일반기술

해양작업선의 위치제어 장치

해양개발에 사용되는 선박 및 해양작업선들이 각종 해양환경으로부터 영향받지 않고 일정위치에서 작업을 할 수 있도록 해주는 해양 작업선의 위치제어장치로, DGPS(Differential Global Positioning System) 위치 추적 기술을 해양바지선과 같은 작업선의 자동위치 제어에 적용하여 작업선의 정확한 위치와 변위를 해석하여 허용범위 이내로 제어할 수 있도록 한 해양작업선의 위치 제어 장치관련 기술이다. 일반적으로, 육지 개발이 한계에 도달함에 따라 해안이 접해있는 국가들은 점차 해양 개발에 관심을 기울이고 있는 실정인데, 해양 개발에 사용되는 선박 및 각종 해양 작업선들은 수심과 해양 환경에 영향받지 않고 정 위치에서 작업을 할 수 있는 위치제어 장치가 필수적이다. 이러한 위치제어를 위한 통상적으로 작업 위치가 표시된 설계서의 해도를 이용하여 육상 측량자가 상기 작업 위치가 표시된 시방서 해도 상의 작업할 장소 부근에서 육상의 임의의 점을 선택하여 좌표점(CP)을 설정하고 이를 기준점으로 하여 육상 측량 좌표점에서 임의의 다수 TM좌표점(육분의로 측량하기 위한 육상 좌표)을 설정한다. 설정된 TM좌표점에 깃발 또는 다른 방법으로 표시를 하고 표시된 좌표를 해도 위에 표시하고 상기의 작업위치가 표시된 시방서 해도의 축척에 따라 작업선의 위치를 개략 표기하게 된다. 상기 해도위에 표기된 작업선의 위치와 작업선상에서 육분의 측량에 의한 작업위치 확인 후 상기 측량한 작업점을 상기의 해도 위에 작도하고 작업을 시행하게 된다. 따라서, 종래의 측량 방법은 매 작업 위치가 변경될 때마다 육분의에 의한 위치 확인이 필요하며 위와 같은 방법으로 해양 작업을 4미터 간격으로 측량하며 반복 시행하였었다. 따라서, 인적/시간적 비용이 크게 발생하고, 측량자의 숙련도에 따라 오차가 발생하는 문제가 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 일반 윈치가 장착된 작업선에 DGPS 위치신호를 이용하여 작업선의 정확한 위치 파악은 물론 명령전달모듈과 같은 제어 시스템을 통하여 필요한 변위를 계산하며 이를 바탕으로 윈치를 조정하여 지정된 위치에 작업선이 위치할 수 있도록 해주는 해양작업선의 위치 제어장치를 개발하였다.제 1 및 제 2 DGPS수신기에서 수신한 위치정보를 이용하여 위치 및 변위 추정 프로세서에서 현재의 위치와 원하는 위치의 변위나 이동량을 계산한다. 이러한 데이터를 기준으로 윈치 동작 조정부가 명령을 받으면, 상기 윈치 동작 조정부는 계류라인을 감거나 풀 수 있도록 작업선에 4개 방위로 구비되어 있는 제 1 내지 제 4 윈치를 각각 조정하여 해양 작업선을 허용범위 이내로 제어할 수 있다.기존의 해양 작업선에 추가적인 수리나 고가의 장비 부착 없이, DGPS 장치와 일반 윈치를 사용하여 해양 부유 작업선을 원하는 위치로 복원시킬 수 있다.국내의 해양작업선 및 선박, 부유 구조물의 위치제어 장비는 현재 전량 수입에 의존하고 있으며, GPS 시스템은 3만여개의 선박운행 시스템에 사용되고 있다. 본 기술은 GPS 시스템 시장규모를 확대시킬 수 있을 것이며, 또한 해양작업선 및 선박, 부유 구조물의 위치제어 장비의 수입대체도 가능할 것으로 판단된다.