KR20240045750A - A Method Of Assisting Steering Force Using The Side Force Of The Wing Sail - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 항해 중 긴급 상황이 발생하여 신속한 방향 전환이나 선회가 필요한 경우, 러더의 조타력을 보조하기 위하여 윙 세일의 사이드 포스를 활용하는, 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법을 제안한다.The present invention is a method of assisting steering force using the side force of a wing sail, which utilizes the side force of a wing sail to assist the steering force of the rudder when an emergency situation occurs during navigation and a quick change of direction or turning is required. suggests.
Description
본 발명은 항해 중 긴급 상황이 발생하여 신속한 방향 전환이나 선회가 필요한 경우, 러더의 조타력을 보조하기 위하여 윙 세일의 사이드 포스를 활용하는, 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of assisting steering force using the side force of a wing sail, which utilizes the side force of a wing sail to assist the steering force of a rudder when an emergency situation occurs during navigation and a quick change of direction or turning is required. .
화물선과 같은 대형 선박의 연비를 향상시키기 위해 화물선의 화물창 위에 돛의 역할을 할 수 있는 에어포일을 설치하여 풍력을 활용하여 추력(推力)을 얻는 연구가 활발하다. 풍력에 의해 추진되는 선박에는 화물창의 상부에 마스트(mast)가 설치되고 이 마스트에 바람을 받는 에어포일이 설치될 수 있다. 에어포일은 유압 액츄에이터 등에 의해 바람을 최대로 받을 수 있는 각도로 회전될 수 있다.In order to improve the fuel efficiency of large ships such as cargo ships, research is active on obtaining thrust by utilizing wind power by installing an airfoil that can act as a sail on the cargo ship's cargo hold. A ship propelled by wind power may have a mast installed at the top of the cargo hold, and an airfoil that receives the wind may be installed on this mast. The airfoil can be rotated at an angle that can maximize the wind by a hydraulic actuator, etc.
이러한 에어포일은 리딩 에지(Leading edge) 부분과 트레일링 에지(trailing edge)부분이 마스트와 나란한 방향으로 배치될 수 있다.The leading edge and trailing edge of this airfoil may be arranged in a direction parallel to the mast.
그리고 에어포일은 액추에이터에 의해 회전되고 최대의 풍력을 받는 위치에 배치되면 바람을 받아 양력이 발생하고 이러한 양력은 최대 추력을 발생시킬 수 있다.And when the airfoil is rotated by an actuator and placed in a position where it receives the maximum wind force, it receives the wind and generates lift, and this lift can generate maximum thrust.
그러나 윙 세일의 경우, 바람에 의해 발생되는 힘은 선체 추진 방향으로 작용하는 추력(thrust)와 측면 방향으로 작용하는 측력(side force)로 구분될 수 있다.However, in the case of wing sails, the force generated by the wind can be divided into thrust, which acts in the direction of hull propulsion, and side force, which acts in the side direction.
측력(side force)의 경우, 선체 진행을 위한 추력에는 기여하지 않으며 항로 유지를 방해하는 요소로 작용하는 문제점이 있었다.In the case of side force, there was a problem in that it did not contribute to the thrust for the hull's progress and acted as a factor that interfered with maintaining the route.
본 발명의 목적은 항해 중 긴급 상황이 발생한 경우 윙 세일의 사이드 포스를 활용하여 러더의 조타력을 보조하여 신속한 방향 전환이나 선회가 가능하도록 하는 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a steering force assistance method using the side force of a wing sail that utilizes the side force of the wing sail to assist the steering force of the rudder when an emergency situation occurs during navigation, enabling rapid change of direction or turning. The purpose is to
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법은, 선박의 갑판에 설치되어 풍력에 의해 선박의 추력을 발생시키는 적어도 하나의 윙 세일; 상기 윙 세일의 사이드 포스(side force)를 측정하는 사이드 포스 센서; 풍향 및 풍속을 측정할 수 있는 환경 센서; 및 상기 환경 센서에서 측정된 풍향 및 풍속 따라 상기 윙 세일의 각도를 제어하며, 선박의 진행방향을 바꾸기 위한 러더의 각도를 제어하는 제어부를 포함하되, 선박 항해 중 긴급 상황이 발생하는 경우, 상기 제어부는 긴급 상황을 알리는 신호로부터 긴급 상황을 감지하는 긴급 상황 감지 단계; 상기 긴급 상황 감지 단계를 통해 긴급 상황이 감지된 경우, 상기 환경 센서로부터 풍향 및 풍속 값을 수신하고, 사이드 포스 센서로부터 사이드 포스 값을 수신하는 센싱 데이터 수신 단계; 상기 센싱 데이터 수신 단계를 통해 수신된 값을 기반하여 사이드 포스 값이 러더의 조타력을 설정값 이상으로 보조할 수 있는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단하는 단계에서 사이드 포스 값이 러더의 조타력을 설정값 이상으로 보조가 가능하면, 윙 세일의 각도를 제어하는 윙 세일 각도 제어 단계; 및 상기 윙 세일 각도 제어 단계를 통해 사이드 포스의 보조를 받아서 러더 각도를 제어하는 러더 각도 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A steering force assistance method using the side force of a wing sail according to the present invention to achieve the above-described object includes at least one wing sail installed on the deck of a ship to generate thrust of the ship by wind power; A side force sensor that measures the side force of the wing sail; Environmental sensors capable of measuring wind direction and speed; And a control unit that controls the angle of the wing sail according to the wind direction and wind speed measured by the environmental sensor, and controls the angle of the rudder to change the direction of progress of the ship. If an emergency situation occurs during the navigation of the ship, the control unit An emergency detection step of detecting an emergency situation from a signal notifying the emergency situation; When an emergency situation is detected through the emergency situation detection step, a sensing data receiving step of receiving wind direction and wind speed values from the environmental sensor and receiving a side force value from the side force sensor; A step of determining whether the side force value can assist the steering force of the rudder more than a set value based on the value received through the sensing data receiving step; A wing sail angle control step of controlling the angle of the wing sail if the side force value in the determining step can assist the steering force of the rudder by more than the set value; And a rudder angle control step of controlling the rudder angle with the assistance of side force through the wing sail angle control step.
바람직하게는, 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법에서 상기 윙 세일 각도 제어 단계는, 상기 제어부에서 상기 환경 센서에서 취득한 풍향 및 풍속 값에 기반하여 사이드 포스가 최대가 되도록 윙 세일 회전하여 받음각을 조절하도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the steering force assistance method using the side force of a wing sail according to the present invention, the wing sail angle control step is to control the wing so that the side force is maximized based on the wind direction and wind speed values obtained from the environmental sensor in the control unit. It is characterized by rotating the sail to adjust the angle of attack.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법에서 상기 러더 각도 제어 단계는, 상기 제어부에서 상기 환경 센서와 사이드 포스 센서의 센싱 데이터와 선박의 선속에 따라 러더의 각도를 제어하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, in the steering force assistance method using the side force of a wing sail according to the present invention, the rudder angle control step is to control the angle of the rudder according to the sensing data of the environmental sensor and the side force sensor and the ship speed of the ship in the control unit. It is characterized by controlling.
또한 바람직하게는, 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조방법에서 상기 윙 세일 각도 제어 단계는, 상기 사이드 포스 센서를 좌현과 우현에 각각 구비하여, 좌현과 우현의 사이드 포스를 개별적으로 센싱하고, 좌현 또는 우현 방향으로 방향 전환을 하는 경우 진행하려고 하는 방향에 대하여 사이드 포스가 최대가 되도록 윙 세일의 각도를 제어할 수 있다.Also preferably, in the steering force assistance method using the side force of the wing sail according to the present invention, the wing sail angle control step includes providing the side force sensor on the port and starboard sides, respectively, to individually control the side force on the port and starboard sides. When changing direction to port or starboard, the angle of the wing sail can be controlled so that the side force is maximized in the direction in which you want to proceed.
본 발명에 따르면, 항해 중 긴급 상황이 발생한 경우 윙 세일의 사이드 포스를 활용하여 러더의 조타력을 보조하여 신속한 방향 전환이나 선회가 가능하도록 하는 것으로 무인/유인 선박에 모두 적용 가능하며, 긴급 상황 발생 시 사고 발생 가능성을 낮춰주는 효과를 가진다.According to the present invention, when an emergency situation occurs during navigation, the side force of the wing sail is used to assist the steering power of the rudder to enable a quick change of direction or turning. It can be applied to both unmanned and manned ships, and can be applied to emergency situations. It has the effect of lowering the possibility of accidents occurring.
도 1은 윙 세일이 적용된 선박을 나타내는 도면이다.
도 2는 윙 세일의 추력(thrust)과 사이드 포스(side force)의 개념을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법의 흐름을 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a ship to which a wing sail is applied.
Figure 2 is a diagram showing the concept of thrust and side force of a wing sail.
Figure 3 is a diagram showing a steering force assistance system using the side force of a wing sail according to the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the flow of a steering force assistance method using the side force of a wing sail according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.The advantages and features of the present invention and how to achieve it will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms, but the present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Additionally, in describing the present invention, if it is determined that related known techniques may obscure the gist of the present invention, detailed description thereof will be omitted.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법을 살펴보고자 한다.With reference to Figures 1 to 4, we will look at a method of assisting steering force using the side force of a wing sail according to the present invention.
본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법은, 선박의 갑판에 설치되어 풍력에 의해 선박의 추력을 발생시키는 적어도 하나의 윙 세일(100)과, 윙 세일(100)의 사이드 포스(side force)를 측정하는 사이드 포스 센서(60)와, 풍향 및 풍속을 측정할 수 있는 환경 센서(70)와, 환경 센서(70)에서 측정된 풍향 및 풍속 따라 윙 세일(100)의 각도를 제어하고, 선박의 진행방향을 바꾸기 위한 러더(200)의 각도를 제어하는 제어부(50)를 포함할 수 있다.The steering force assistance method using the side force of a wing sail according to the present invention includes at least one wing sail 100 installed on the deck of a ship to generate thrust of the ship by wind power, and the side force of the wing sail 100. A side force sensor 60 that measures (side force), an environmental sensor 70 that can measure wind direction and wind speed, and an angle of the wing sail 100 according to the wind direction and wind speed measured by the environmental sensor 70. It may include a control unit 50 that controls the angle of the rudder 200 to change the direction of movement of the ship.
선박에 윙 세일은 적어도 하나 구비될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 복수개의 윙 세일(100 내지 105)이 구비될 수 있음은 물론이다.The ship may be equipped with at least one wing sail, and of course, a plurality of wing sails 100 to 105 may be provided as shown in FIG. 1.
또한, 제어부(50)는 선박의 속도계로부터 출력되는 선속 신호에 따라 윙 세일의 각도와 러더의 각도를 설정할 수 있다.Additionally, the control unit 50 can set the angle of the wing sail and the angle of the rudder according to the ship speed signal output from the ship's speedometer.
도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 윙 세일(100)이 구비되는 경우, 선박의 진행방향에 추력(thrust)이 작용하고, 측면 방향으로 사이드 포스(side force)가 작용한다.As shown in FIG. 2, when at least one wing sail 100 is provided, thrust acts in the moving direction of the ship and side force acts in the side direction.
이때 사이드 포스(side force)는 선체 진행을 위한 추력에는 기여하지 않으며 항로 유지를 방해하는 요소로 작용된다.At this time, the side force does not contribute to the thrust for the hull's progress and acts as a factor that interferes with maintaining the course.
그러나 본 발명에서는 사이드 포스를 이용하여 긴급 상황 발생 시 선박의 신속한 방향 전환이나 선회가 가능하도록 러더의 조타력을 보조하는 것을 특징으로 한다.However, the present invention uses side force to assist the steering power of the rudder to enable a rapid change of direction or turning of the ship in an emergency situation.
도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 시스템을 살펴보면, 윙 세일(100)을 제어할 수 있는 제어부(50)는 선박 항해 중 긴급 상황이 발생하는 경우, 긴급 상황을 알리는 신호(충돌 감지 등)로부터 긴급 상황을 감지할 수 있으며, 긴급 상황이 감지된 경우 환경 센서(70)로부터 풍향 및 풍속 값을 수신하고, 사이드 포스 센서(60)로부터 현재 윙 세일의 사이드 포스 값을 수신할 수 있다.Referring to FIG. 3, looking at the steering force assistance system using the side force of the wing sail according to the present invention, the control unit 50 capable of controlling the wing sail 100 is configured to provide emergency assistance when an emergency situation occurs during ship navigation. Emergency situations can be detected from signals notifying the situation (collision detection, etc.), and when an emergency situation is detected, wind direction and wind speed values are received from the environmental sensor 70, and the side of the current wing sail is received from the side force sensor 60. Force values can be received.
이때 사이드 포스 센서(60)는 좌현과 우현에 각각 구비될 수 있으며, 좌현과 우현의 사이드 포스를 개별적으로 센싱할 수 있다.At this time, the side force sensor 60 may be provided on the port and starboard sides, respectively, and can individually sense the side forces on the port and starboard sides.
이것에 의해 선박의 좌현 또는 우현 방향으로 방향 전환을 하는 경우 진행하려고 하는 방향에 대하여 사이드 포스가 최대가 되도록 윙 세일(100)의 각도를 제어할 수 있다.As a result, when changing direction to the port or starboard side of the ship, the angle of the wing sail 100 can be controlled so that the side force is maximized with respect to the direction in which the vessel is to proceed.
또한, 제어부(50)는 환경 센서(70) 및 사이드 포스 센서(60)로부터 센싱 데이터 수신하고, 수신된 값을 기반하여 사이드 포스 값이 러더의 조타력을 설정값 이상으로 보조할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.In addition, the control unit 50 receives sensing data from the environmental sensor 70 and the side force sensor 60, and determines whether the side force value can assist the steering force of the rudder beyond the set value based on the received value. You can judge.
이때, 사이드 포스 값의 영향이 미비하여 러더의 조타력에 거의 영향이 없을 수 있으므로, 긴급상황에서 윙 세일의 각도를 제어하기 보다는 현재의 사이드 포스 값을 활용하여 러더를 제어하여 선박의 방향 전환이나 선회가 가능하도록 제어하는 것이 바람직하다.At this time, the influence of the side force value is minimal and may have little effect on the rudder's steering power, so in an emergency situation, rather than controlling the angle of the wing sail, the current side force value is used to control the rudder to change the direction of the ship or It is desirable to control it so that turning is possible.
또한, 제어부(50)에서 사이드 포스 값이 러더의 조타력을 설정값 이상으로 보조가 가능하다고 판단되면, 윙 세일(100)의 각도를 제어하고, 윙 세일 각도 제어를 통해 사이드 포스의 보조를 받아서 러더 각도를 제어하여 선박의 방향 전환이나 선회가 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the control unit 50 determines that the side force value can assist the steering force of the rudder by more than the set value, it controls the angle of the wing sail 100 and receives assistance from the side force through wing sail angle control. It is characterized by controlling the rudder angle to enable the ship to change direction or turn.
또한, 제어부(50)에서는 긴급 상황이 감지된 경우 환경 센서(70)에서 취득한 풍향 및 풍속 값에 기반하여 사이드 포스 값이 최대가 되도록 윙 세일의 각도를 제어할 수 있으며, 윙 세일을 회전하여 받음각을 조절하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, when an emergency situation is detected, the control unit 50 can control the angle of the wing sail to maximize the side force value based on the wind direction and wind speed values obtained from the environmental sensor 70, and rotate the wing sail to adjust the angle of attack. It is characterized by controlling .
또한, 제어부(50)는 환경 센서(70)와 사이드 포스 센서(60)의 센싱 데이터와 선박의 선속에 따라 러더(200)의 각도를 제어할 수 있다.In addition, the control unit 50 can control the angle of the rudder 200 according to the sensing data of the environmental sensor 70 and the side force sensor 60 and the ship speed.
선박의 선속을 고려하여, 사이드 포스가 최대가 되도록 윙 세일(100)을 제어하고, 이에따라 러더(200)의 각도를 제어하여, 윙 세일의 사이드 포스를 활용하여 러더의 조타력을 보조하여 신속한 방향 전환이나 선회가 가능하도록 한다.Considering the speed of the ship, the wing sail 100 is controlled to maximize the side force, and the angle of the rudder 200 is controlled accordingly, and the side force of the wing sail is utilized to assist the steering force of the rudder for quick direction. Allows for transition or turning.
또한, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법의 흐름을 살펴보면, 선박의 갑판에 설치되어 풍력에 의해 선박의 추력을 발생시키는 적어도 하나의 윙 세일(100)과 상기 윙 세일(100)의 사이드 포스(side force)를 측정하는 사이드 포스 센서(60)와 풍향 및 풍속을 측정할 수 있는 환경 센서(70) 및 상기 환경 센서(70)에서 측정된 풍향 및 풍속 따라 상기 윙 세일(100)의 각도를 제어하며, 선박의 진행방향을 바꾸기 위한 러더(200)의 각도를 제어하는 제어부(50)를 포함하되, 선박 항해 중 긴급 상황이 발생하는 경우, 상기 제어부는 긴급 상황을 알리는 신호로부터 긴급 상황을 감지하는 긴급 상황 감지 단계(S101)와, 상기 긴급 상황 감지 단계를 통해 긴급 상황이 감지된 경우, 상기 환경 센서로부터 풍향 및 풍속 값을 수신(S103)하고, 사이드 포스 센서로부터 사이드 포스 값을 수신(S105)하는 센싱 데이터 수신 단계와, 상기 센싱 데이터 수신 단계(S103, S105)를 통해 수신된 값을 기반하여 사이드 포스 값이 러더의 조타력을 설정값 이상으로 보조할 수 있는지 여부를 판단하는 단계(S107)와, 상기 판단하는 단계(S107)에서 사이드 포스 값이 러더의 조타력을 설정값 이상으로 보조가 가능하면, 윙 세일의 각도를 제어하는 윙 세일 각도 제어 단계(S109) 및 상기 윙 세일 각도 제어 단계를 통해 사이드 포스의 보조를 받아서 러더 각도를 제어하는 러더 각도 제어 단계(S111)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, referring to FIG. 4, looking at the flow of the steering force assistance method using the side force of the wing sail according to the present invention, at least one wing sail (100) installed on the deck of the ship and generating thrust of the ship by wind power ) and a side force sensor 60 that measures the side force of the wing sail 100, an environmental sensor 70 that can measure wind direction and wind speed, and a wind direction measured by the environmental sensor 70 and It includes a control unit 50 that controls the angle of the wing sail 100 according to the wind speed and controls the angle of the rudder 200 to change the direction of movement of the ship. If an emergency situation occurs during the navigation of the ship, the control unit An emergency situation detection step (S101) of detecting an emergency situation from a signal notifying an emergency situation, and when an emergency situation is detected through the emergency situation detection step, receiving wind direction and wind speed values from the environmental sensor (S103), A sensing data reception step of receiving a side force value from a side force sensor (S105), and based on the values received through the sensing data reception steps (S103, S105), the side force value increases the steering force of the rudder to a set value or more. A step of determining whether assistance is possible (S107), and a wing sail angle that controls the angle of the wing sail if the side force value in the determining step (S107) enables assistance of the steering force of the rudder by more than the set value. It is characterized in that it includes a control step (S109) and a rudder angle control step (S111) in which the rudder angle is controlled with the assistance of side force through the wing sail angle control step.
또한, 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법에서 상기 윙 세일 각도 제어 단계(S109)는, 제어부(50)에서 상기 환경 센서(70)에서 취득한 풍향 및 풍속 값에 기반하여 사이드 포스(side force)가 최대가 되도록 윙 세일(100) 회전하여 받음각을 조절하도록 할 수 있다.In addition, in the steering force assistance method using the side force of a wing sail according to the present invention, the wing sail angle control step (S109) is performed by the control unit 50 based on the wind direction and wind speed values acquired from the environmental sensor 70. The angle of attack can be adjusted by rotating the wing sail (100) so that the side force is maximized.
또한, 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법에서 상기 러더 각도 제어 단계(S111)는, 상기 제어부(50)에서 상기 환경 센서(70)와 사이드 포스 센서(60)의 센싱 데이터와 선박의 선속에 따라 러더의 각도를 제어할 수 있다.In addition, in the steering force assistance method using the side force of a wing sail according to the present invention, the rudder angle control step (S111) is performed by the control unit 50 using sensing data from the environmental sensor 70 and the side force sensor 60. The angle of the rudder can be controlled depending on the ship's speed.
따라서 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법은, 항해 중 긴급 상황이 발생한 경우 윙 세일의 사이드 포스를 활용하여 러더의 조타력을 보조하여 신속한 방향 전환이나 선회가 가능하도록 하는 것으로 무인/유인 선박에 모두 적용 가능하며, 긴급 상황 발생 시 사고 발생 가능성을 낮춰주는 효과를 가진다.Therefore, the method of assisting steering force using the side force of a wing sail according to the present invention uses the side force of the wing sail to assist the steering force of the rudder when an emergency situation occurs during navigation, thereby enabling a quick change of direction or turning. It can be applied to both unmanned and manned ships, and has the effect of lowering the possibility of accidents occurring in emergency situations.
지금까지 본 발명에 따른 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.So far, specific embodiments of the method for assisting steering force using the side force of a wing sail according to the present invention have been described, but it is obvious that various implementation modifications are possible without departing from the scope of the present invention.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the claims and equivalents thereof as well as the claims described later.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.That is, the above-described embodiments should be understood in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the present invention is indicated by the patent claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the patent claims and All changes or modified forms derived from the equivalent concept should be construed as falling within the scope of the present invention.
10: 프로펠러
50: 제어부
60: 사이드 포스(side force) 센서
70: 환경 센서
100: 윙 세일(wing sail)
200: 러더(rudder)10: propeller
50: control unit
60: side force sensor
70: Environmental sensor
100: wing sail
200: rudder
Claims (4)
상기 윙 세일의 사이드 포스(side force)를 측정하는 사이드 포스 센서;
풍향 및 풍속을 측정할 수 있는 환경 센서; 및
상기 환경 센서에서 측정된 풍향 및 풍속 따라 상기 윙 세일의 각도를 제어하며, 선박의 진행방향을 바꾸기 위한 러더의 각도를 제어하는 제어부를 포함하되,
선박 항해 중 긴급 상황이 발생하는 경우, 상기 제어부는 긴급 상황을 알리는 신호로부터 긴급 상황을 감지하는 긴급 상황 감지 단계;
상기 긴급 상황 감지 단계를 통해 긴급 상황이 감지된 경우, 상기 환경 센서로부터 풍향 및 풍속 값을 수신하고, 사이드 포스 센서로부터 사이드 포스 값을 수신하는 센싱 데이터 수신 단계;
상기 센싱 데이터 수신 단계를 통해 수신된 값을 기반하여 사이드 포스 값이 러더의 조타력을 설정값 이상으로 보조할 수 있는지 여부를 판단하는 단계;
상기 판단하는 단계에서 사이드 포스 값이 러더의 조타력을 설정값 이상으로 보조가 가능하면, 윙 세일의 각도를 제어하는 윙 세일 각도 제어 단계; 및
상기 윙 세일 각도 제어 단계를 통해 사이드 포스의 보조를 받아서 러더 각도를 제어하는 러더 각도 제어 단계를 포함하는, 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법.At least one wing sail installed on the deck of a ship to generate thrust for the ship by wind power;
A side force sensor that measures the side force of the wing sail;
Environmental sensors capable of measuring wind direction and speed; and
A control unit that controls the angle of the wing sail according to the wind direction and wind speed measured by the environmental sensor and controls the angle of the rudder to change the direction of movement of the ship,
If an emergency situation occurs while sailing a ship, the control unit may include an emergency situation detection step in which the control unit detects the emergency situation from a signal notifying the emergency situation;
When an emergency situation is detected through the emergency situation detection step, a sensing data receiving step of receiving wind direction and wind speed values from the environmental sensor and receiving a side force value from the side force sensor;
A step of determining whether the side force value can assist the steering force of the rudder more than a set value based on the value received through the sensing data receiving step;
A wing sail angle control step of controlling the angle of the wing sail if the side force value in the determining step can assist the steering force of the rudder by more than the set value; and
A steering force assistance method using the side force of a wing sail, comprising a rudder angle control step of controlling the rudder angle by receiving assistance from the side force through the wing sail angle control step.
상기 윙 세일 각도 제어 단계는,
상기 제어부에서 상기 환경 센서에서 취득한 풍향 및 풍속 값에 기반하여 사이드 포스가 최대가 되도록 윙 세일 회전하여 받음각을 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는, 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법.In claim 1,
The wing sail angle control step is,
A steering force assistance method using the side force of a wing sail, characterized in that the control unit rotates the wing sail to adjust the angle of attack so that the side force is maximized based on the wind direction and wind speed values obtained from the environmental sensor.
상기 러더 각도 제어 단계는,
상기 제어부에서 상기 환경 센서와 사이드 포스 센서의 센싱 데이터와 선박의 선속에 따라 러더의 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는, 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법.In claim 2,
The rudder angle control step is,
A steering force assistance method using the side force of a wing sail, characterized in that the control unit controls the angle of the rudder according to the sensing data of the environmental sensor and the side force sensor and the ship speed.
상기 윙 세일 각도 제어 단계는,
상기 사이드 포스 센서를 좌현과 우현에 각각 구비하여, 좌현과 우현의 사이드 포스를 개별적으로 센싱하고, 좌현 또는 우현 방향으로 방향 전환을 하는 경우 진행하려고 하는 방향에 대하여 사이드 포스가 최대가 되도록 윙 세일의 각도를 제어하는, 윙 세일의 사이드 포스를 이용한 조타력 보조 방법.In claim 2,
The wing sail angle control step is,
The side force sensor is provided on the port and starboard sides to individually sense the side force on the port and starboard sides, and when changing direction to port or starboard, the wing sail is adjusted to maximize the side force in the direction in which it is intended to proceed. A method of assisting steering power using the side force of a wing sail to control the angle.
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| KR1020220125442A KR20240045750A (en) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | A Method Of Assisting Steering Force Using The Side Force Of The Wing Sail |
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