 기초 정보에 기반하여 상기 세일 몸체의 자세 조정 최적 각도를 결정하도록 구성될 수 있다. The attitude determination model uses the ship's existing voyage and basic information collected up to the previous point to determine the change in fuel consumption of the ship and the change in solar radiation incident area according to the change in the size of wind resistance for each adjustable attitude of the sail body. Changes in power generation are preset to be machine learned, and can be configured to determine the optimal posture adjustment angle of the sail body based on currently collected basic information.

상기 자세 결정 모델은 연료 소모량 최소화 모드, 발전량 최대화 모드, 연료 소모량과 발전량 최적화 모드로 미리 지정된 결정 모드별로 기계 학습될 수 있고, 관리자에 의해 선택된 결정 모드와 현재 수집된 기초 정보에 기반하여 상기 자세 결정 모델에 의해 상기 세일 몸체의 자세 조정 최적 각도가 결정될 수 있다.The attitude determination model can be machine-learned for each decision mode predetermined as a fuel consumption minimization mode, a power generation maximization mode, and a fuel consumption and power generation optimization mode, and the attitude is determined based on the decision mode selected by the manager and the currently collected basic information. The optimal angle for posture adjustment of the sail body can be determined by the model.

상기 선박은, 상기 선체 내의 전력 수요처에 공급할 전력을 생산하는 발전기 엔진들로 구성된 발전기 엔진 유닛; 상기 돛 발전부에서 생산된 전력을 저장하는 배터리 유닛; 및 미리 지정된 최적 전력 운용 기준에 따라 전력 수요처에 전력이 공급하도록 상기 발전기 엔진들과 상기 배터리 유닛의 동작을 제어하는 전력원 가동부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 최적 전력 운용 기준은 전력 수요처에서 요구하는 부하량이 증가되어 미리 지정된 효율 운전 단위값에 도달할 때마다 발전기 엔진이 하나씩 가동 개시되어 전력을 생산하도록 제어하되, 가동 개시된 발전기 엔진은 상기 효율 운전 단위값만큼의 부하량을 지속적으로 감당하도록 동작 제어되고, 상기 효율 운전 단위값에 미달되는 부하량에 대해서는 상기 배터리 유닛에 저장된 전력을 전력 수요처에 공급하도록 설정될 수 있다.The ship includes a generator engine unit composed of generator engines that produce power to be supplied to power consumers within the hull; a battery unit that stores power produced by the sail power generation unit; And it may further include a power source operation unit that controls the operation of the generator engines and the battery unit to supply power to power consumers according to predetermined optimal power operation standards. Here, the optimal power operation standard is to control the generator engines to start operation one by one to produce power whenever the load required by the power demand increases and reaches a predetermined efficiency operation unit value, and the generator engines that have started operation are operated for the efficiency operation. The operation is controlled to continuously handle the load amount as per the unit value, and for the load amount that falls below the efficiency operation unit value, the power stored in the battery unit can be set to supply to the power demand source.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 돛 발전부의 자세 조정 방법을 수행하도록 하기 위해 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 하여금 이하의 단계들을 수행하도록 하며, 상기 단계들은, 선박이 운항하는 각 시점에서의 환경 정보, 발전 정보 및 연료 소모량을 포함하는 기초 정보를 수집하는 단계; 현재 수집된 기초 정보를 미리 기계 학습된 자세 결정 모델에 적용하여, 세일 몸체에 대한 자세 조정 최적 각도를 결정하는 단계; 및 상기 세일 몸체가 상기 결정된 자세 조정 최적 각도에 상응하는 자세를 가지도록, 상기 세일 몸체에 대응되는 구동부의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 여기서, 상기 돛 발전부는 풍저항에 의해 상기 선체의 추력을 발생시키는 상기 세일 몸체와, 상기 세일 몸체를 축방향 회전시키거나 상기 세일 몸체의 경사각을 조절하는 상기 구동부를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 자세 결정 모델은 상기 선박의 기존 항차와 직전 시점까지 수집된 기초 정보를 이용하여 상기 세일 몸체의 조정 가능한 자세별로 풍저항의 크기 변화에 따른 상기 선박의 운항 연료 소모량 변화와 태양광 입사 면적 변화에 따른 발전량 변화가 기계 학습되도록 설정되고, 현재 수집된 기초 정보에 기반하여 상기 세일 몸체의 자세 조정 최적 각도를 결정하도록 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is a computer program stored in a computer-readable medium for performing a method of adjusting the attitude of a sail power generation unit, wherein the computer program causes the computer to perform the following steps, the steps comprising: Collecting basic information including environmental information, power generation information, and fuel consumption at each point of operation; Applying the currently collected basic information to a previously machine-learned attitude determination model to determine the optimal attitude adjustment angle for the sail body; and controlling the operation of a driving unit corresponding to the sail body so that the sail body has a posture corresponding to the determined optimal posture adjustment angle. A computer program stored in a computer-readable medium is provided. Here, the sail power generation unit may include the sail body that generates thrust of the hull by wind resistance, and the drive unit that rotates the sail body axially or adjusts the inclination angle of the sail body. The attitude determination model uses the ship's existing voyage and basic information collected up to the previous point to determine the change in fuel consumption of the ship and the change in solar radiation incident area according to the change in the size of wind resistance for each adjustable attitude of the sail body. Changes in power generation are set to be machine learned, and can be configured to determine the optimal posture adjustment angle of the sail body based on currently collected basic information.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features and advantages in addition to those described above will become apparent from the following drawings, claims and detailed description of the invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 화물선의 연비를 향상시키기 위해 구비되는 돛의 표면에 태양 전지판을 배치하여, 화물 적재 공간을 감소시키지 않으면서도 추력의 확보와 친환경 발전이 함께 가능해지는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, solar panels are placed on the surface of a sail provided to improve the fuel efficiency of a cargo ship, which has the effect of securing thrust and eco-friendly power generation without reducing the cargo loading space.

또한, 화물선에 가해지는 풍향/풍속 및 태양 고도(solar altitude)에 기반하여 돛 발전부의 자세를 다양하게 조정할 수 있어, 상황에 따라 추력을 얻거나 풍저항을 감소시키면서도 최대의 발전 효율을 도모하는 효과도 있다.In addition, the posture of the sail power generation unit can be adjusted in various ways based on the wind direction/wind speed and solar altitude applied to the cargo ship, which has the effect of achieving maximum power generation efficiency while gaining thrust or reducing wind resistance depending on the situation. There is also.

또한, 발전기 엔진이 최적의 연료 소모율로 최적 효율에서 동작할 수 있도록 전력 부하율에 따라 충전된 전력의 이용량이 조절됨으로써, 최적 에너지 이용이 가능해지는 효과도 있다. In addition, the amount of charged power is adjusted according to the power load rate so that the generator engine can operate at optimal efficiency with the optimal fuel consumption rate, thereby enabling optimal energy use.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선의 전력 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선에 구비되는 돗 발전부의 형상과 자세를 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선의 전력 시스템의 전력 운용 기법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선에 구비되는 돛 발전부의 자세 제어 방법을 나타낸 순서도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선의 전력 시스템의 전력 운용 방법을 나타낸 순서도.
1 is a block diagram schematically showing the power system of a cargo ship according to an embodiment of the present invention.
Figures 2 and 3 are diagrams illustrating the shape and posture of a power generation unit provided on a cargo ship according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram for explaining a power operation technique of the power system of a cargo ship according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing a method of controlling the attitude of a sail power generation unit provided on a cargo ship according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flow chart showing a power operation method of the power system of a cargo ship according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선의 전력 시스템을 개략적으로 나타낸 블록 구성도이고, 도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선에 구비되는 돗 발전부의 형상과 자세를 예시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선의 전력 시스템의 전력 운용 기법을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a block diagram schematically showing the power system of a cargo ship according to an embodiment of the present invention, and Figures 2 and 3 illustrate the shape and posture of the power generation unit provided on the cargo ship according to an embodiment of the present invention. It is a drawing, and FIG. 4 is a drawing for explaining a power operation technique of the power system of a cargo ship according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서는 설명의 편의를 위해, 돛 발전부(120)가 n x m 배열 형태를 이루며 다수 개로 선박(210)의 갑판 위에 배치된 경우를 중심으로 설명한다. 그러나, 하나 이상의 돛 발전부(120)는 갑판, 거주구 영역 등과 같이 다양한 위치에 다양한 수량 및 배열 형태로 구비될 수 있음은 당연하다. 또한, 돛 발전부(120)가 구비되는 선박(210)의 유형 역시 화물선 등으로 다양할 수 있음은 당연하다.In this specification, for convenience of explanation, the description will focus on the case where a plurality of sail power generation units 120 are arranged in an n x m array on the deck of the ship 210. However, it is natural that one or more sail power generation units 120 may be provided in various quantities and arrangements in various locations such as decks, living quarters, etc. In addition, it is natural that the type of ship 210 equipped with the sail power generation unit 120 may also vary, such as a cargo ship.

도 1을 참조하면, 선박(210)의 전력 시스템은 컨트롤 유닛(100), 발전기 엔진 유닛(110), 돛 발전부(120) 및 배터리 유닛(130)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the power system of the ship 210 may include a control unit 100, a generator engine unit 110, a sail power generation unit 120, and a battery unit 130.

컨트롤 유닛(100)은 기초정보 수집부(101), 자세 조정부(103), 전력원 가동부(105) 및 저장부(107)를 포함할 수 있다. The control unit 100 may include a basic information collection unit 101, an attitude adjustment unit 103, a power source operation unit 105, and a storage unit 107.

기초정보 수집부(101)는 선박(210)이 운항하는 각 시점에서 환경 정보, 발전 정보 및 연료 소모 정보 등인 기초 정보를 수집한다. The basic information collection unit 101 collects basic information such as environmental information, power generation information, and fuel consumption information at each point in time when the ship 210 operates.

기초정보 수집부(101)에 의해 수집되는 기초 정보는 저장부(107)에 저장될 수 있고, 수집된 기초 정보는 후술되는 바와 같이 돛 발전부(120)의 자세 제어를 위해 이용될 수 있다. The basic information collected by the basic information collection unit 101 may be stored in the storage unit 107, and the collected basic information may be used to control the attitude of the sail power generation unit 120, as will be described later.

기초정보 수집부(101)에 의해 수집되는 환경 정보는 예를 들어, 기상 정보, 태양의 고도각과 방위각에 대한 정보, 선박(210)에 가해지는 바람의 풍속 및 풍향 정보, 선박(210)에 발생되는 진동 정보 등 중 하나 이상일 수 있다. 기초정보 수집부(101)는 환경 정보를 수집하기 위해 하나 이상의 센서 장치를 포함할 수 있고, 해상의 기상 정보는 예를 들어 하나 이상의 기상 정보 제공 기관 등으로부터 수집될 수 있다. Environmental information collected by the basic information collection unit 101 includes, for example, weather information, information on the altitude and azimuth of the sun, wind speed and direction information applied to the ship 210, and information on the wind speed and direction generated by the ship 210. It may be one or more of vibration information, etc. The basic information collection unit 101 may include one or more sensor devices to collect environmental information, and marine weather information may be collected from, for example, one or more weather information providing organizations.

기초정보 수집부(101)에 의해 수집되는 발전 정보는 발전 패널이 장착된 돛 발전부(120)의 현재 자세에서 태양광 발전되는 발전량에 관한 정보일 수 있고, 예를 들어 돛 발전부(120)에 구비된 태양광 발전량 측정기에 의해 측정된 정보일 수 있다. The power generation information collected by the basic information collection unit 101 may be information about the amount of solar power generated in the current posture of the sail power generation unit 120 equipped with a power generation panel, for example, the sail power generation unit 120 This may be information measured by a solar power generation meter provided in .

기초정보 수집부(101)에 의해 수집되는 연료 소모 정보는 선박(210)의 운항을 위해 사용되는 연료량에 관한 정보로서, 예를 들어 선박(210)에 가해지는 풍향 및 풍속, 선박(210)의 운항 속도 등에 의해 변동되는 정보일 수 있다. 또한, 기초정보 수집부(101)는 연료 소모 정보로서, 선박(210) 내의 전력 수요처에 전력을 공급하도록 발전기 엔진을 가동하기 위해 사용되는 연료량에 관한 정보를 더 수집할 수도 있다. 연료 소모 정보는 예를 들어 선박(210)에 구비된 연료 공급 장치에 구비된 측정 장치에서 측정된 정보일 수 있다. The fuel consumption information collected by the basic information collection unit 101 is information about the amount of fuel used for the operation of the ship 210, for example, the wind direction and speed applied to the ship 210, and the This information may change depending on navigation speed, etc. In addition, the basic information collection unit 101 may further collect information about the amount of fuel used to operate the generator engine to supply power to power demand sources within the ship 210 as fuel consumption information. Fuel consumption information may be, for example, information measured by a measuring device provided in a fuel supply device provided in the ship 210.

자세 조정부(103)는 기초정보 수집부(101)에 의해 현재 수집된 기초 정보에 상응하도록 돛 발전부(120)의 자세를 조정한다. The attitude adjustment unit 103 adjusts the attitude of the sail power generation unit 120 to correspond to the basic information currently collected by the basic information collection unit 101.

도 2에 예시된 바와 같이, 돛 발전부(120)는 선박(210)의 좌현 측과 우현측 각각에 하나 이상 쌍을 이루도록 설치될 수 있다. 물론, 돛 발전부(120)는 선박(210)의 선수에서 선미 방향으로 연속되는 중심선(center line)을 따라 배치되는 등과 같이, 설치되는 돛 발전부(120)의 수량 및 배치 형태는 다양할 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the sail power generation unit 120 may be installed in one or more pairs on each of the port and starboard sides of the ship 210. Of course, the quantity and arrangement form of the sail power generation units 120 installed may vary, such as the sail power generation unit 120 being arranged along a continuous center line from the bow to the stern direction of the ship 210. there is.

각각의 돛 발전부(120)는 세일(sail) 몸체(222)와, 세일 몸체(222)를 회전시키거나 세일 몸체(222)의 경사각을 조절하기 위한 구동부(224)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 세일 몸체(222)는 바람에 의해 모양과 크기가 변하지 않는 강체(rigid body) 재료로 제작될 수 있고, 예를 들어 에어포일(airfoil), 윈드세일(wind sail) 등의 형상으로 형성될 수 있다. Each sail power generation unit 120 may be configured to include a sail body 222 and a drive unit 224 for rotating the sail body 222 or adjusting the inclination angle of the sail body 222. . Here, the sail body 222 may be made of a rigid body material whose shape and size do not change due to the wind, and may be formed, for example, in the shape of an airfoil, wind sail, etc. You can.

또한, 세일 몸체(222)는 태양광 발전을 수행하는 태양광 발전 셀들로 구성된 발전 패널로 이루어지거나, 세일 몸체(222)의 표면에 발전 패널이 장착될 수 있다. 돛 발전부(120)에 구비된 발전 패널에 의해 생성된 전력은 배터리 유닛(130)에 저장될 수 있다.Additionally, the sail body 222 may be made of a power generation panel composed of solar power cells that perform solar power generation, or the power generation panel may be mounted on the surface of the sail body 222. Power generated by the power generation panel provided in the sail power generation unit 120 may be stored in the battery unit 130.

돛 발전부(120)의 구동부(224)는 자세 조정부(103)의 제어에 의해, 세일 몸체(222)를 회전시키거나 경사각을 조절하여 3차원 공간상에서 세일 몸체(222)가 다양한 자세로 조정되도록 할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 세일 몸체(222)가 선박(210)의 선수부 또는 측면을 바라보는 자세로 조정될 수도 있고(도 2의 (a), (b), (d) 참조), 하나 이상의 세일 몸체(222)가 기울어지거나 눕혀진 자세로 조정될 수도 있다(도 2의 (c), (d) 참조).The driving unit 224 of the sail power generation unit 120 rotates the sail body 222 or adjusts the inclination angle under the control of the attitude adjustment unit 103 so that the sail body 222 is adjusted to various postures in three-dimensional space. can do. For example, as illustrated in FIG. 2, one or more sail bodies 222 may be adjusted to a posture facing the bow or side of the vessel 210 ((a), (b), (d) of FIG. 2 ), one or more sail bodies 222 may be adjusted to a tilted or lying position (see (c) and (d) of Figures 2).

예를 들어, 순풍(뒷바람)이 불 때, 자세 조정부(103)는 구동부(224)의 동작을 제어하여 세일 몸체(222)가 바람을 맞아 항력을 발생시키는 자세(즉, 추진력을 높이는 자세)가 되도록 할 수도 있다(도 3의 (a) 참조). For example, when a tailwind (tailwind) blows, the attitude adjustment unit 103 controls the operation of the drive unit 224 so that the sail body 222 is in an attitude that generates drag by hitting the wind (i.e., an attitude that increases propulsion force). It may be possible (see Figure 3 (a)).

또한, 순풍을 이용하여 선박(210)의 운항 속도를 조절할 필요가 없거나 역풍이 부는 경우라면, 자세 조정부(103)는 세일 몸체(222)를 눕히거나(도 2의 (c) 참조), 90도 수평 회전(즉, 축 방향 회전)시켜(도 3의 (b) 참조) 바람에 저항하지 않는 자세가 되도록 할 수도 있다,In addition, if there is no need to adjust the sailing speed of the ship 210 using a tailwind or if a headwind blows, the attitude adjustment unit 103 lays the sail body 222 (see (c) in FIG. 2) or tilts it 90 degrees. It can also be rotated horizontally (i.e., axially rotated) (see (b) in Figure 3) to create an attitude that does not resist the wind.

또한, 자세 조정부(103)는 바람을 이용하여 선박(210)의 진행 방향이 조정될 수 있도록, 세일 몸체(222)가 풍향에 대해 사선 방향을 이루도록 수평 회전시킬 수도 있다(도 3의 (c), (d) 참조). 도 3의 (c)와 (d)에는, 각각의 세일 몸체(222)가 동일한 자세로 축 방향 회전된 경우가 예시되어 있으나, 선박(210)의 진행 방향을 조정할 각도에 따라 각 세일 몸체(222)의 자세(즉, 회전 각도 및 경사 각도)는 상이하게 조절될 수도 있음은 당연하다. In addition, the attitude adjustment unit 103 may horizontally rotate the sail body 222 to form a diagonal direction with respect to the wind direction so that the moving direction of the ship 210 can be adjusted using the wind (Figure 3(c), (see (d)). In Figures 3 (c) and (d), a case where each sail body 222 is axially rotated in the same posture is illustrated, but each sail body 222 is adjusted according to the angle at which the moving direction of the ship 210 is adjusted. ) It is natural that the posture (i.e., rotation angle and tilt angle) may be adjusted differently.

물론, 후술되는 바와 같이, 자세 조정부(103)는 풍속과 풍향뿐 아니라 태양의 고도각과 방위각을 더 고려하여, 세일 몸체(222)의 어느 각도로 회전시키고 또한 어느 각도로 경사지게 기울일 것인지를 결정하여 구동부(224)의 동작을 제어할 수도 있다. 여기서, 풍속과 풍향에 기반한 세일 몸체(222)의 자세 조정은 선박(210)의 운항 속도, 운항 방향에 주된 영향을 미치는 것일 수 있고, 태양의 고도각과 방위각에 기반한 세일 몸체(222)의 자세 조정은 발전 패널의 발전량에 주된 영향을 미치는 것일 수 있다. Of course, as will be described later, the attitude adjustment unit 103 further considers not only the wind speed and wind direction but also the elevation angle and azimuth of the sun, and determines at what angle the sail body 222 should be rotated and at what angle the driving unit will be tilted. The operation of (224) can also be controlled. Here, the attitude adjustment of the sail body 222 based on the wind speed and wind direction may have a major influence on the navigation speed and direction of the ship 210, and the attitude adjustment of the sail body 222 based on the elevation angle and azimuth of the sun. may have a major influence on the power generation amount of the power panel.

자세 조정부(103)는 미리 기계 학습된 자세 결정 모델에 기초정보 수집부(101)에서 현재 수집되는 기초 정보를 적용하여, 돛 발전부(120)들 각각의 세일 몸체(222)의 자세 조정 최적 각도를 결정할 수 있다. 여기서, 자세 조정 각도는 세일 몸체(222)를 3차원 공간 상에서 어느 각도만큼 회전시켜야하는지에 대한 회전 각도일 수 있다.The attitude adjustment unit 103 applies the basic information currently collected by the basic information collection unit 101 to the previously machine-learned attitude determination model to adjust the optimal attitude angle of the sail body 222 of each of the sail power generation units 120. can be decided. Here, the posture adjustment angle may be a rotation angle indicating by which angle the sail body 222 should be rotated in three-dimensional space.

자세 결정 모델은 기존 항차와 직전 시점까지 수집된 기초 정보를 이용하여 세일 몸체(222)의 조정 가능한 자세별로 풍저항의 크기 변화에 따른 선박(210)의 운항 연료 소모량 변화와 태양광 입사 면적 변화에 따른 전력 생산량 변화를 학습하고, 현재 수집된 기초 정보(예를 들어, 풍향, 풍속, 태양의 고도각과 방위각, 연료 소모율, 발전량 등)에 기반하여 세일 몸체(222)에 대한 현재 시점에서의 자세 조정 최적 각도를 결정하도록 구성될 수 있다. The attitude determination model uses the existing navigation and basic information collected up to the previous point to determine the change in operational fuel consumption of the ship 210 and the change in solar radiation incident area according to the change in the size of wind resistance for each adjustable attitude of the sail body 222. Learn changes in power production and adjust the current attitude of the sail body 222 based on currently collected basic information (e.g., wind direction, wind speed, solar elevation and azimuth, fuel consumption rate, power generation, etc.) It can be configured to determine the optimal angle.

자세 결정 모델은 해당 선박(210)의 기존 항차 동안 수집되어 저장부(107)에 저장된 기초 정보뿐 아니라, 직전 시점까지 기초정보 수집부(101)에 의해 누적하여 수집된 기초 정보를 이용하여 선박(210)이 운항하는 동안 실시간 학습되도록 설정될 수 있다. The attitude determination model uses not only the basic information collected during the existing navigation of the corresponding ship 210 and stored in the storage unit 107, but also the basic information accumulated and collected by the basic information collection unit 101 up to the immediately preceding point in time to determine the vessel ( 210) can be set to learn in real time while operating.

자세 결정 모델은 예를 들어, 연료 소모량 최소화 모드, 전력 생산량 최대화 모드, 연료 소모량 및 전력 생산량 최적화 모드 등과 같이 미리 지정된 결정 모드별로 학습을 수행하도록 설정될 수 있다. 이를 통해, 자세 결정 모델은 선박(210)의 관리자가 선택한 결정 모드를 기준으로 세일 몸체(222)의 자세 조정 최적 각도를 결정할 수 있다. 여기서, 연료 소모량 및 전력 생산량 최적화 모드는 예를 들어, 연료 소모 한계값 이하의 연료 소모량으로 선박이 운항되고, 또한 전력 생산 최소값 이상의 발전 전력량을 나타내는 자세 조정 각도를 결정하는 모드일 수 있다.The attitude decision model may be set to perform learning for each pre-specified decision mode, such as a fuel consumption minimization mode, a power production maximization mode, a fuel consumption and power production optimization mode, etc. Through this, the attitude determination model can determine the optimal attitude adjustment angle of the sail body 222 based on the decision mode selected by the manager of the ship 210. Here, the fuel consumption and power production optimization mode may be, for example, a mode in which the ship is operated with fuel consumption below the fuel consumption threshold and also determines the attitude adjustment angle indicating the amount of power generated above the minimum power production value.

자세 결정 모델은 예를 들어 완전 합성곱 신경망(Fully Convolutional Neural network), 합성곱 신경망(Convolutional Neural Network), 순환 신경망(Recurrent Neural Network), 제한 볼츠만 머신(Restricted Boltzmann Machine), 심층 신뢰 신경망(Deep Belief neural Network) 등 중 하나 이상의 딥러닝 기반의 모델로 생성될 수 있다. 물론, 딥러닝 기법 이외의 머신 러닝 기법으로 구현되거나, 딥러닝 기법과 머신 러닝 기법이 결합된 하이브리드 형태의 모델로 생성될 수도 있다. Pose decision models include, for example, Fully Convolutional Neural Network, Convolutional Neural Network, Recurrent Neural Network, Restricted Boltzmann Machine, and Deep Belief Neural Network. neural network) can be created as one or more deep learning-based models. Of course, it can be implemented with machine learning techniques other than deep learning techniques, or it can be created as a hybrid model that combines deep learning techniques and machine learning techniques.

또한, 자세 결정 모델을 학습하는 방법도 지도 학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning) 등으로 다양할 수 있다.In addition, methods for learning the pose determination model can also vary, including supervised learning, unsupervised learning, and reinforcement learning.

자세 조정부(103)가 돛 발전부(120)들 각각에 포함된 세일 몸체(222)의 자세를 조정함에 있어, 서로 동일하거나 서로 대칭되는 형상으로만 세일 몸체(222)들의 자세를 조정하도록 제한되지는 않으며, 현재 수집된 기초 정보(예를 들어, 풍향과 풍속, 태양의 고도각과 방위각 등)에 기초하여 세일 몸체(222)들 각각의 자세가 개별적으로 조정될 수도 있다(도 2의 (d) 참조). When the attitude adjustment unit 103 adjusts the attitude of the sail bodies 222 included in each of the sail power generation units 120, it is not limited to adjusting the attitude of the sail bodies 222 only to shapes that are the same or symmetrical to each other. , the posture of each sail body 222 may be adjusted individually based on currently collected basic information (e.g., wind direction and wind speed, solar elevation angle and azimuth, etc.) (see (d) in FIG. 2 ).

다시 도 2를 참조하면, 전력원 가동부(105)는 선박(210)에 구비된 전력 수요처(예를 들어, 냉각 부하, 기관실 팬 부하, HVAC 부하, 조명 부하 등)에 대해, 발전기 엔진 유닛(110) 및 배터리 유닛(130) 중 하나 이상에서 전력이 공급될 수 있도록 발전기 엔진 유닛(110) 및 배터리 유닛(130)의 동작을 제어한다. 발전기 엔진 유닛(110)에는 연료를 소모하여 전력을 생성하는 다수개의 발전기 엔진이 포함될 수 있다. Referring again to FIG. 2, the power source operation unit 105 operates the generator engine unit 110 for a power demand source (e.g., cooling load, engine room fan load, HVAC load, lighting load, etc.) provided in the ship 210. ) and control the operation of the generator engine unit 110 and the battery unit 130 so that power can be supplied from one or more of the battery unit 130. The generator engine unit 110 may include a plurality of generator engines that consume fuel to generate power.

전력원 가동부(105)는 미리 지정된 최적 전력 운용 기준에 따라 구동되도록 발전기 엔진 유닛(110) 및 배터리 유닛(130)의 동작을 제어하도록 설정될 수 있다.The power source operation unit 105 may be set to control the operation of the generator engine unit 110 and the battery unit 130 so that they are driven according to pre-specified optimal power operation standards.

최적 전력 운용 기준은 부하율의 크기에 따라 연료 소모율이 변동되는 발전기 엔진의 특성에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 발전기 엔진은 일반적으로 90% 부하율에서 최적화되어 생성 전력당 연료 소모율(g/kW)이 가장 적고, 부하량이 작아질수록 연비는 나빠져서 연료 소모율이 점점 커지는 특성이 있다. The optimal power operation standard can be set based on the characteristics of the generator engine, where the fuel consumption rate varies depending on the size of the load factor. For example, generator engines are generally optimized at a 90% load rate to have the lowest fuel consumption rate (g/kW) per generated power, and as the load decreases, fuel efficiency worsens and the fuel consumption rate gradually increases.

따라서, 최적 전력 운용 기준은 도 4에 도시된 바와 같이, 발전기 엔진이 최적의 효율로 운전될 수 있는 효율 운전 단위값에 도달하도록 부하량이 증가할 때마다 발전기 엔진이 추가적으로 가동 개시되도록 하되, 가동 개시된 발전기 엔진이 효율 운전 단위값에 해당하는 최적의 연료 소모율로 계속 운전될 수 있도록 추가적으로 필요한 전력은 배터리 유닛(130)에 저장된 전력이 전력 수요처에 공급되도록 설정될 수 있다. Therefore, as shown in FIG. 4, the optimal power operation standard is to ensure that the generator engine is additionally started whenever the load increases to reach the efficiency operation unit value at which the generator engine can be operated with optimal efficiency, but when the operation is started, Additional power required so that the generator engine can continue to operate at an optimal fuel consumption rate corresponding to the efficiency operation unit value may be set so that the power stored in the battery unit 130 is supplied to the power demand source.

즉, 전력원 가동부(105)는 미리 지정된 최적 전력 운용 기준에 따라, 발전기 엔진이 최적의 효율로 운전될 수 있는 예를 들어 90% 부하율인 효율 운전 단위값까지 아직 부하량이 증가되지 않았다면 발전기 엔진을 가동 개시하지 않고, 배터리 유닛(130)에 저장된 전력이 전력 수요처에 공급되도록 배터리 유닛(130)의 동작을 제어한다. That is, the power source operation unit 105 operates the generator engine according to pre-specified optimal power operation standards if the load has not yet increased to the efficiency operation unit value, for example, a 90% load rate, at which the generator engine can be operated with optimal efficiency. The operation of the battery unit 130 is controlled so that the power stored in the battery unit 130 is supplied to the power demand source without starting operation.

이후, 부하량이 더 증가하여 효율 운전 단위값에 도달되면, 전력원 가동부(105)는 제1 발전기 엔진을 가동 개시시켜 효율 운전 단위값에 해당하는 부하를 감당하도록 한다. 이후, 부하량이 추가적으로 증가하더라도 제1 발전기 엔진은 여전히 효율 운전 단위값의 부하량만을 감당하도록 하기 위해, 다음의 효율 운전 단위값에 도달할 때까지의 추가적으로 필요한 전력은 배터리 유닛(130)에 저장된 전력이 전력 수요처에 공급되도록 제어한다.Thereafter, when the load further increases and reaches the efficiency operation unit value, the power source operating unit 105 starts operation of the first generator engine to handle the load corresponding to the efficiency operation unit value. Thereafter, even if the load increases additionally, in order for the first generator engine to still handle only the load amount of the efficiency operation unit value, the additional power required until the next efficiency operation unit value is reached is the power stored in the battery unit 130. Controls the supply of power to demand sources.

여기서, 부하량이 어느 수준으로 증가하였고 또한 증가된 부하율이 효율 운전 단위값을 만족하는지에 대해서, 전력원 가동부(105)는 예를 들어, 전력량 계측장치에서 측정된 정보, 배터리 유닛(130)의 방전 전류값 등을 참조하여 인식할 수 있을 것이다.Here, to determine to what level the load has increased and whether the increased load rate satisfies the efficiency operation unit value, the power source operating unit 105 uses, for example, the information measured by the power quantity measuring device, the discharge of the battery unit 130, etc. It can be recognized by referring to the current value, etc.

예를 들어, 발전기 엔진들만이 구비되던 종래의 구조에서는, 효율 운전 단위값인 90% 부하율을 감당하도록 1대의 발전기 엔진이 구동(100g/kW 연료 소모율)되는 중에, 부하율이 10%만큼 더 증가하면 1대의 발전기 엔진이 추가 구동되어 2대의 발전기 엔진들 각각이 50%씩의 부하율을 감당하도록 제어되고 있었다. 이 경우, 연료 효율은 오히려 감소되고, 각 발전기 엔진이 50%의 부하율을 감당할지라도 각 발전기 엔진은 130g/kW 연료 소모율로 동작된다. 따라서, 전체적으로 2대의 발전기 엔진이 260g/kW 연료 소모율로 동작됨으로써, 연료 효율이 악화되는 문제점이 있었다.For example, in the conventional structure in which only generator engines were provided, while one generator engine is driven (100g/kW fuel consumption rate) to handle a load rate of 90%, which is the efficiency operation unit value, if the load rate increases by 10%, One generator engine was additionally driven, and each of the two generator engines was controlled to handle a load rate of 50%. In this case, fuel efficiency is rather reduced, and each generator engine operates at a fuel consumption rate of 130 g/kW even though each generator engine handles a 50% load factor. Therefore, as the two generator engines were operated at a fuel consumption rate of 260 g/kW, there was a problem of worsening fuel efficiency.

이에 비해, 본 실시예에 따른 전력 시스템은 효율 운전 단위값인 90% 부하율을 감당하도록 1대의 발전기 엔진이 구동(100g/kW 연료 소모율)되는 중에, 부하율이 10%만큼 더 증가하면, 증가된 10% 부하율에 따른 필요 전력은 배터리 유닛(130)에 저장된 전력이 공급되도록 함으로써 발전기 엔진은 여전히 최적의 연료 소모율로 구동될 수 있는 특징이 있다. In contrast, in the power system according to this embodiment, when one generator engine is driven (100 g/kW fuel consumption rate) to handle a load rate of 90%, which is the efficiency operation unit value, if the load rate increases by 10%, the increased 10% The required power according to the % load ratio is supplied by the power stored in the battery unit 130, so that the generator engine can still be driven at an optimal fuel consumption rate.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박(210)은 연비 절감을 위해 구비되는 세일 몸체(222)를 발전 패널로 형성하거나 세일 몸체(222)에 발전 패널을 장착시켜, 화물 적재 공간을 감소시키지 않으면서도 연비 절감 및 친환경적 전력 생산이 가능해지는 특징이 있다. As described above, the ship 210 according to this embodiment forms the sail body 222, which is provided to reduce fuel efficiency, with a power generation panel or mounts the power generation panel on the sail body 222, thereby reducing the cargo loading space. It has the characteristics of reducing fuel consumption and producing eco-friendly power without sacrificing energy.

또한, 수집된 환경 정보에 기반하여 돛 발전부(120)에 구비된 세일 몸체(222)의 자세가 다양하게 조정될 수 있어, 풍저항을 적절하게 이용하면서도 최대의 발전 효율을 도모할 수 있는 특징도 있다. In addition, the posture of the sail body 222 provided in the sail power generation unit 120 can be adjusted in various ways based on the collected environmental information, so that maximum power generation efficiency can be achieved while appropriately using wind resistance. there is.

또한, 전력 부하율에 따라 충전된 전력의 이용량이 조절되고, 이를 통해 발전기 엔진은 최대의 성능을 발휘하도록 동작될 수 있어, 연료 소모율 최소화 및 최적 에너지 이용이 가능해지는 특징도 있다. In addition, the amount of charged power is adjusted according to the power load rate, and through this, the generator engine can be operated to achieve maximum performance, thereby minimizing fuel consumption and optimal energy use.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선에 구비되는 돛 발전부의 자세 제어 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 5 is a flowchart showing a method of controlling the attitude of a sail power generation unit provided on a cargo ship according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 단계 510에서, 자세 결정 모델이 저장부(107)에 저장된 기초 정보를 이용하여 미리 설정된 결정 모드별로 기계 학습된다. Referring to FIG. 5, in step 510, a posture determination model is machine-learned for each preset decision mode using basic information stored in the storage unit 107.

저장부(107)에는 해당 선박(210)의 기존 항차와 직전 시점까지 수집된 기초 정보가 저장될 수 있고, 기계 학습되도록 미리 설정된 결정 모드는 예를 들어, 연료 소모량 최소화 모드, 전력 생산량 최대화 모드, 연료 소모량 및 전력 생산량 최적화 모드 등일 수 있다. The storage unit 107 may store the existing voyage of the vessel 210 and basic information collected up to the previous point, and decision modes preset to be machine learned include, for example, fuel consumption minimization mode, power production maximization mode, This may be a fuel consumption and power production optimization mode, etc.

여기서, 연료 소모량 최소화 모드는 전력 생산량에 관계없이 연료 소모량 관점에서, 선박(210)에 가해지는 바람을 활용하여 선박(210) 추진에 소요되는 연료량을 최소화하는 세일 몸체(222)의 자세 조정 각도를 결정하는 모드일 수 있다. Here, the fuel consumption minimization mode is an attitude adjustment angle of the sail body 222 that minimizes the amount of fuel required to propel the ship 210 by utilizing the wind applied to the ship 210 from the perspective of fuel consumption regardless of power production. It may be a decision mode.

전력 생산량 최대화 모드는 선박(210) 추진에 소요되는 연료량과 무관하게 전력 생산량 관점에서, 현재 시점에서 돛 발전부(120)에 의한 전력 생산량이 최대화되는 세일 몸체(222)의 자세 조정 각도를 결정하는 모드일 수 있다. The power production maximization mode determines the attitude adjustment angle of the sail body 222 at which power production by the sail power generation unit 120 is maximized at the current point in time, regardless of the amount of fuel required to propel the ship 210. It could be a mode.

연료 소모량 및 전력 생산량 최적화 모드는 연료 소모량과 전력 생산량을 함께 고려하는 것으로, 예를 들어, 연료 소모 한계값 이하의 연료 소모량으로 선박이 운항되고, 전력 생산 최소값 이상의 발전 전력량을 나타내는 세일 몸체(222)의 자세 조정 각도를 결정하는 모드일 수 있다.The fuel consumption and power production optimization mode considers both fuel consumption and power production. For example, the ship is operated with fuel consumption below the fuel consumption threshold, and the sail body 222 indicates the power generation amount above the minimum power production value. It may be a mode that determines the posture adjustment angle.

자세 결정 모델은 저장부(107)에 저장된 기초 정보(예를 들어, 각 시점에서 수집된 풍향, 풍속, 태양의 고도각과 방위각, 연료 소모율, 발전량 등에 관한 정보)를 이용하여 세일 몸체(222)의 조정 가능한 자세별로 풍저항의 크기 변화에 따른 선박(210)의 운항 연료 소모량 변화와 태양광 입사 면적 변화에 따른 전력 생산량 변화를 미리 설정된 결정 모드별로 기계 학습하도록 미리 설정되고, 현재 수집된 기초 정보에 기반하여 세일 몸체(222)에 대한 현재 시점에서의 자세 조정 최적 각도를 결정하도록 구성될 수 있다.The attitude determination model uses the basic information stored in the storage unit 107 (e.g., information on wind direction, wind speed, solar altitude and azimuth, fuel consumption rate, power generation, etc. collected at each point in time) of the sail body 222. Changes in operational fuel consumption of the vessel 210 according to changes in the size of wind resistance for each adjustable attitude and changes in power production according to changes in the solar radiation incident area are preset to machine learn for each preset decision mode, and are based on the currently collected basic information. Based on this, it may be configured to determine the optimal posture adjustment angle for the sail body 222 at the current point in time.

또한, 자세 결정 모델은 해당 선박(210)의 기존 항차 동안 수집되어 저장부(107)에 저장된 기초 정보뿐 아니라, 직전 시점까지 기초정보 수집부(101)에 의해 누적하여 수집된 기초 정보를 이용하여 선박(210)이 운항하는 동안 실시간 기계 학습되도록 설정될 수 있다. In addition, the attitude determination model uses not only the basic information collected during the existing voyage of the ship 210 and stored in the storage unit 107, but also the basic information accumulated by the basic information collection unit 101 up to the immediately preceding point. The ship 210 may be set to perform real-time machine learning while it is in operation.

단계 520에서, 기초정보 수집부(101)에 의해 현재 시점에서의 기초 정보가 수집되면, 자세 조정부(103)는 현재까지 학습된 자세 조정 모델을 이용하여 현재 수집된 기초 정보 및 관리자에 의해 선택된 결정 모드에 따른 돛 발전부(120)들 각각의 세일 몸체(222)의 자세 조정 최적 각도를 결정한다. In step 520, when the basic information at the current time is collected by the basic information collection unit 101, the posture adjustment unit 103 uses the posture adjustment model learned to date to determine the currently collected basic information and the decision selected by the manager. The optimal attitude adjustment angle of the sail body 222 of each of the sail power generation units 120 according to the mode is determined.

현재 시점에서 수집된 기초 정보는 저장부(107)에 저장되고, 또한 자세 결정 모델은 현재 수집된 기초 정보를 더 참조하여 다시 실시간 기계 학습된다(도 5의 ① 참조).The basic information collected at the current time is stored in the storage unit 107, and the posture determination model is machine-learned in real time again with further reference to the currently collected basic information (see ① in FIG. 5).

단계 530에서, 자세 조정부(103)는 결정된 자세 조정 최적 각도에 상응하도록, 돛 발전부(120)들 각각에 포함된 세일 몸체(222)의 자세를 조정하고, 이후에 다시 수집되는 기초 정보에 따른 자세 조정 최적 각도를 결정하기 위해 단계 520으로 다시 진행한다. In step 530, the attitude adjustment unit 103 adjusts the attitude of the sail body 222 included in each of the sail power generation units 120 to correspond to the determined optimal attitude adjustment angle, and adjusts the attitude of the sail body 222 included in each of the sail power generation units 120 according to the basic information collected again later. Proceed back to step 520 to determine the optimal posture adjustment angle.

여기서, 자세 조정 최적 각도의 결정 및 세일 몸체(222)의 자세 조정은 기초 정보가 실시간 수집될 때마다 수행될 수도 있으나, 미리 지정된 주기(예를 들어 30분 등)마다 수행되도록 미리 설정될 수도 있다. Here, determination of the optimal posture adjustment angle and posture adjustment of the sail body 222 may be performed whenever basic information is collected in real time, but may also be preset to be performed every predetermined period (e.g., 30 minutes, etc.) .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화물선의 전력 시스템의 전력 운용 방법을 나타낸 순서도이다.Figure 6 is a flowchart showing a power operation method of the power system of a cargo ship according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 단계 610에서, 선박(210)의 전력 시스템에 구비되는 전력원 가동부(105)는 미리 지정된 최적 전력 운용 기준에 따라 발전기 엔진 유닛(110) 및 배터리 유닛(130)의 동작을 제어하기 위해, 잔여 부하량이 미리 지정된 효율 운전 단위값을 만족하는지 여부를 판단한다. Referring to FIG. 6, in step 610, the power source operation unit 105 provided in the power system of the ship 210 operates the generator engine unit 110 and the battery unit 130 according to predetermined optimal power operation standards. For control, it is determined whether the remaining load satisfies a predetermined efficiency operation unit value.

여기서, 최적 전력 운용 기준은 예를 들어, 부하율의 크기에 따라 연료 소모율이 변동되는 발전기 엔진의 특성에 기반하여 설정될 수 있다. 즉, 최적 전력 운용 기준은 전력 수요처에서 요구하는 부하량이 증가하여 발전기 엔진이 최적의 효율로 운전될 수 있는 효율 운전 단위값에 도달할 때 발전기 엔진이 신규 가동되어 효율 운전 단위값만큼의 부하를 지속적으로 감당하도록 하고, 효율 운전 단위값에 미달되는 잔여 부하는 배터리 유닛(130)에 저장된 전력으로 충당되도록 설정될 수 있다.Here, the optimal power operation standard may be set based on the characteristics of the generator engine, where the fuel consumption rate varies depending on the size of the load factor, for example. In other words, the optimal power operation standard is that when the load required by the power demand increases and reaches the efficiency operation unit value at which the generator engine can be operated with optimal efficiency, the generator engine is newly started to continuously maintain the load equal to the efficiency operation unit value. , and the remaining load that falls below the efficiency operation unit value may be set to be covered by the power stored in the battery unit 130.

만일, 효율 운전 단위값을 초과하도록 부하량이 증가하여 발전기 엔진이 신규 가동된 후, 다시 부하량이 효율 운전 단위값 이하로 감소되었다면 발전기 엔진은 가동을 종료하도록 제어될 수 있을 것이다. 이 경우에는, 배터리 유닛(130)에 충전된 전력이 전력 수요처로 공급될 것이다. If the load increases to exceed the efficiency operation unit value and the generator engine is newly started, if the load decreases again below the efficiency operation unit value, the generator engine may be controlled to end operation. In this case, the power charged in the battery unit 130 will be supplied to the power demand source.

단계 610의 판단 결과로 잔여 부하량이 효율 운전 단위값을 만족하지 못하면, 단계 620에서, 최적 전력 운용 기준에 따라 전력원 가동부(105)는 배터리 유닛(130)에 저장된 전력이 잔여 부하에 따른 전력 수요처에 공급되도록 배터리 유닛(130)의 동작을 제어한다. If the remaining load does not satisfy the efficiency operation unit value as a result of the determination in step 610, in step 620, the power source operating unit 105 determines that the power stored in the battery unit 130 is transferred to the power demand source according to the remaining load. The operation of the battery unit 130 is controlled so that it is supplied to.

그러나, 단계 610의 판단 결과로 잔여 부하량이 효율 운전 단위값을 만족하면, 단계 620에서, 최적 전력 운용 기준에 따라 전력원 가동부(105)는 발전기 엔진이 효율 운전 단위값만큼의 부하를 감당하도록 하기 위해 발전기 엔진이 추가로 구동되어 전력을 생산하도록 발전기 엔진 유닛(110)의 동작을 제어한다. However, if the remaining load satisfies the efficiency operation unit value as a result of the determination in step 610, in step 620, according to the optimal power operation standard, the power source operating unit 105 causes the generator engine to handle the load equal to the efficiency operation unit value. For this purpose, the operation of the generator engine unit 110 is controlled so that the generator engine is additionally driven to produce power.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the present invention has been described above with reference to embodiments, those skilled in the art can modify the present invention in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. and that it can be changed.

100 : 컨트롤 유닛 101 : 기초정보 수집부
103 : 자세 조정부 105 : 전력원 가동부
107 : 저장부 110 : 발전기 엔진 유닛
120 : 돛 발전부 130 : 배터리 유닛
210 : 선박 222 : 세일 몸체
224 : 구동부
100: Control unit 101: Basic information collection unit
103: attitude adjustment unit 105: power source movable unit
107: storage unit 110: generator engine unit
120: Sail power generation unit 130: Battery unit
210: vessel 222: sail body
224: driving unit

Claims (6)

선체; 및
상기 선체에 구비되는 하나 이상의 돛 발전부를 포함하되,
상기 돛 발전부는 풍저항에 의해 상기 선체의 추력을 발생시키는 세일 몸체와, 상기 세일 몸체를 축방향 회전시키거나 상기 세일 몸체의 경사각을 조절하는 구동부를 포함하여 구성되고,
상기 세일 몸체에는 태양광 발전 셀들로 구성된 발전 패널이 구비되는, 태양광 발전 기능을 구비한 선박.
hull; and
Including one or more sail power generation units provided in the hull,
The sail power generation unit includes a sail body that generates thrust of the hull by wind resistance, and a drive unit that rotates the sail body axially or adjusts the inclination angle of the sail body,
A ship equipped with a solar power generation function, wherein the sail body is equipped with a power generation panel composed of solar power generation cells.
제1항에 있어서,
상기 선박이 운항하는 각 시점에서의 환경 정보, 발전 정보 및 연료 소모량을 포함하는 기초 정보를 수집하는 기초정보 수집부; 및
미리 기계 학습된 자세 결정 모델에 현재 수집된 기초 정보를 적용하여 상기 상기 세일 몸체의 자세 조정 최적 각도를 결정하고, 상기 결정된 자세 조정 최적 각도에 상응하도록 상기 세일 몸체의 자세가 조정되도록 상기 구동부의 동작을 제어하는 자세 조정부를 더 포함하는, 태양광 발전 기능을 구비한 선박.
According to paragraph 1,
a basic information collection unit that collects basic information including environmental information, power generation information, and fuel consumption at each point in time when the ship operates; and
Determine the optimal posture adjustment angle of the sail body by applying the currently collected basic information to a previously machine-learned posture determination model, and operate the drive unit to adjust the posture of the sail body to correspond to the determined optimal posture adjustment angle. A ship equipped with a solar power generation function, further comprising an attitude adjustment unit that controls.
제2항에 있어서,
상기 자세 결정 모델은 상기 선박의 기존 항차와 직전 시점까지 수집된 기초 정보를 이용하여 상기 세일 몸체의 조정 가능한 자세별로 풍저항의 크기 변화에 따른 상기 선박의 운항 연료 소모량 변화와 태양광 입사 면적 변화에 따른 발전량 변화가 기계 학습되도록 미리 설정되고, 현재 수집된 기초 정보에 기반하여 상기 세일 몸체의 자세 조정 최적 각도를 결정하도록 구성되는, 태양광 발전 기능을 구비한 선박.
According to paragraph 2,
The attitude determination model uses the ship's existing voyage and basic information collected up to the previous point to determine the change in fuel consumption of the ship and the change in solar radiation incident area according to the change in the size of wind resistance for each adjustable attitude of the sail body. A ship equipped with a solar power generation function, which is preset to machine learn changes in power generation and is configured to determine the optimal angle for adjusting the attitude of the sail body based on currently collected basic information.
제3항에 있어서,
상기 자세 결정 모델은 연료 소모량 최소화 모드, 발전량 최대화 모드, 연료 소모량과 발전량 최적화 모드로 미리 지정된 결정 모드별로 기계 학습되고,
관리자에 의해 선택된 결정 모드와 현재 수집된 기초 정보에 기반하여 상기 자세 결정 모델에 의해 상기 세일 몸체의 자세 조정 최적 각도가 결정되는, 태양광 발전 기능을 구비한 선박.
According to paragraph 3,
The attitude decision model is machine learned for each pre-designated decision mode as a fuel consumption minimization mode, power generation maximization mode, and fuel consumption and power generation optimization mode,
A ship equipped with a solar power generation function, wherein the optimal attitude adjustment angle of the sail body is determined by the attitude determination model based on the decision mode selected by the manager and the currently collected basic information.
제1항에 있어서,
상기 선체 내의 전력 수요처에 공급할 전력을 생산하는 발전기 엔진들로 구성된 발전기 엔진 유닛;
상기 돛 발전부에서 생산된 전력을 저장하는 배터리 유닛; 및
미리 지정된 최적 전력 운용 기준에 따라 전력 수요처에 전력이 공급하도록 상기 발전기 엔진들과 상기 배터리 유닛의 동작을 제어하는 전력원 가동부를 더 포함하되,
상기 최적 전력 운용 기준은 전력 수요처에서 요구하는 부하량이 증가되어 미리 지정된 효율 운전 단위값에 도달할 때마다 발전기 엔진이 하나씩 가동 개시되어 전력을 생산하도록 제어하되, 가동 개시된 발전기 엔진은 상기 효율 운전 단위값만큼의 부하량을 지속적으로 감당하도록 동작 제어되고, 상기 효율 운전 단위값에 미달되는 부하량에 대해서는 상기 배터리 유닛에 저장된 전력을 전력 수요처에 공급하도록 설정되는, 태양광 발전 기능을 구비한 선박.
According to paragraph 1,
A generator engine unit comprised of generator engines that produce power to be supplied to power consumers within the hull;
a battery unit that stores power produced by the sail power generation unit; and
It further includes a power source operation unit that controls the operation of the generator engines and the battery unit to supply power to power consumers according to predetermined optimal power operation standards,
The optimal power operation standard is to control the generator engines to start operation one by one to produce power whenever the load required by the power demand increases and reaches a pre-designated efficiency operation unit value. A ship equipped with a solar power generation function, the operation of which is controlled to continuously handle the load, and the power stored in the battery unit is set to supply power demand to the power demand for the load that falls below the efficiency operation unit value.
돛 발전부의 자세 조정 방법을 수행하도록 하기 위해 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 하여금 이하의 단계들을 수행하도록 하며, 상기 단계들은,
선박이 운항하는 각 시점에서의 환경 정보, 발전 정보 및 연료 소모량을 포함하는 기초 정보를 수집하는 단계;
현재 수집된 기초 정보를 미리 기계 학습된 자세 결정 모델에 적용하여, 세일 몸체에 대한 자세 조정 최적 각도를 결정하는 단계; 및
상기 세일 몸체가 상기 결정된 자세 조정 최적 각도에 상응하는 자세를 가지도록, 상기 세일 몸체에 대응되는 구동부의 동작을 제어하는 단계를 포함하되,
상기 돛 발전부는 풍저항에 의해 상기 선체의 추력을 발생시키는 상기 세일 몸체와, 상기 세일 몸체를 축방향 회전시키거나 상기 세일 몸체의 경사각을 조절하는 상기 구동부를 포함하여 구성되고,
상기 자세 결정 모델은 상기 선박의 기존 항차와 직전 시점까지 수집된 기초 정보를 이용하여 상기 세일 몸체의 조정 가능한 자세별로 풍저항의 크기 변화에 따른 상기 선박의 운항 연료 소모량 변화와 태양광 입사 면적 변화에 따른 발전량 변화가 기계 학습되도록 설정되고, 현재 수집된 기초 정보에 기반하여 상기 세일 몸체의 자세 조정 최적 각도를 결정하도록 구성되는, 컴퓨터-판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored on a computer-readable medium for performing a method of adjusting the attitude of a sail power generation unit, the computer program causing the computer to perform the following steps, the steps comprising:
Collecting basic information including environmental information, power generation information, and fuel consumption at each point in time when the ship operates;
Applying the currently collected basic information to a previously machine-learned attitude determination model to determine the optimal attitude adjustment angle for the sail body; and
Comprising the step of controlling the operation of the driving unit corresponding to the sail body so that the sail body has a posture corresponding to the determined optimal posture adjustment angle,
The sail power generation unit includes the sail body that generates thrust of the hull by wind resistance, and the drive unit that rotates the sail body axially or adjusts the inclination angle of the sail body,
The attitude determination model uses the existing navigation of the ship and basic information collected up to the previous point to determine the change in fuel consumption of the ship and the change in solar radiation incident area according to the change in the size of wind resistance for each adjustable posture of the sail body. A computer program stored in a computer-readable medium, configured to machine learn changes in power generation and determine an optimal attitude adjustment angle of the sail body based on currently collected basic information.
KR1020220052352A 2022-04-27 2022-04-27 Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit KR20230152497A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220052352A KR20230152497A (en) 2022-04-27 2022-04-27 Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220052352A KR20230152497A (en) 2022-04-27 2022-04-27 Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230152497A true KR20230152497A (en) 2023-11-03

Family

ID=88745409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220052352A KR20230152497A (en) 2022-04-27 2022-04-27 Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230152497A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101447868B1 (en) 2012-11-30 2014-10-07 삼성중공업 주식회사 Wind-propelled ship

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101447868B1 (en) 2012-11-30 2014-10-07 삼성중공업 주식회사 Wind-propelled ship

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nuchturee et al. Energy efficiency of integrated electric propulsion for ships–A review
Pan et al. Research progress on ship power systems integrated with new energy sources: A review
US20150027125A1 (en) Process for harvesting, storing, and using renewable energy to propel and power boats and ships, and maximize their average speed
AU2018413663A1 (en) Remote control unmanned surface vehicle with wind-driven cycloidal propeller
CN109606578B (en) Small water plane improvement twin-hull unmanned ship for marine environment monitoring
KR20200056089A (en) Hybrid ship
Reche-Vilanova et al. Performance prediction program for wind-assisted cargo ships
JPH04331694A (en) Motor-driven sailboat with solar battery
CN108820177A (en) A kind of new energy sailing boat and its control method using wind and solar energy composite drive
EP3218251A1 (en) Solar powered boat
CN111486050B (en) Deformable power generation sail and unmanned exploration ship carrying same
Sauder et al. Hydrodynamic testing of wind-assisted cargo ships using a cyber–physical method
CN208007234U (en) A kind of wind-force drives remote controlled unmanned ship with solar association
KR20230152497A (en) Ship having solar power generation function and posture adjustment method for sail power generation unit
Rynne et al. A wind and solar-powered autonomous surface vehicle for sea surface measurements
JP2019108046A (en) Vessel with aerial wings
Kapuścik et al. AGH Solar Boat–the analysis of energy and ecological parameters of the solar powered boat
US20220242539A1 (en) Process for maximizing speed of marine vessels propelled by natural renewable energy by managing the harvesting, storage and re-use of natural energy
JP2001349272A (en) Marine wind power generation system
KR20230143455A (en) Ship having solar power generation function and posture adjustment method for windshield
Bentin et al. Perspectives for a wind assisted ship propulsion
CN115009495B (en) Multifunctional intelligent optimization control system and method for ship energy efficiency improvement
KR20230152498A (en) Hybrid ship and power management method thereof
CN215553981U (en) A green three-body unmanned ship for marine pasture
CN113761736B (en) Energy-saving effect evaluation method for marine wind power boosting rotor