선박교통관제에 관한 법률이 시행된 지 2년이 지난 현재, 선박운항자들의 선박교통관제 법률 인지 실태를 조사하였다. 해사안전법과 입출항법은 대다수의 운항자들이 인지 하고 있지만, 이에 반해 선박교통관제법률은 운항자들의 인지도면에서 많이 저조한 실정이다. 이에 따라 선박교통관제 법률 홍보 방안을 제안한다. 또한 관제사들은 과태료 부과에 있어 행정 업무가 복잡하고, 부과 기준 미비로 어려움이 있다. 효율적인 과태료 부과로 관제사들의 행정업무부담을 덜어내고, 선박운항자들에게 경각심을 고취시켜 선박교통관제 법률에 위상을 높일 것으로 기대된다.

전국 23개소에 설치되어 운영중인 해상교통관제시스템(Vessel Traffic System, VTS)의 관제 데이터 실시간 공유를 위해 클라우드 신기술을 적용한 통합 플랫폼을 개발하고 있으며, 이를 위해서는 관제 데이터의 수집, 처리, 분석에서부터 관제 운영 절차에 이르는 전 분야에 대한 새로운 정의가 필요하다. 본 논문에서는 클라우드 기반 차세대 VTS 통합 플랫폼에 대한 다양한 분야에서의 설계를 제시하고자 한다.

'21년 전국 20개 해상교통관제센터의 선박통항량, 교신량, 관제정보 제공 등 VTS 운영실적 분석 및 사고현황, 원인 분석을 통한 관제서비스 개선방안을 제시하고자 한다. 또한 해양사고 예방기능 강화를 위해 관제사 경험·직관에 의한 관제에서 빅데이터·인공지능(AI) 기반 첨단관제로의 전환, VTS 운영성과에 대한 공신력 확보 및 첨단관제 기술개발에 활용 등을 위한 VTS 통계관리체계 개산 방안에 대해서도 고찰해보았다.

선박교통관제 기본계획에 따라, 우리나라는 '26년까지 전 연안해역에 관제구역을 설치하여 안전관리를 강화할 예정이다. 본 연구의 목적은 관제구역 사각지대를 없애고 연속적인 관제 실현을 위한 관제구역 간 정보공유 활성화의 필요성을 제안하는 것이다. 이를 위해 우리나라 연안해역을 대상으로 해상교통 및 해양사고조사를 통해 우리나라 연안해역의 해상교통환경을 분석하였다. 그리고 해상교통관제사를 대상으로 설문조사를 실시하여 VTS 센터 간 정보공유 현황을 조사하고 문제점을 도출하였다. IALA에서 권고하고 있는 IVEF 서비스의 현황을 조사하고 정보공유 활성화를 위한 방안을 제시하였다. 본 연구의 결과를 통해 관제구역 간 정보공유의 필요성을 확인하고 나아가 IALA 표준을 개정할 수 있는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

VTS센터의 해양사고예방 및 관제역량 향상에 있어 관제사의 교육과 훈련은 매우 중요한 역할을 담당하고 있다. 이에 현제 VTS관제사의 교육훈련 현황을 파악하고, VTS관제사 교육훈련을 개선하기 위하여 VTS교수요원, 관제사 기본업무 수행능력 자체 진단 평가 등 지방청 중심의 VTS관제사 교육훈련 개선안을 제시하고자 한다.

해상교통환경은 기술 발전과 더불어 자율운항선박(MASS)의 출현에 직면하여 있다. 이러한 자율운항선박을 비롯한 다양한 해상이동체(드론, 무인선, 다목적 해양레저선 등)는 선박교통관제(VTS)의 추가 관리대상이 될 것이다. MASS 및 다양한 해상 이동체의 관제구역내 안전운항을 위한 VTS의 적극적 대응을 제안하고자 하였다.

닻 끌림으로 인한 대형사고 예방 및 선박 피항 결정을 보다 객관적으로 시행하기 위해, 정박지별 닻 끌림 선박의 당시 기상현황 조사결과를 선박 크기별로 분류 후 위험기상 평균값을 도출하여 향후 기상악화 예보 시, 닻 끌림 위험성을 예측하는 '닻 끌림 예보제' 시행 방안제시

본 연구는 해상교통관제에서 주 교신수단으로 사용되는 VHF 통신의 음성데이터를 음성인식기술을 이용하여 문자로 자동변환하고 이를 기반으로 관제일지를 자동화하여 관리하는 시스템의 개발에 대한 것으로, 현재 수기에 의해 작성되는 관제일지를 표준화하고 전자화하여 관제사의 업무효율을 향상시키고, VHF 교신데이터의 활용성을 최대화하는 것을 목표로 하는 연구이다..

집단 정박지인 부산항 남외항 정박지 사례를 기초로 집단 정박지 안전관리 증진을 위한 관련 규정, 정박선 선회반경 그리고 더 정확한 기상정보 수집과 현실에 부합하는 투묘위치를 적용하기 위한 시스템 관제지원 기능개선을 통한 안전관리 개선방안에 대한 제언입니다.

클라우드 기반 차세대 VTS 통합 플랫폼 개발에 있어 사용자 요구사항 정의 및 서비스 시나리오 설계에 대한 연구를 진행하였다. 이 연구는 클라우드 VTS 시스템 연계 정보를 VTS 내부와 외부 정보로 식별하고 사용자 요구사항을 정의하였으며, 이를 기반으로 서비스 시나리오를 설계하였다.

본 연구에서는 컴퓨터 비전 기반의 딥러닝 객체 인식 기술을 이용하여 속초해수욕장에서 수집한 레이더 이미지에서 선박, 섬 및 부유체에 대해 탐지(Detection), 인식(Recognition)하는 연구를 수행하였다. 2021년 8월에 수집한 레이더 영상을 이용하여 본 연구를 수행하였으며, 움직이는 물표와 섬 등을 구분하였다. 일부 환경적인 제약에 따라 에러 발생이 있었지만, 향후 현재까지 수집한 레이더 영상을 추가하여 정확도를 높일 예정이다.

초기의 선박들은 선회시 킥현상 등을 설명하고 대응하는 선박의 전복예방을 위한 정확한 방정식이 제공되지 못했다. 육상에서는 차량의 정상상태 선회방정식을 이용한 전복예방 기술이 많이 개발되었고 이는 해상에서의 기존의 방법들 보다 더 좋은 성능을 보였다. 이 논문에서는 더 정확한 선박의 선회시 전복방지를 위해 애커만 기하학 모델 기반 선회방정식을 이용하여 선박선회시 복원을 하는 방법을 제안하여 선박안전관리 방안을 향상시킨다.

빅데이터·인공지능 등 4차 산업혁명 기술은 교통·의료·환경 등 다양한 분야에서 기술개발을 추진하고 이미 많은 기술이 실제 활용되고 있다. 특히, 철도관제와 항공 관제분야에서도 인공지능 기반 시스템이 접목되어 운영되고 있으나 선박교통관제 분야는 현장에 접목되어 활용되는 기술은 극히 드물다. 선박교통관제사가 관제구역 내에서 적게는 수척, 많게는 수십척의 선박을 동시에 관제하며 발생할 수 있는 인적 과실을 줄이기 위한 인프라 구축은 선박의 안전확보를 위해 필수요소이다. 본 연구는 해양경찰청 선박교통관제기술개발단에서 자체 개발한 음주운항 자동탐지 시스템과 닻 끌림 자동탐지 시스템에 활용한 기술을 소개하고 향후 고도화 및 활용방안을 제시하고자 한다.

차세대 VTS 통합 플랫폼 개발 연구사업은 클라우드 기반의 플랫폼 구축을 통해 해상교통관제센터에서 수집한 관제정보를 중앙에서 통합하여 관제 및 유관 기관에 선박교통 안전과 관련된 정보를 제공하는 시스템 개발을 목적으로 하고 있다. 이에 따라 본연구에 구축될 IaaS 클라우드 플랫폼을 쉽고 효율적이며 안정적으로 운영할 수 있는 통합운영 관리 시스템이 필요하며 연구과제 특성 및 요구사항 분석을 통해 최적화된 통합운영관리 시스템을 개발하였다.

해양정보의 디지털화, e-Navigation 개념의 해양서비스 개발, 차세대 전자해도 도입, 자율운항선박 기술 개발 등 해양 분야의 주요 이슈에 대응하여 핵심 항해안전지원 시설인 항로표지 역할 변화가 요구되고 있다. 특히 국제항로표협회(IALA)의 해양자원명(MRN) 지침과 항로표지 정보교환 표준(S-201) 개발을 통해 항로표지 정보의 디지털화와 정보 서비스화를 강조하고 있으며, e-Navigation 개념의 해양 서비스 개발을 논의 중이다. 본 연구에서는 현행 항로표지 정보시스템 현황을 분석하고, 국가 연구개발 사업으로 추진 중인 스마트 항로표지 및 정보협력 시스템의 구조를 분석하였다. 또한 항로표지 기본 및 수집정보를 이용한 항로표지 정보 서비스 종류를 식별하고 서비스 운영개념을 제안하였다. 본 연구에서 제안하는 항로표지 정보 서비스 운영개념에 따라 항로표지 정보 서비스 센터 구축 및 국제 정보표준 개발 활동이 추진되어야 할 것으로 사료 된다.

Marine AtoN에 대한 정보 수집 및 트렌드 분석을 위하여 IALA에서는 2~4년 주기로 설문조사를 수행하고 있다. 이는 전 세계의 AtoN에 대한 통계정보를 수집하고 제공하기 위한 강력한 도구이나, 응답률이 매우 저조하여 유의미한 데이터 분석이 불가능한 상황이다. 또한, ARM 15차 회의에서 IALA 설문 체계의 문제점이 제기되며, IALA 설문체계 개선에 대한 필요성과 IALA 회원국의 AtoN data 수집 및 관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이러한 데이터 수집·관리 요구에 대응하기 위하여 본 연구에서는 IALA 설문체계의 문제점 분석 후, 단계적인 개선 방안을 제시하였다.

국제항로표지협회(IALA)는 항로표지 데이터 교환을 위해 S-201 항로표지 정보표준을 2019년도부터 개발 및 제정하고 있다. 본 연구에서는 스마트 항로표지의 관리 및 서비스를 위해 IALA S-201 항로표지 정보표준체계를 활용하여 국내에서 관리되고 있는 항로표지 정보를 모델링하였다. S-201 항로표지 정보표준체계를 활용하여 국내 항로표지의 데이터 생산, 교환, 수집 등에 정보표준체계를 반영할 수 있는 기반을 마련하였으며 항로표지 조직, IALA 및 국가 간의 정보 교환체계 구축에 기여 하고자 한다.

항로표지는 등광, 형상, 색채, 음향, 전파 등을 수단으로 선박의 위치, 방향 및 장애물의 위치 등을 알려주는 항해보조시설로 해상교통 환경의 중요한 인프라이다. 해상교통환경은 4차산업혁명에 따라 자율운항선박, 스마트항만 등의 기술개발과 더불어 급격하게 변화 중이다. 그러므로 해상교통환경 변화에 능동적으로 대응하고 해상안전을 확보하기 위해서는 기존의 항로표지 고도화 및 정보협력서비스 제공이 필요하다. 본 연구의 목적은 미래 해상교통 관리를 위한 항로표지의 새로운 서비스 실효성을 확보하기 위해 사용자 대상 요구사항을 평가하는 것이다. 본 연구의 결과를 통해 선박운항자 등 사용자 관점에서 미래 항로표지 서비스의 요구사항을 파악할 수 있는 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

현재 해양수산부에서 발주하여 선박해양플랜트연구소에서 주관하여 진행하고 있는 해양 디지털 항로표지 정보 협력 시스템 과제가 진행 중에 있다. 해양 디지털 항로표지 정보 협력 시스템 과제는 실증 센터 구축을 목표 중 하나로 잡고 있으며, 실증 센터 구축을 위해서는 실증센터 구축 이전에 연구개발 결과물을 유사한 환경에서 성능을 검증할 필요가 있다. 또한 해양 디지털 항로표지 정보 협력 시스템 과제는 외부의 정보를 활용할 필요가 있어 정보통신의 측면에서의 보안이 유지되는 공간이 필요하다. 이를 위하여 본 연구에서는 보안이 필요한 서비스 설치 공간와 일반사용자가 서비스를 사용하기 위해 일반적으로 접근이 가능한 공간을 연결하고, 연결 방법에 대하여 분석하였다. 또한 서비스 개발 기관에서 개발 중인 서비스 코드를 보안 공간으로 전송하여, 시스템 설치 및 SW 품질 테스트 등이 용이한 방안에 대하여 연구하였다.

현재 사용되는 2차 전지의 특성상 저온 및 고온에 반응하는 특성이 나타나고 있다. 이러한 특성을 고려하여 충방전제어를 진행하면서 사용 되는 2차 전지의 활용을 최대한 운영이 가능한 방법을 제시 하고자 한다.

해양 4차 산업 도래에 맞춰 기존 항로표지 역할에 ICT 기술을 융합하여 표준화된 디지털 해양 정보 서비스가 요구되고 있으며, 신항행 안전과 시설 관리 효율성을 추구하는 차세대 디지털 항로표지 기술 개발이 추진되고 있다.. 본 논문에서는 항로표지를 이용하여 해양정보를 제공하기 위하여 스마트항로표지 설계시 고려사항을 분석하였다. 국내외 해양정보 수집 표지의 현황을 조사하여 기존 측정 정보와 관련 기관의 측정 현황을 조사하여 제공 정보를 선별하였다. 지방해양수산청에서 적용중인 기상측정장비의 규격 및 기상표지의 센서 위치를 분석하여 스마트 항로표지 상세 설계시 고려할 사항을 분석하였다.

해양에 설치된 항로표지는 선박의 안전한 항해를 위해 위치 정보를 제공하고, 항로표지에 부착된 센서를 통해 다양한 해양 정보를 수집하고 있다. 하지만 항로표지는 육지와 멀리 떨어진 해상이라는 특수한 작업환경으로 인해 항로표지 유지보수를 위한 많은 시간과 비용이 발생하게 된다. 현재 항로표지에 부착된 센서를 통해 다양한 정보를 수집하고 있지만, 정상 데이터와 비정상 데이터를 구분할 수 있는 정보가 없어 고장진단에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 항로표지 센서 고장진단을 위해 머신러닝 비지도학습 중 하나인 K-means 알고리즘을 활용하여 정상 데이터와 비정상 데이터로 군집화하였으며, 분류가 잘 되는 것을 확인할 수 있었다. 향후 연구방향으로는 2개의 클러스터로 구분된 데이터가 실제로 정상 데이터인지, 비정상 데이터인지에 대한 비교·분석이 필요하다.

'스마트 항로표지 현장시설 고도화 연구'를 통해 항로표지의 상태뿐만 아니라, 다양한 센서를 통해 해상정보를 수집하고, 이를 선박과 육상 연계시스템에 전파하는 방안이 논의되고 있다. 본 논문에서는 스마트 항로표지에서 신규 정보서비스를 제공하기 위해 AIS 서비스와 데이터 모델, AIS AtoN 기지국의 필수 기능, ASM 도입 절차 등을 검토하고, 스마트 항로표지 통합 플랫폼에 장착할 센서들의 정보를 선박에 제공하는 방안을 제시한다. 이미 선정된 센서들의 정보의 경우 국제적 ASM 31번 메시지로 정보 제공이 가능하며, 기존에 논의되지 않은 신규 센서의 활용이 결정되면, 지역 ASM 메시지를 새로 정의하여 정보를 제공할 수 있다.

항로표지 시스템은 적은 양의 데이터를 간헐적으로 전송하고 넓은 지역에서 통신이 가능해야 하기 때문에 NB-IoT 시스템은 매우 적합한 기술이다. 본 연구에서는 LTE 시스템과 공존하는 inband-mode NB-IoT 시스템에서 상항링크 간섭을 분석하였다.

전통적인 항로표지는 빛, 형상, 음향, 전파 등을 이용하여 선박의 위치를 인식하거나 장애물의 위치 정보를 제공하는 해상교통 시설물로서 해상에서 선박의 안전 운항을 지원한다. 한편, 4차 산업혁명과 미래 해상환경 변화에 대응하기 위해 국제항로표지협회(IALA)에서는 항로표지 기반 정보를 통합하여 디지털화와 표준화에 노력 중이며, 국내에서는 아날로그 정보를 제공하는 전통적인 항로표지에서 항해안전 기능을 수행하면서 해양 정보의 수집 및 활용 허브로서의 "항로표지 역할 변화"를 시도하고 있음에 따라서 항로표지에 부착된 생물의 정보를 자동으로 분석하여 국내 해양생태 현황과 기후변화를 분석할 수 있는 주요 정보로 활용하고자 한다.

내항성능 해석 기반의 선박 해양활동지수에 관한 연구는 연근해에서 활동하는 30톤이하 선박에 대해 해양기상신호표지 정보 및 내항성능 해석 정보를 이용해서 선박의 안전한 해양활동 대책을 연구하는 것이다. 해양사고는 매년 증가 추세에 있으며 특히, 연근해 활동 소형선박의 사고가 해양사고의 많은 부분을 차지하고 있고 이러한 선박은 복원성 승인 및 유지 제외 선박(길이 24m 미만)으로 대부분으로 건조 시부터 폐선 시까지 해양활동에 대한 안전대책이 부족하여 사고로 인한 사망, 실종 등 인명손실이 많이 발생하고 있다. 선박의 해양활동에 가장 큰 영향을 미치는 해양기상정보는 여러 기관별 목적에 맞게 수집되고 있으나 활용도가 떨어지고 실제 기상과 다를 수 있으며 지역 및 지형에 따라서도 기상여건이 상이하므로 현지 실시간 기상정보를 활용한 선박에 대한 적극적인 안전한 해양활동 정보 지원이 필요하다. 이 연구에서는 파고와 풍속 및 선박의 내항성능 해석 정보를 이용하여 30톤이하 선박에 대한 안전한 해양활동 대책을 강화하고자 함이다.

등부표는 항로표지 중 유일하게 해상에 설치되는 항로표지이다. 등부표의 중심은 침추이지만, 항해자에게 시각적으로 확인되는 등부표의 실제위치는 외력에 의해 지속적으로 표류한다. 이러한 등부표의 위치를 확인하기 위하여 지난 5년간(2017-2021년) 전국 255기의 등부표 위치를 분석하였다. 분석결과 Data 오류는 17.94%였으며, 위치는 집중형, 이격형 등으로 구분되었다.

항로표지는 해상에 독립적으로 암초 위나 줄에 의해 떠 있는 형태로 존재하며, 선박들의 안전 운행에 필요한 다양한 정보를 제공하는 역할을 수행한다. 이러한 항로표지의 설치 및 동작 형태는 풍랑에 따라 기기의 위치가 가변적으로 변하게 된다. 따라서 기기의 위치가 급격하게 변했을 때, 항로표지 기기 내에도 영향을 받는다면 지방청의 항로표지 데이터 수신이 낮아질 것이라고 가설 설정했다. 본 논문에서는 기상특보에 따른 시간적 기준으로 구간을 나누어 풍랑과 항로표지 데이터 수신 간의 상관관계가 있는지 연구를 진행하였다. 연구 결과 풍랑이 거세질수록 평균 데이터 수집량이 감소하는 것으로 데이터 수신 강도의 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 이번 연구를 통해 풍랑에 대비한 항로표지 데이터의 개선이 필요하며, 선박의 안전과 관련된 만큼 정밀한 개선을 요한다.

해상에 설치된 항로표지 부표의 발달로 다양한 자료가 수집된다. 그러나 원시 관측자료는 기계 결함 및 기상환경에 따라 결측과 이상치를 포함한 오류로 인하여 곧바로 사용되기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 항로표지에서 수집된 미흡한 기상 관측 자료를 기계학습이 가능하도록 누락된 시각의 자료를 추가하여 선형 보간을 실시했다. 이후 XGBoost기법과 KNN-regressor을 이용하여, 오류가 발생한 시점의 자료를 보간하는 기법을 연구하고자 한다.

본 연구에서는 해상 항로표지 안전 확보의 중요서 증대에 따라 항로표 소실의 주된 원인이 되는 선박과의 충돌을 사전에 막고 해상의 선박들에게 해상 기상 정보를 이용한 안전 서비스를 위하여 영상을 기반으로 해무의 강도를 측정하기 위한 판단 기준을 제시하는 목적으로 Dark Channel Prior를 이용한 알고리즘을 제시한다.

현재 해상에서의 통신은 파도로 인한 항로표지의 움직임에 의해 내륙에서의 통신과 비교했을때 어려움이 있다. 본 논문에서는 uplink 상황에서 커버리지 확장을 위한 relay 송수신 기법연구를 진행한다. 내륙에 위치한 기지국과 내륙으로부터 일정 거리 떨어진 해상에 위치한 부표들 간의 uplink 해상통신 환경을 two-hop으로 고려하였으며, 센서로 측정한 파도로 인한 부표의 움직임을 고려하여 안테나 개수에 따라 만들어진 빔을 선택하고 성능 분석을 진행한다.

항로표지의 핵심기능은 항행선박에게 위치, 방향, 장애물의 위치 등을 알려주는 항행보조시설로서 현장 중심의 신호체계이며, 고유의 핵심역할 수행을 위한 유지보수는 중요한 이슈이다. 최근 4차 산업혁명 관련 첨단기술의 발전으로 자율운항선박(MASS) 등 다양한 해양교통수단의 개발 및 도입에 따라 항행 보조시설인 항로표지에 대한 스마트 단계에 대한 연구를 진행하고 있다. 지금까지 다양한 산업에서의 스마트 및 자율화 단계에 대한 선행조사·분석을 통해 항로표지의 스마트 단계를 4개로 구분하고, 핵심역할 및 기능을 세분화하여 제시한다.

항로표지는 선박이 항로에서 안전하게 항해하는데 중요한 역할을 하며, 이 때문에 국가에서는 항로표지 배치의 적합성 여부에 대한 검토를 주기적으로 실시하고 있다. 이 연구에서는 기계학습을 이용한 새로운 항로표지 배치 적합성 검증을 위한 알고리즘 및 시스템을 구현하고 실제 항로에 적용 가능한 시스템을 개발하였다.

항로표지는 다양한 장비들이 복합적으로 구성되는 장치이다. 이러한 복합적 장비의 유연하고 안정적 운영을 위해서는 주 운영체제의 안정성을 보장해야 한다. 모든 SW는 주 운영체제에 영향을 줄 수 있다. 이러한 문제를 최대한 예방하기 위해 마이크로서비스 아키텍처가 필요하다. 서비스 마다 독립된 자원공간을 활용하는 마이크로 서비스 아키텍처는 리눅스 컨테이너 기법을 활용하여 구현된다. 제안하는 스마트 항로표지의 운영을 담당하는 통합플랫폼의 마이크로 서비스 아키텍처의 주요 서비스로 센서 데이터 스트리밍 서비스, 임베디드 고장진단 서비스, 데이터베이스 서비스, 원격 통신 서비스, 컴퓨팅 리소스 모니터링 서비스, 시각화 서비스로 구성된다. 본 연구에서는 전체 마이크로서비스 아키텍처를 제안하고 그중에서도 주요 서비스들의 구현 방법을 기존 오픈소스 활용을 통해 제안한다. 제안하는 구조를 통해 각 서비스가 컨테이너화 되어 관리됨으로써 에러대처와 업데이트 관리에 용이한 마이크로서비스아키텍처를 구현할 수 있다.

스마트 항로표지 장치에서는 위도와 경도에 대응하는 각종 센싱정보가 시계열 형식으로 생산되므로 다양한 서비스 개발이 용이하다. 그러나 데이터의 수집 및 관리 주체가 상이하고, 시스템이 분산된 상태이며, 같은 항로표지에 대해서도 저장 포맷이 다를 수 있는 등 데이터의 효과적인 활용측면에서 제약이 많았다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 파편적으로 수집된 스마트 항로표지 원시 데이터를 효과적으로 결합하고 다양한 위치기반 서비스 제공에 적합하게 가공하는 데이터 전처리 기술을 제안한다.

해양 디지털 항로표지 정보 협력 시스템 과제에서 개발되는 소프트웨어의 품질 관리를 위해 국제 표준 기반 표준 품질 프로세스와 프로젝트 관리 시스템 기반 의사소통 및 정보공유 체계를 구축했다. 또한 연구과제 산출물 작성 현황에 대한 모니터링과 소프트웨어 품질 점검 및 검증 지원을 통해 고품질 소프트웨어 개발을 달성한다.

해상 ICT의 발전과 e-Navigation 및 자율운항선 도입에 따라 해상 통신망의 종류와 범위가 확장되어 가상항로표지 서비스의 필요성이 증대되고 있으며, 이러한 서비스 제공을 위해 국가 정책적으로 스마트 항로표지 개발에 관한 연구가 추진되고 있다. 본 논문에서는 e-Navigation 및 자율운항선 도입에 대비하여 디지털 항로표지 정보의 체계적이고 지속적인 제공을 위한 통합가상항로표지 정보서비스 시스템 상세 설계 방안에 대하여 기술하였다.

스마트 항로표지 서비스를 위한 최적의 데이터 연계 방안은 다양한 연계 기술을 활용하여 스마트항로표지 서비스 확장성, 유연성, 안정성에 있어서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 다양한 연계 기술을 이용하여 스마트 항로표지 서비스에 최적화된 연계기술을 적용하는 방법을 분석하고 실제 상황에 적용 방안을 연구하였다.

다양한 소스에서 수집되고 연동되는 항로표지 상태 데이터에서의 이상탐지는 항로표지의 고장예측에 있어서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 항로표지 고장예측 서비스를 위해 상태 데이터를 모델링하고 분석할 수 있는 기계학습 모델의 연구 방법을 소개한다.

해양 산업은 e-Navigation 시스템을 시작으로 체계적인 접근 방식과 다양한 전략을 바탕으로 다양한 해양 서비스를 제공하고 있으며, 서비스 운영에 필수적인 장비 개발 및 스마트 항로표지 서버 구축 등 통합 운영이 가능한 스마트 항만 구축을 목표로 나아가고 있다. 그러나 고도로 자동화된 스마트 항만의 자율 시스템을 검증하기 위한 테스트베드는 기존의 테스트베드와 달리 복잡한 접근 방식과 다양한 요소가 필요하며, 특히 인공지능 등 최첨단 디지털 기술이 적용할 수 있게 됨에 따라 신규 서비스 제공과 이에 따른 잠재적으로 발생이 가능한 치명적인 문제점을 조기에 발견하고 대응하기 위하여 사이버보안체계 연구 및 이를 검증할 테스트베드 구축에 대한 준비가 필요한 시점이다.

데이터의 품질을 파악하고 그 기준을 선정하는 것은 해양 항로 표지와 같은 분석에 있어서 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 해양 분야에서 디지털 항로표지 데이터의 품질 진단을 위해 공정능력지수를 이용하여 데이터의 품질을 정량적으로 산출하고 그 결과에 대한 판정 기준을 명확히 하여 데이터에 대한 품질을 판단할 수 있는 척도를 제시하였다.

인공지능을 기반으로 한 안개를 제거하는 기술은 많은 연구가 있다. 하지만 대부분의 연구가 육상을 타겟으로 하고 있기 때문에 해상에 발생하는 해무를 제거하기 위한 데이터 셋은 현저히 부족하다. 이를 해결하기 위해 가상의 해무를 생성하여 데이터 셋을 생성하고 유효성 검증을 하는 방법에 대하여 연구하였다.

주변선박에 대한 선종 식별은 선박의 향후 이동 경로와 조종 특성을 유추할 수 있으므로 항해사와 VTS 관제사에게 모두 중요한 정보이다. 그러나 AIS메시지 전송 중 통신 문제, 항해사의 AIS 이용 미숙지로 인해 선박의 선종 확인이 불가능한 경우가 빈번하다. 따라서 이 연구는 AIS데이터를 학습 및 테스트 데이터셋으로 분할, 무작위의 숲 분류기(Random Forest Classifier)에 AIS데이터의 선박 특성(feature)과 선종을 훈련 및 예측하는 방법을 제시한다. 연구를 위해 2018년 한해 울산 앞바다 AIS데이터를 이용하였다. 이 방법을 사용하면 다수의 항해사 또는 VTS 관제사가 토론을 통해 선종예측 경험을 공유하는 것과 같은 기능을 할 수 있다.

본 연구는 선박 내부의 기관실에서 금속체 표면파를 이용하여 통신할 때 기관 구동으로 발생하는 잡음 간섭에 대하여 실험을 통한 데이터를 수집, 분석하였다. 실험은 순톤수 265톤 예인 선박의 기관실의 임의의 7구역을 선정하여 기관 구동 전과 구동 중에 생기는 잡음 성분을 신호 분석기를 통해 측정하고 표면파 통신에 미치는 영향을 측정하였다. 잡음 성분의 분석을 토대로 실제의 통신망을 구성하여 금속 격벽으로 이루어진 구역에서의 표면파 통신의 특성을 확인하기 위하여 실제의 통신망은 3개의 금속 격벽 사이로 통신장비를 설치하여 무선통신과 비교 실험을 진행하여 그 차이점을 확인하였다. 그 결과 표면파 통신의 경우에는 격벽 3개의 환경에서 기관의 구동 전후에 송수신 rate는 기관 구동 전과 구동 중인 상태에서 유의미한 차이가 없었으나 무선을 사용하는 Wi-Fi의 경우 구동 중인 상태에서 현저한 성능 저하를 나타냄을 확인하였다. 실험 데이터를 분석한 결과 기관 구동으로 인한 잡음은 무선통신에는 영향을 주지만 표면파 통신에 영향을 주지 않음을 확인하였다. 따라서 선박 내의 전자파 잡음이 많은 구역에서도 선박의 금속 구조물을 이용하여 표면파 통신 시스템을 구성하였을 때 무선통신을 대체할 수 있고 나아가 선박 내 밀폐 공간 및 기관실에서의 표면파 통신의 적용이 가능할 것으로 생각한다.

본 연구는 자율운항 선박의 원격 고장 진단 기법 개발의 일부로 수행되었다. 특히, 엔진 연료 계통 장비로부터 계측된 시계열 데이터로부터 상태 진단을 위한 알고리즘 구현 결과를 제시하였다. 엔진 연료 펌프와 청정기를 가진 육상 실험 장비로부터 진동 시계열 데이터 계측하였으며, 이상 감지, 고장 분류 및 고장 예측이 가능한 심층 학습(Deep Learning) 및 기계 학습(Machine Learning) 알고리즘을 구현하였다. 육상 실험 장비에 고장 유형 별로 인위적인 고장을 발생시켜 특징적인 진동 신호를 계측하여, 인공 지능 학습에 이용하였다. 계측된 신호 데이터는 선행 발생한 사건의 신호가 후행 사건에 영향을 미치는 특성을 가지고 있으므로, 시계열에 내포된 고장 상태는 시간 간의 선후 종속성을 반영할 수 있는 학습 알고리즘을 제시하였다. 고장 사건의 시간 종속성을 반영할 수 있도록 순환(Recurrent) 계열의 RNN(Recurrent Neural Networks), LSTM(Long Short-Term Memory models)의 모델과 합성곱 연산 (Convolution Neural Network)을 기반으로 하는 Conv1D 모델을 적용하여 예측 정확성을 비교하였다. 특히, 합성곱 계열의 RNN LSTM 모델이 고차원의 순차적 자연어 언어 처리에 장점을 보이는 모델임을 착안하여, 신호의 시간 종속성을 학습에 반영할 수 있는 합성곱 계열의 Conv1 알고리즘을 고장 예측에 사용하였다. 또한 기계 학습 모델의 효율성을 감안하여 XGBoost를 추가로 적용하여 고장 예측을 시도하였다. 최종적으로 연료 펌프와 청정기의 진동 신호로부터 Conv1D 모델과 XGBoost 모델의 고장 예측 성능 결과를 비교하였다

자율운항선박과 관련된 첨단기술의 급속한 산업현장 적용과 상업화가 진행됨에 따라 이와 관련된 해양계 인력양성을 위한 교육 시스템에 대한 연구개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존 국내외 자율운항선박의 상용화 또는 산업화 동향과, 이와 관련된 다양한 연구결과의 자료 수집과 비교분석 등을 통해서 현황을 분석하고, 자율운항선박과 관련된 스마트 해기사 인력양성 시스템 구축에 요구되는 교육 관련 내용을 정리 한 후, 현재 연구 개발된 시스템 또는 장비 등과 향후 교육 및 훈련에 요구되는 시스템 또는 장비 등을 연계하여 고찰하였다. 연구 결과, 자율운항선박 관련 기술의 상용화 속도는 기존 예상과 달리 빨라지고 있으며, 이에 대응하기 위한 스마트 해기사 인력양성 시스템의 구축이 시급한 것으로 고려되었다.

자율운항선박 원격제어시스템 구현을 위해 첨단장비와 안전한 시설을 갖추고, 특수목적선 코드를 적용해 감항성능 및 안전성이 매우 우수한 9,196톤의 아시아 최대 실습선인 한나라호를 실험선으로 활용하고 있다. 현재 한나라호와 육상간 원격제어를 위한 H/W 시스템이 설치되었으며, 지난 n항차 동안 통신네트워크 즉, VSAT, LTE, WIFI를 통해 원격제어에 필요한 데이터를 송수신하였다. 본 연구에서는 송수신된 데이터 분석을 통해 한나라호와 육상 간의 원격제어 및 통신네트워크의 문제점 식별하고, 이에 대한 대안방안 등을 제시하고자 한다.

자율운항선박 원격제어시스템 구현을 위해서는 통신네트워크의 활용은 필수적이다. 하지만 현재 VSAT, LTE, WIFI를 활용한 통신네트워크의 방해요인중 하나는 시간지연이다. 다양한 연구를 통해 시간지연의 측정과 감소를 위한 연구가 진행중에 있다. 본 연구에서는 이러한 시간지연에 따라 항해사의 제어형태를 파악하기 위한 준비단계로 해양사고 재결서를 통해 분석한 결과를 바탕으로 시나리오를 개발하여 시뮬레이션을 통한 선박조종성능 만족도 평가를 시행하였다. 향후 이를 바탕으로 시간지연에 따라 원격제어자에게 선박조종성능을 저해하는 요인을 식별하고 이를 제거 및 방지하기 위한 방법에 대해 제안하고자 한다.

본 연구의 목적은 협수로에서의 자율운항선박(MASS)의 충돌 회피 행동의 기준 제시이다. 그 기준은 선박 도메인을 통해 제시되었고, 새로운 도메인(domain) 모델 개발을 위해 본 연구는 기존의 선원 인식 기반 도메인을 외부환경에 따라 동적으로 변하는 새로운 선박 도메인(SASD)을 제시하였다. 이 동적 변화를 적용하기 위하여 기존 모델과 ANFIS를 융합하였으며, 이 연구에서 제시한 SASD를 실제 해상 협수로의 환경에 적용하여 빅 데이터 기반인 AIS-기반 선박 도메인 모델들과 비교하였다. 그 결과 협수로의 상황과 도메인 설계 방법에 따라 조금의 차이가 발생하였지만, 타원형 도메인의 단축인 SASD와 AIS-based ship domain 모두 유사하게 나타났다. 그래서 인식 기반 선박 도메인과 AIS 기반 선박 도메인의 교차 검증을 통해 자율운항선박이 타 선박과 협수로를 항해할 때 참고할 만한 통항 거리가 제시될 수 있었다.

해양수산부와 산업통산자원부가 공동으로 추진하고 있는 자율운항선박 기술개발 프로젝트의 핵심기술은 지능항해시스템, 기관자동화시스템, 성능실증센터 및 실증기술, 운용기술 및 표준화로 나누어지며, 대한민국은 2025년까지 자율운항수준을 대양에서는 IMO Level 3, 연안에서는 IMO Level 2까지 달성하는 것을 목표로 하고 있다. 한편, 삼면이 바다로 둘러싸인 대한민국은 세계물류 이동의 거점임과 동시에 어선 등록 척수가 매년 6만 5년여 척이 넘는 어업이 활성화된 나라이며, 주요 어업 해역인 남해안은 대표적 무역항인 부산항, 광양항 등으로 통하는 항로와 중첩되기 때문에 자율운항선박의 원활한 운항을 위해서는 어업이라는 변수가 반드시 고려되어야 한다. 이 연구에서는 핵심기술 중 지능항해시스템 기술개발과 관련, 어업이 지능항해에 미칠 수 있는 영향을 어구, 어법, 어선으로 분류하여 고찰하였고, 발생 가능한 변수를 줄이기 위한 연구 방향을 제시하였다.

자율운항선박의 비상상황시 시나리오 개발 및 육상원격제어시스템의 개발(육/해상 원격제어, 원격모니터링, 통신시스템) 경과 및 추진 동향을 분석하고 통합 원격제어시스템 개발 방향을 제시하고자 한다.

자율운항선박 원격제어시스템의 실습선 한나라호를 이용한 실험을 수행하기 위한 하드웨어부분과 소프트웨어 부분의 환경조성이 필요하다. 본 연구에서는 이를 진행하기 위한 육상제어센터(SRC)와 실습선의 실험환경 구축현황을 제시하였다. 현재 SRC에는 육상측의 육상제어콘솔, 선박제어모사장치, 메시지교환서버, 네트워크 장치를 설치완료하였으며, 선박측에는 선박제어모사장치, 메시지교환서버, 네트워크장치, 선박시뮬레이터를 설치완료하였다. 자율운항선박의 원격제어에 필요한 테스트베드 설치가 진행중이며, 향후 이에 대한 통합운용시스템 구축을 통해 핵심모듈정상작동여부를 판단하여 저해요인을 식별하고 이를 제거 및 방지하기 위한 방법에 대해 제안하고자 한다.

원격제어선박의 운항상태를 파악하고 제어신호를 보내기 위해 선박에 수집되는 각종 센서 및 기관정보가 육상제어센터에 전송되어야 한다. 통신수단 별로 전송속도 및 대역폭이 다르며, 선박의 위치에 따라 가용한 통신수단이 다르다. 선박이 육지와 가까워질수록 선박의 밀집도와 통행량이 많아지므로 수집해야 할 정보의 종류도 많고 속도도 빨라야 한다. 이 문제를 해결하기 위해 육상제어 센터에서 선박의 위치에 따라 통신수단을 변환하여 사용할 수 있도록 선박-육상간 통신망을 구축하였다.

자율운항선박의 육상원격제어시스템 개발을 위해 선박제어 모사장치를 이용한 원격제어장치, 원격모니터링, 통신시스템에 대한 개발 현황을 나열하고 향후 기능개선 개발 방향을 제시하고자 한다.

선박 상태를 모니터링 함에 있어, 선내 내부망의 보안을 해치지 않는 상황에서 선내의 데이터를 획득하여 별도의 통신망으로 원격통신을 원활하게 하기 위한 데이터 습득 방법 연구하고, 데이터 지연시간을 분석한다.

자율운항제어를 위하여 선박-육상 간 무선통신망을 통한 원격 모니터링 환경에 대한 연구가 필요하며, 실 운용중인 VSAT 무선통신망에서 생기는 지연에 대한 문제를 유추 한다.

본 논문에서는 자율운항선박의 육상 관제 및 원격제어를 위해, 자율운항선박의 비상상황인식 기술 개발에 대한 기초연구를 수행한다. 자율운항선박 주변의 타선들의 이동 경로를 예측하고 이에 따라 자선의 이동경로와 비교하여, 충돌위험 영역을 식별함으로써 비상상황 인식이 가능하도록 한다. 먼저, 타선의 이동경로 예측을 위해서는 선박자동식별시스템 AIS 정보를 바탕으로, 해당 해역에서의 통항패턴을 분석하고 이를 기반으로 타선의 특정 시간 동안의 이동 경로를 예측한다. 예측된 타선의 이동경로와 함께 자선의 이동경로를 비교 분석함으로, 최근 접점 및 최근접점 거리 정보 기반의 충돌위험영역을 식별한다. 식별된 충돌위험영역의 위험도에 따라 육상 관제센터에서는 원격 제어를 통한 위험상황 회피가 가능하도록 활용할 수 있다. 제안된 방법은 AIS에서 얻어지는 실제 항적 데이터를 이용하여 초기 결과를 검증하였다.

최근 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, MASS)의 개발이 활발히 추진되고 있다. 자율운항선박의 완전한 자동화가 이뤄지기까지 육상센터에서 원격제어(Remote Control)로 선박을 운항하게 된다. 따라서 해기사의 역할을 육상 원격제어자가 수행하게 되며, 원격제어에 요구되는 기술, 교육, 시스템 등 여러 측면으로 이슈가 되고 있다. 아울러, 아직 구체적으로 고려되지 않는 원격제어자의 최적 원격제어 자세에 대한 고려가 필요하다. 제어자세는 업무의 집중도, 사고의 위험성 등에 많은 영향을 줄 수 있다. 그래서 이 연구에서는 현재 일반적으로 항해하는 형태인 서서하는 형태와 앉아서 하는 형태로 구분하여 항해 시 나타나는 해기사의 기술적 행동을 상황인식을 중심으로 고찰하였다. 추후 다양한 기술적 행동 분석 실험을 통해 자세결정을 위한 평가 기법을 제시할 예정이다.

자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, MASS)은 전 세계적으로 활발히 연구 개발되고 있다. 국제해사기구(IMO)에서 규정하는 자율도 레벨(Degree of autonomy)의 Degree four에 해당하는 자율운항선박 개발까지 진행되는 가운데, 우리가 연구하고 있는 원격제어는 Degree two에서부터 필요한 주요 개발되어야 하는 핵심 기술 중 하나이다. 원격지에서 운항자가 원격제어시 발생되는 지연 상황에 대해 파악하였고 그중 선박 조종 특성에 의한 지연을 확인하였다. 추후 선박 조종에 영향을 주는 바람, 파고 등의 인자를 추가하여 보다 구체적인 연구 결과를 제시할 예정이다.

자율운항선박은 사람이 없다는 전제를 두고 개발되고 있지만, 완벽한 자율운항이 되기까지는 많은 시간이 필요할 것이다. 이러한 경우, 발생 가능한 모든 경우의 수를 고려하여 시나리오를 구축하는 것이 중요한데, 자율운항 선박에 대한 사고는 아직 발생한 바가 없기 때문에 시나리오를 구축하는 것은 어렵다. 이에, 본 연구에서는 기존 조사된 해양사고 사고·사례를 통해 아직 발생한적 없지만 발생가능 확률이 높다고 생각되는 사고 시나리오를 구축하여야 한다. 이러한 시나리오가 있다면 자율운항선박 사이의 사고 등을 확률적으로 추정할 수 있다. 한편, 해양사고의 종류는 다양하나, 본 연구에서는 위험유해물질(HNS)을 적재된 자율운항선박으로 제한하며, 최종 목표는 자율운항의 기초 단계로, 무인화 선박에서 발생 가능한 사고경로를 예측하여 화학 사고를 예방하는 것이다. 본 연구의 목적으로는 기존의 해상 화학사고 원인을 분석하여 ETA기법을 적용한 자율운항 선박에서 발생 가능한 사고 시나리오를 구축하는 것이다. 연구방법으로는 자율운항 시 발생할 수 있는 가상경로를 화학반응식으로 식별하고, ETA기법을 이용하여 화학사고가지분석(CATA, Chemical Accident Tree Analysis)모델을 구축할 예정이다.

열화란 윤활유의 물리적, 화학적 성질이 변하면서 성능이 저하되는 현상을 말합니다. 물리적 변화는 연료유, 수분, 금속 등 이물질 혼입으로 발생되며 화학적 변화는 산화 현상이 대표적이며 슬러지 등을 발생합니다. 해경 경비함정은 장시간 항해, 해상조건등에 따라 엔진의 부하변동이 많습니다. 따라서 윤활유의 역할이 매우 중요합니다. 그러나 연료혼입 등으로 윤활유가 열화되면서 수명이 단축되게 됩니다. 따라서 본 연구에서는 대표적 물리적 변화의 요인인 연료혼입를 실험적으로 고찰하고자 윤활유에 연료를 일정비율로 혼합하여 물성시험 등을 수행하였습니다. 실험결과 동점도는 윤활유에 점도가 낮은 연료유 혼입량이 증가함에 따라 점진적으로 감소하는 경향을 보였습니다.

자율운항선박의 원격제어를 위해 선박으로부터 다양한 종류와 포맷의 데이터를 전송받아야 한다. 선체 주변환경을 파악하기 위해 CCTV 영상을, 선박의 운항상 태를 파악하기 위해 각종 센서 메시지를, 레이더신호를 전시하기 위한 레이더 신호 혹은 이미지 등의 데이터를 받아 육상제어 시스템에 전시하고, 사용자의 제어명령을 선박에 전달하기 위한 메시지 교환시스템을 개발하였다.

IMO는 자율운항선박을 MASS라 명명하고, 이에 대한 운항안전을 위한 논의를 진행하고 있으며, 우리나라도 산·학·연·관 협의회를 통해 자율운상선박 기술개발사업을 진행하고 있다. 그 중 자율운항선박 운용과 연계된 기술기준 및 제도·인프로 구축과 관련한 세부과제로 원격검사 제도의 확대 및 기준마련이 요구되고 있다. 본 연구에서는 원격검사를 위한 선체·기관의 연구사례를 수집 및 현황을 분석하였으며, 기초단계에서의 자율운항선박의 상태감시 데이터가 원격검사의 하나의 방법이 될 수 있음을 고찰하였으며, 선박의 비상기기에 대한 원격검사방법 개발이 필요한 것으로 고려되었다.

본 연구의 목적은 소형 어선에서 항해사로 인해 발생하는 인적오류에 의해서 야기될 수 있는 선박 충돌사고를 예방하여 항행안전을 도모함에 있다. 이를 위해 2005년부터 2020년까지 총 16년의 해양사고재결서를 수집하여 주제어, 사고 관련 법규, 사고위치, 사고일시 등 사고 관련 내용을 분류하였다. 분류한 내용을 기반으로 원인판단 주제어와 사고 요인들과의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 경계소흘은 충돌 원인의 대부분을 차지하였고, 경계소홀의 원인은 무리한 조업으로 인한 피로 누적과 졸음이 상당수를 차지하였다. 이는 소형 어선의 선박 충돌사고를 예방하기 위해서는 경계소흘에 대한 대응방안이 필요하다는 것이고, 기술 개발에 따른 자동화 등의 방법을 통해 소형 선박 충돌사고 예방 연구가 적용되어야 한다. 추후에는 소형 어선의 작업 특성을 분석하겠으며, 실제 충돌사고 예방에 기여할 수 있는 연구를 수행할 예정이다.

정부는 '11. 12월 준해양사고 통보제도를 도입하고 주요 사례를 분석, 교육을 도출하여 업계에 전파하여 해양사고 예방에 기여하고 있다. 그러나 통보제도는 자율로 시행되고 있어, 대상자가 준해양사고를 통보하지 않으면 준해양사고 발생 여부를 확인할 수 없다. 그러므로 제도는 자발적인 참여에 의존할 수 밖에 없다. 본 연구는 능동적인 해양사고 예방을 위하여, 해양사고 중 충돌사고를 대상으로 준해양사고와 해양사고 간 상관관계를 도출하고 이를 실해역에 적용, 검증하고자 한다. 연구 결과는 해양사고 건수 및 발생 장소를 예측하고 업계에 전파 할 수 있는 기초자료로 사용될 수 있다.

선박의 항적 및 선박 간 충돌 가능성을 평가하기 위해 선박자동식별시스템(AIS)이 중요하게 활용되고 있다. 하지만 전송 주기에 대한 한계로 인해 실시간 정보 제공이 어렵다. 이를 개선하기 위한 대부분의 연구는 이상적인 데이터를 기반으로 진행되어, 실제 상황에 대응하기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 실상황에서의 실시간 정보 제공을 위해서, 항적의 유형에 따라 선회각을 반영한 이산 칼만 필터 기반 위치 추정 방법을 제안한다. 또, 실제 데이터를 사용한 실험을 통해서 제안 알고리즘에 대한 정확도 평가를 진행한다.

선박을 효율적으로 운항하면 화물을 항구까지 더 안전하고 빠르게 운송할 수 있으며, 연료비용을 절감할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 대표적인 항만인 부산항 인근을 통항한 선박의 AIS 데이터를 활용하여 그 패턴을 분석하였다. 선박통항패턴 분석은 그리드 기반의 노드 생성 방식으로 접근하였으며, 이를 통해 최적항로 및 경로 예측 등의 연구로 활용할 수 있다.

최근 자율운항선박, 무인선박 등 해사분야의 4차 산업혁명이 가속화되고 있으나 이에 대비한 해사안전분야 전문인력 양성체계는 없었다. 선장, 안전관리자, 선박소유자의 안전관련 책임 및 의무를 강화하고, 안전관리의 전문성 및 책임성 제고를 위해 선박안전관리사 자격제도가 신설되었다. 법률개정에 따라 안전관리자의 교육과정, 기존 안전관리자의 자격취득 교육 및 평가과정 등을 마련하기 위한 연구가 수행되고 있다. 이에 본 연구에서는 해사안전분야 전문인력 양성 지원을 위한 전문연구용역 진행 및 추진상황을 소개하였다.

산업안전관리에 관한 자격증은 현행 9개 법령에서 10종을 두고 있으며, 국가기술자격법에 따라서는 수십 종의 관련 자격을 두고 있으므로 이를 분석하여 「해사안전법」에 따른 선박안전관리사의 자격시험의 하나로 채택예정인 안전관리 과목의 범위를 제안하였다.

부유식 라이다는 해상풍력단지 조성시 필수적으로 수행하고 있는 풍황관측 업무에 새로운 패러다임을 제공하고 있는 시스템으로, 전통적으로 풍황관측을 수행하고 있던 해상기상관측탑을 대체하여 사업 초기의 대규모 공사를 획기적으로 축소하여 시간과 비용을 절약하고, 환경적 영향을 최소화 하며, 지역사회의 반발 요소까지 줄일 수 있어 해당 업계의 표준으로 자리잡고 있는 중이다. 다만 부표식의 동요에 따른 외란적 요소가 관측자료의 신뢰성에 영향을 미치는 만큼 안정적인 플랫폼의 설계 및 검증이 매우 중요한 상황이며, 국내에서는 해당기술에 대한 늦은 진입으로 인해 다수의 외산장비 제조사들이 국내시장까지 선점하고 있는 상황이다. 한국의 서해안은 천해 환경으로 조석차가 매우 커 지역에 따라 강한 조류가 반복적으로 나타나며, 계절별로 상이한 강한 에너지의 파랑이 형성되는 등 플랫폼에 안정도에 많은 영향을 미치는 바다 환경을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 복잡한 환경적 특성을 갖고 있는 우리나라의 해역에 라이다 운영에 적합한 부표식에 대한 연구를 수행하며, 우선적으로 적용하였던 선박형 부표식의 최적화 설계 및 검증 사례를 소개하고, 향후 다양한 플랫폼 개발에 토대가 되는 중요 개념을 도출하고자 한다.

최근 전세계적으로 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, 이하 MASS)의 기술 개발 및 시험 항해가 본격적으로 추진되고 있다. 하지만 MASS의 출현과 별개로 운항 방식, 제어 방식, 관제 방식 등 명확한 지침은 부재한 상태이다. 육상에서는 머신 러닝을 통하여 자율주행차에 대한 다양한 제어 방식을 연구하고 있으며, 이에 따라서 MASS도 제어 또는 통항 방식에 대한 기초 틀을 마련할 필요성이 있다. 하지만 육상과 달리 해상은 기상, 조종성능, 수심, 장애물 등 다양한 변수들이 존재하고 있어 접근 방식이 복잡하여, 머신 러닝을 적용할 때 환경에 대한 요소를 적절하게 설정해야 한다. 따라서 본 연구는 멀티 에이전트 강화학습을 통하여 MASS의 자율적인 통항 방식을 제안하기 위하여 강화학습의 해상교통환경 설정을 위한 요소를 도출하고자 하였다.

선박을 운항함에 있어 최적항로를 결정하는 것은 항해시간과 연료 소모를 줄이는 중요한 요인 중의 하나이다. 기존에는 항로를 결정하기 위해 항해사의 전문적인 지식이 요구되지만 이러한 방법은 최적의 항로라고 판단하기 어렵다. 따라서 연료비 절감과 선박의 안전을 고려한 최적의 항로를 생성할 필요가 있다. 연료 소모량 혹은 항해시간을 최소화하기 위해서 에이스타 알고리즘, Dijkstra 알고리즘을 적용한 연구가 있다. 하지만 이러한 연구들은 최단거리만 구할 뿐 선박의 안전, 해상상태 등을 고려하지 못한다. 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 강화학습 알고리즘을 적용하고자한다. 강화학습 알고리즘은 앞으로 누적 될 보상을 최대화 하는 행동으로 정책을 찾는 방법으로, 본 연구에서는 강화학습 알고리즘의 하나인 Q-learning을 사용하여 선박의 안전을 고려한 최적의 항로를 생성하는 기법을 제안 하고자 한다.

본 연구에서는 자율운항선박에 대한 위험도평가 요소항목을 선정하기 위해 해상교통관제 업무종사자를 대상으로 설문조사를 수행하여 위험도평가 요소 항목에 대한 분석을 수행하였다. 위험도평가를 위한 상위 5개의 요소항목을 확인하였으며 이에 대해 선박 크기에 따른 위험요소 상세값을 확인할 수 있었다.

해양사고는 매년 증가 추세이고 충돌사고 비율은 낮지만, 발생 시 대규모 피해로 있다. 특히, 3톤 미만 소형어선의 경우 바다네비게이션 서비스 등의 지능형해상교통서비스 관련 법규에서 제외되어 해양디지털화 및 해양사고의 사각지대에 놓여있다. 이에 따라, 본 연구에서는 3톤 미만의 소형선박의 환경에서 제공가능하도록 충돌예방에 기여할 수 있는 선박안전 충돌경보 이동형 단말장치 개발을 위하여 시제품을 개발하고, 소형선박 환경에서의 WAVE 기반 통신영역 실증 테스트를 수행함으로써 WAVE 통신기반 단말장치 활용 가능성을 확인하고 개선방안을 도출하였다.

본 연구는 우리나라 제주도의 운송수단별 물동량을 중심으로 제주물류 현황을 분석하였으며 이로부터 제주 물류의 문제점을 식별하여 제주물류의 효율성을 개선하기 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

국내 화물운송은 도로를 이용한 비율이 90%가 넘지만 제주도를 비롯한 도서지역의 경우 해운을 통한 운송이 불가피하다. 하지만 도로운송에 비해 수익성이 좋지 않아 운송을 중단하는 사례가 많아 화주들이 선박 이용을 유도하기 위한 정책적 뒷받침이 필요하다. 이에 본 연구에서는 해외 연안해운의 공적기능과 그 지원 사례를 조사하여 이를 정책제안 등에 반영하고자 한다.

연안해운은 도로운송 다음으로 국내화물 수송분담율이 높은 기간운송 수단이다. 현재 정부는 연안해운 활성화를 위한 다양한 지원 정책을 실시하고 있다. 이에 이 논문에서는 연안해운 지원 정책의 주요 내용과 문제점을 살펴보고, 개선방안을 제시하고자 한다.

본 연구는 미국의 다양한 연안해운 정책 중 America's Marine Highway Program(AMHP)을 중심으로 분석하였으며 도출된 시사점으로 바탕으로 우리나라 제주도 물류의 고비용을 초래하는 비효율화를 개선하는데 필요한 연안해운 정책의 방향성을 설정하고 공적 역할의 필요성을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

해양산업 전반에 디지털라이제이션이 도입됨에 따라 새로운 기술이 선박, 항만에 가빠르게 적용되고 있다. 국제해사기구 IMO 에서도 새로운 기술변화에 빠르게 대응하기 위해서 2017년부터 규정검토작업을 착수 하였으며 최근 MSC105차 회의에서 자율운항선박 협약개발을 위한 로드맵(안)이 승인 되었다. 우리나라를 비롯해서 다수의 국가에서 자율운항선박 테스트를 위해 시험구역을 설정하고 있지만 실질적인 시험을 위해서는 현재 운영되고 있는 선박과 안전하게 운용될 수 있는지에 대한 실증시험이 필요로 하다. 하지만 우리나라 해사관련 법은 IMO 협약을 수용하는 체계를 가지고 있어 국제협약의 개정 없이 자율운항선박이 기존 선박과 함께 운용되는 것은 쉽지 않다. IMO 에서도 구체적인 협약의 구성이 완료됨이 예상되기 때문에 우리나라도 해사 관련법 검토를 통해 주요 이슈에 대해 분석하고 향후 개정방안에 대한 논의가 요구된다.

국제해사기구(IMO)에서는 자율운항선박 상용화를 위해 국제협약 개발에 대해 논의 중이며, 이러한 협약을 개발하기 위해 작업 계획을 수립하고, 협약 개발 시에 고려해야 할 사항과 주요 원칙에 대해 논의하고 있다. 협약 개발에 따라 향후 각국에 적용될 표준·규정들이 달라질 것이므로 현 단계에서 관련 논의 경과 및 현황을 주목하고, 그에 따른 대응방안을 선제적으로 수립하는 것이 중요하므로 본 연구에서는 현재 자율운항선박에 대해 논의되고 있는 협약 개발 진행 경과, 주요 논의 사항에 대해 검토하고, 향후 대응방안을 분석하여 제시하였다.

자율운항선박의 도입이 가시화됨에 따라 자율운항선박의 운항을 관리·감독하는 원격운항자의 운항능력에 대한 관심도 증가하고 있다. IMO에서는 원격운항자의 상시 모니터링과 비상시 원격지원을 기반으로 하는 자율운항 선박모델을 제시하고 있다. 특히 선박의 자동화 시스템으로 대응할 수 없는 복잡한 상황에 직면할 경우 해당상황을 해결하기 위해 원격운항자의 판단력과 지식이 요구되는 상황이 발생할 수 있다. 따라서 원격운항자는 선체와 주변 상황을 원격으로 인식하는 상황인식능력이 필요하며, 원격운항자의 상황인식능력은 기존 항해사의 상황인식능력과는 상이한 부분이 존재할 수 있다. 본 연구에서는 자율운항선박의 도입으로 인해 발생하는 운항환경의 변화에 따라 원격운항자에게 요구되는 상황인식 요구사항을 분석하고 이를 기존 선원의 상황인식 모델과 비교하여 자율운항선박의 안전한 도입을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

As the structure and operation method of MASS(Maritime Autonomous Surface Ship) are discussed accroding to the IMO degree, the interest and necessity for remote operators who manage and supervise the operation of MASS are increasing gradually. The form of MASS operation is clearly accompanied by various changes including new technologies and equipment in comparison with the current operation of ship. In IMO Degree 2 and 3, the capabilities that remote operators who will operate them must differ from those of existing seafarers(navigation officers, engineers and ratings). Regarding this remote operation, the NI(Nautical Institute) is the first in the world to present a syllabus and a curriculum of qualification for remote operator. Based on this, the paper introduces and compares the education model of MASS remote control operation and NI model, and further uses it as basic data for the creation of curriculum for future MASS remote operator.

IMO에서는 자율운항선박에 대한 규정식별작업의 결과로, 자율운항선박 운용을 위한 신규 협약 개발 필요성을 확인하였다. 본 연구에서는 GBS 기반 자율운항선박 협약 개발이 착수됨에 따라 목표기반 규정에 대한 이해와 이에 따른 자율운항선박 핵심 기술 연계 방안에 대한 사항을 제안하였다.

자율운항선박은 제4차 산업혁명 시대의 핵심기술인 사물인터넷과 빅데이터, 인공지능 등이 집약된 미래 고부가가치 선박으로 주목받고 있는 반면, 실제 선박 운항 중 많은 위험요소들로 선박 안전상의 우려가 제기되고 있다. 해양교통에 있어 안전규제는 해사안전 증진 및 해양사고 위험성을 최소화하기 위한 중요요소라고 할 수 있으며, 자율운항선박 시대에서도 동일하게 작용할 것으로 보인다. 이에 자율운항선박 시대 준비를 위한 안전규제의 재정립은 선박의 안전운항을 위한 안전관리체계 정비를 위한 핵심사항이라고 할 수 있으며. 최근 국내·외에서 논의되고 있는 자율운항선박 운항을 위한 규제 개발 역시 중요한 의미를 가진다. 본 논문에서는 자율운항선박 운용을 위한 안전규제체계 개선을 위해 실제 상용화를 앞둔 자율주행자동차 안전위험 이슈 분석 사례를 기반으로 자율운항선박 운용에 따른 안전위험 이슈를 도출했다. 이러한 결과는 자율운항선박의 운용을 위한 규제 개발 논의 시점에서 향후 자율운항선박의 상용화 및 안전규제체계 마련을 위한 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

자율운항선박 기술개발이 발전함에 따라 자율등급에 따른 원격운항자 필요성에 대한 관심은 증대되고 있다. 특히, 기술개발이 본격화됨에 따라서 시행되는 자율운항선박의 시운전에서 원격운항자의 참여는 필수불가결한 부분이다. 이러한 상황에서 IMO는 원격운항자에 대한 자격과 경험의 필요성은 요구했지만 적절한 자격 요건에 대해서는 논의가 아직 진행 중인 상황이다. 따라서 본 연구에서는 현재까지 원격운항자에게 필요할 것이라고 식별되는 주요 교육 필요사항을 정리하고 Exploratory Factor Analysis를 이용하여 분류하였다. 일정 상관관계를 가지고 있는 교육프로그램을 취합함으로써 효과적인 교육 및 훈련의 수행과 프로그램 작성 계획을 반영할 수 있다. 동시에 자율운항선박의 진행 상황에 따라서 해기교육에 일부 산입할 수 있는 교육 항목을 식별하여 개정할 수 있다.

With the expansion of the global supply chain, the efficiency of maritime logistics is considered a crucial factor for countries' trade and competitiveness. Nevertheless, prior research has not thoroughly evaluated the efficiency of maritime logistics, including countries' ports and shipping capacities. Accordingly, this study examines integrated maritime logistics efficiency at the national level using DEA-CCR, BCC, and super-efficiency DEA. Furthermore, this study identifies a difference between the selected countries' maritime logistics efficiency and LPI (Logistics Performance Index) through Spearman's correlation test as an ad-hoc analysis. From this, Asian countries showed higher efficiency and European countries showed higher LPI scores. These results might be derived from this difference in port-city development patterns. Additionally, the main cause of inefficiency in Europe and Japan might be attributed to high fleet capacity of control. Consequently, this study can provide valuable implications for coastal countries to set more efficient directions for maritime logistics investment and policy.

Increasing global market of used electric vehicle (EV) battery encourages international firms to establish its subsidiary companies or business units specializing in battery recycling. Such kind of companies predominantly use closed loop supply chain (CLSC) for their operations of battery manufacturing and used battery recycling/reusing in global scale. However, EV battery recycling, as a relatively new industry, makes its global CLSC be exposed to various types of risks, which leads to inefficiency of supply processes and makes supply chains more complicated and vulnerable. Identifying, evaluating, and analyzing possible risks in CLSC has a great importance for optimization and increasing effectiveness for the global supply chain of used EV battery. Itwill assist to elaborate the efficient CLSC management and possible risk mitigation strategies to keep the global EV battery supply chain resilient and sustainable. This study aims to develop a conceptual framework for risk assessment in this new sector. Therefore, it will populate the framework with possible failure modes identified from various literature on EV battery recycling and closed loop supply chains so that future research can validate and utilize the conceptual framework.

The global economy and the air transport business have been affected since the spread of the COVID-19 pandemic. As countries tighten restrictions on international movements, the growing emphasis on air cargo puts pressure on airports to maintain and upgrade their cargo policies, facilities, and operations. Hence, ensuring the competitiveness of cargo airports becomes pivotal for airports survival under the volatile global demand. The study aims to evaluate the importance of the competitiveness factors for cargo airports and identify areas for further improvement. The study applies the Best-Worst Method (BWM) to assess the cargo airports' competitiveness factors: 'Transport Capacity,' 'Airport Operations and Facility Capacity,' 'Economic Growth,' 'Financial Performance,' and 'Airport Brand Value.' The selected airports include Heathrow Airport, Aéroport de Paris-Charles de Gaulle, Hong Kong International Airport, and Incheon International Airport. The results identify 'Transport Capacity' as the most significant competitiveness factor, and Hong Kong International Airport the best performing cargo airport. This research forms a reference framework for evaluating cargo airports' competitive position, which may help identify airports' relative strengths and weaknesses. Moreover, this framework can also serve as a tool facilitating the strategic design of airports that may accommodate both air cargo and passenger demand flexibly under the demand uncertainty.

최근 디지털 기술이 발전하면서 조선해양분야에 새롭게 도입되는 도입하는 연구사례가 늘고 있으며 업계에서도 관련 장비 및 서비스가 개발되고 있다. 새로운 장비가 개발되고 출시하기 이전에 우선 검증과정을 거쳐야한다. 조선해양분야에서는 우선 육상에서 시뮬레이션 시험 또는 환경시험을 통해 장비를 검증하고 있다. 하지만 육상시험만 진행하면 실운용환경에서의 검증데이터가 부족하다. 본 논문에서는 실운용 환경에서의 검증을 위한 실증시나리오 개발에 있어 고려할 수 있는 사항에 대해 기술한다.

해양레저산업의 활성화를 위해 해양레저선박의 신규노선 개설을 위해서 적절한 수익성을 사전에 검토하기 위한 경제적 가치 추정이 필요하다. 본 연구에서는 경기바다 이용객들을 대상으로 신규 해양레저선박에 대한 지불의사를 파악하고 이를 통한 경제적 가치를 추정하고자 한다. 이를 위해 조건부가치측정법을 이용하여 지불의사금액을 추정하고, 이용요금 지불에 영향을 미치는 유의한 요인들에 대해 분석하였다. 연구결과 평균 지불의사금액은 25,510원이 추정되었으며, "섬 방문경험"과 "이동수단에 대한 만족도" 요인등이 지불의사에 유의미한 영향을 미치는 것으로 조사되었다.

지구온난화에 따른 우리나라 주변 환경의 변화와 최근 중국 불법어선의 연근해 어업자원의 고갈 등으로 인해 우리나라 연근해 어족자원을 보호할 필요성이 증대되고 있으며, 지속 가능한 어업을 위해서는 어획물의 종류와 양을 정확히 파악하고 불법 어업에 대한 철저한 감시 및 관리가 필요하다. 시공간적으로 다양하게 변하는 생태 및 어장 환경 정보와 선박에 대한 정보를 통해 해양관측과 위성 원격탐사를 동시에 이용함으로써 근해와 원양 생물자원 실태를 관측하는 것이 가능하다. 본 연구에서는 야간 불빛 위성 Suomi-NPP (Suomi National Polar-orbiting Partnership) 및 후속위성인 NOAA-20의 VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) DNB (Day & Night Band) 영상을 이용하여 야간 불빛을 활용하고자 한다. 이 불빛 위성 자료를 이용하여 야간에 조업하는 어선 선단의 공간 분포를 분석할 수 있다. 또한 이 불빛 위성 자료와 AIS 자료를 상호 비교하여, 불빛 위성 자료를 통해 실제 선박의 위치 정보를 검색하는 것이 가능함을 검증하고자 한다.

본 논문은 슬로싱(Sloshing) 거동에 놓인 극저온 액체수소 화물창의 BOG 예측을 위한 CFD 해석 절차를 다루고 있다. 특히, 적재율(Filling Ratio)에 따라 달라지는 열 유입과 그에 따른 액체수소의 기화 경향을 파악하기 위한 목적으로 수행되었다. 액체수소와 기체수소의 혼재에 의한 다상 열유동(Multiphase-Thermal flow) 특성을 반영하고 유동에 따른 강제 대류 현상을 열유속에 반영하기 위한 CFD 해석을 수행하였다. 다상 유동 모델의 정확성을 검증하기 위하여 슬로싱 실험의 압력 계측 값과 해석의 압력 값 및 자유수면(Free surface) 형상을 비교하였다. 소형 C-Type 독립형 액화수소 탱크를 대상으로 슬로싱 유동과 BOG 발생을 수치적으로 예측하였다. 해석 과정에서 VOF(Volume of fraction) 모델과 Eulerian 모델을 모두 적용하여, 액체수소에 유입되는 열 유속(Heat flux)의 예측 정확성을 비교하였다. 슬로싱 유무에 따라 액체수소에 유입되는 열 유속을 비교하여 슬로싱 유동의 포함 여부에 따른 BOG 발생량의 변화를 제시하였으며, 최종적으로 액체수소의 충전율(Filling ratio) 별로 BOG 발생량의 경향성을 제시하였다.

침몰 선박이 발생하는 경우, 선박의 사고에 대한 원인분석과 사고수습을 위하여 선박의 정확한 항적이 요구된다. 선박의 항적은 육상의 시스템에서도 수집될 수 있으나, 레이더, AIS 등 시스템 권역이 미치지 않는 경우, 선박 자체에 저장된 항적에 의존된다. 우선, 선박사고에서 항적은 사고 분석의 핵심 키가 되는데, 침수되는 선박의 경우, 항적을 저장한 항해장비가 침수되어 부식이 되므로 장비활용이 어렵게 만든다. 최근 사고 선박의 메모리칩을 이용하여 항적을 추출하는 연구가 진행되고 있어, 항적을 추출할 수 있는 가능성이 존재하나, 침수 선박으로 부식이 많이 된 상태에서 인양이 되면 칩자체 복구가 거의 불가능하다. 따라서 부식이 심하게 일어나기 전의 침수 선박의 인양 시점이 언제인지 또는 침수된 선박의 항해 장비 취득 시점이 언제인지는 해양분야 과학 수사에 매우 중요한 요소가 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 침수된 선박의 항해장비와 같은 유사한 칩들을 침수시키는 시험을 수행하였고, 그 시험환경 및 결과 들을 공개 하고자 한다.

한국산업기술진흥원과 울산정보산업진흥원은 첨단 기술이 집약된 ICT융합 전기 추진 스마트 선박을 건조중이며 2022년 실증을 앞두고 있다. 선내 장비 실증을 위해 실증대상장비를 도출하였으며 실증시험 절차서 개발을 위해 우선적으로 선정된 대상장비는 전자해도표시시스템, 선박용 레이더 시스템, 항해기록장치, 선박에너지효율모니터링시스템이다. 본 논문에서는 우선 선정된 실증대상장비 4종에 대해 장비 표준에 기반한 실증절차와 실증시험 체크리스트 및 템플릿에 대해 소개한다.

선박에선 의료관리자가 선박 의약품의 처방 및 관리를 하고 있으며 이는 대부분 항해사로 지정된다. 항해사의 고유 업무와 전문의료지식 부족으로 의약품 관리가 체계적으로 이루어지지 않고 수기로 기록되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 영상인식기반의 선박 의약품 종합 관리 시스템을 개발하여 의약품 관리를 자동화하고 의료관리자의 업무 효율성을 증가시키고자 한다. 시스템은 의약품 용기·포장지를 촬영한 영상으로부터 글자를 인식하는 OCR(Optical Character Recognition) 기술을 활용한 모듈, 바코드를 인식모듈, 사용자가 검색할 수 있는 모듈로 구성되어있으며 선박 의약품을 데이터베이스화하여 전산으로 관리할 수 있다. 또한 시스템을 통하여 의약품 재고 관리를 하거나 의약품의 사용법을 확인할 수 있다.

정부에서 시행하고 있는 선주와 화주의 상생협력에 대하여 해운선사와 국제물류주선업체의 인식을 조사하였으며 이를 바탕으로 상생협력 발전방향을 제시함

해운·물류기업이 터미널 및 물류센터 등 물류인프라 구축, 해외시장 법인 설립 등을 위해 해외물류시장에 진출하기 위해서는 대규모 투자 등 금융지원이 필수적이며, 특히 중소·중견 물류기업의 경우 자금력 부족 등으로 해외진출에 어려움을 겪고 있다. 우리 중소물류기업의 해외시장 진출 확대 및 경쟁력 강화를 위해 해외진출을 위한 금융지원 방인이 필요하다. 이에 본 연구는 중소 물류기업의 해외진출 활성화를 목표로 해외진출 금융지원에 대한 수요조사를 통해 적합한 방안 마련 및 정책 방향을 제시하였다.

국제물류주선업 실태분석 및 경쟁력 제고 방향 연구 실시

해운항만물류분야 고급 전문인력 교육 프로그램 국내외 사례 조사를 통해 개선방향 제시

남부 말레이반도 국가들 중 말레이시아를 중심으로 물류시장의 현황 및 비즈니스 환경을 파악하고 SWOT 분석을 토대로 우리나라 기업들의 말레이시아 물류시장 진출 전략을 제안한다.

국내 주요 항만 연계 산업인 자동차 산업의 글로벌 가치사슬의 기존 구조 분석

세계 물류시장은 지속적으로 성장하고 있으며, 글로벌 해운·물류기업은 M&A를 통해 시장지배력 및 글로벌 네트워크를 확장하고 있다. 한편 우리나라는 물류산업에서의 글로벌 선도기업 부재, 물류 네트워크 열악 등으로 인해 고품질 SCM 서비스 지원이 불가능한 상황이다. 따라서 해운·물류기업의 해외진출 확대 및 국제 경쟁력 강화를 위해 M&A 관련 연구가 활발하게 진행되어야 한다. 이에 본 연구는 M&A 성공 및 확대를 위한 M&A 효과분석 연구를 실시하고자 한다.

수소사회로의 전환에 따라 수소확보가 가장 중요한 화두로 떠오르고 있으며, 외국에서 수입하는 수소의 보관 및 유통을 위한 국내 수소보관, 유통을 위한 항만구축 방안을 제시함

커피박을 FeCl₃·6H₂O, MgCl₂·6H₂O 및 AlCl₃·6H₂O 용액으로 전처리하여 제조한 커피박 바이오차 복합재 중에서 MgCl₂·6H₂O 용액으로 전처리하여 제조한 바이오차 복합재가 인산염에 대한 가장 큰 제거율을 나타내었다. 커피박 바이오차 복합재의 인산염에 대한 제거율을 높이기 위해서는 FeCl₃·6H₂O 또는 MgCl₂·6H₂O 용액의 농도를 0.5 M 이상에서 커피박을 전처리 하여야 한다.

The purpose of this paper is to suggest the development of the Guidelines on VTS English language competency test, according to IALA Guideline 1132 - VTS Voice Communications and Phraseology. As the foundation for improving VTSOs' communication capabilities throughout their career lifecycle in terms of training, accreditation, and revalidation, a development of a VTS-specific language testing system with explicit language testing evaluation criteria becomes more critical. With the aim of facilitating the discussion, a range of suggestions to be considered in the development of Guidelines on the VTS English competency test are made

관제구역내 충돌사고 예방을 위해 어선에 대한 안전관리가 중요시 되고 있으며 이들 어선들의 조업 패턴 분석 및 충돌 위험평가를 통해 위험 구역을 설정, 설정된 구역 내에서의 사고 예방을 위한 효율적 관제 방안 마련하였다.

클라우드 VTS 통합플랫폼에 대한 표준운영절차서(SOP) 개발은 클라우드 VTS 통합플랫폼의 안정적인 운영과 효율성 강화를 위해 중요하다. 본 연구에서는 VTS 매뉴얼과 이미 설치되어 안정적으로 운영되고 있는 타 안전 클라우드 서비스 분야의 사례를 조사·분석하였으며, 클라우드 VTS 통합플랫폼 운영을 위한 SOP의 필수요소들과 주요 항목들을 도출하였다. 또한 30년 이상 경력의 VTS 관제사, 시스템 개발 전문가들의 평가를 통해 클라우드 VTS 표준운영절차서를 연구 개발하였다. 이를 통해, 향후 도입될 클라우드 기반 차세대 VTS 통합플랫폼의 관리자 및 운영자들이 일관성 있는 업무를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

보조수단으로 운용중인 폐쇠회로는 고정된 위치에서 선박들의 이동경로가 파악 가능하여 입출항 관리 시스템 개발에 있어서 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 가우시안 혼합모델을 이용하여 물표를 탐지하고 이동벡터의 계산을 분석하여 매트랩에 적용 가능한 알고리즘을 진행하고자한다.

해양경찰청에서는 2021년부터 기존에 구축되어 운영 중인 선박교통관제(VTS) 시스템에 클라우드 신기술을 적용하기 위한 기술개발 연구에 착수하였으며, 이를 통하여 데이터의 효과적인 관리, 관제 정보 접근성 개선 등의 기술적 패러다임의 전환을 추구하고 있다. 해당 과제의 성공적인 수행을 위해서는 관제 데이터 운용에서부터 관제운영 시스템, 인력 구성, 교육·훈련 및 제 규정 등 선박교통관제 전 분야에 걸쳐 새로운 정의가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 클라우드 VTS 서비스 제공을 위한 중·장기 로드맵 작성의 첫 단계로써 관련 문헌 연구를 통하여 핵심 키워드를 도출해 보고자 한다.

통영연안VTS 관제구역은 남해 주요 항만으로 가기 위한 중요 길목으로서 일평균 700 척의 선박이 이용하고 있다. 최근 3년간 통계 자료에 따르면, 관할 해역 전체 해양사고 중 내항 어선과 관련된 사고가 약 70 퍼센트를 차지하고 있다. 최근 해상교통환경이 복잡해짐에 따라 비관제대상인 내항 어선의 민원이 증가하고 있으며, 안전관리를 위한 대책 마련의 목소리가 높아지고 있다. 이에 제도적, 기술적 개선 방안을 중심으로 해상교통안전 증진 방안을 살펴보았다.

전통적으로 선박교통관제서비스는 정보제공(INS), 항행지원(NAS), 교통관리(TOS)로 구분되어 왔으나, 최근 IMO 결의서 A.1158의 개정을 통해 선박교통관제서비스의 목적을 선박 항해에 안전하지 않은 상황을 선제적으로 모니터링하고 통제하는 것으로 규정하고 있다. 이를 위해 기존의 VTS 서비스 용어들을 모두 삭제하였으며, IALA에서도 관제사의 의사결정도구에 대한 개정을 논의하고 있는 상황이다. 이에 본 논문에서는 빅데이터 기반의 관제사 의사결정도구를 제안하였으며, 적용 가능성을 검토하였다. 제안하는 방법은 관제사의 주관적인 판단과 단순한 규칙에 의존하던 기존의 관제 방법과는 달리 데이터를 기반으로 하는 객관적인 관제 기준을 제시할 수 있으며, 이러한 방법이 실제 관제 현장에 적용되어 해양사고를 방지하고, 항만의 운영 효율을 향상시킬 수 있기를 기대한다.

제주 연안 해역은 다수의 인명이 승선하는 국제크루즈선, 여객선, 유선 등이 통항하고 어선 조업도 많아 사고 위험성이 높은 해역이나 현재 운영 중인 제주항·민군 복합항과 인근해역에 국한되어 있으므로 제주도 연안 해역 통항 선박의 체계적인 안전관리를 위하여 제주·서귀포 연안에 VTS 시스템을 구축한다. 하지만 현재 해상교통관제센터 관제업무량 산정 기준이 없는 실정이다. 이에 본 연구는 효율적인 해상교통관제 업무량 산정을 위해 VTS 빅데이터를 활용하여 제주·서귀포 연안 관제석 필요 소요 운영인력을 산출하였다. 본 연구는 관제업무량 산정의 기준을 세우는 연구에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

이 연구는 상선 해기사 인력의 수요를 단순평균법과 추세분석 및 시계열분석을 통혜 예측하고, 예측치와 실적치들을 비교하여 수요 예측방법들의 예측 정확도를 평가하였으며, 마이코프 분석을 활용하여 직급별로 인력구성의 변화요인을 고려하여 공급을 예측하고 인력부족을 진단하였다. 그리고 자율운항선 도입과 현실적인 공급확대 방안 실행이 부족인력 감소에 미치는 영향을 분석하여 해기사 인력 수급 대책의 타당성과 효과를 평가하였다.

전세계의 상선 80% 이상이 바다를 이용하고 있으며 다양한 해상교통로를 이용하고 있다. 각 국가와 국제기구에서는 선박의 안전한 운항과 해양사고 예방을 위해 항로 설계 기준을 강화하고 있다. 항로가 설정되어 있지 않은 해역은 경제적, 안전요소를 결합하여 선박들이 관습적으로 통항로를 이용하고 있다. 하지만 최근에 이러한 통항로는 해상풍력발전, 해양레저, 어업활동 등 다양한 주체들과 마찰이 생기고 있으며, 해양사고 위험이 증가하고 있다. 따라서 AIS 데이터를 활용하여 밀집도 분석을 수행한 후, 선박의 안전한 항행을 위한 고유 통항로로 제시한다. 또한 선박의 항행 패턴을 고려하여 주요항로, 외부지선항로, 내부지선항로로 구분하였다. 최종적으로 선박 통항로의 95% 신뢰도를 기반으로 안전성 검증을 수행하고 이를 만족하는 것으로 분석되었다.

해상교통관제사는 항로폭이 협소한 항만에서 선박 충돌사고 예방을 위해 one-way로 항해하도록 선박의 입·출항 대기 지시를 한다. 현재 해상교통관제사의 입·출항대기 지시는 과학적이고 통계적인 데이터를 기반으로 하지 않고 해상교통관제사의 개인 역량에 따라 편차가 크다. 이에 따라 본 연구에서는 항만에서의 선박 입·출항 대기 지시를 위한 정확한 이동 시간을 예측하기 위해 선박 및 기상 데이터를 수집하여 1d-합성곱신경망 모델을 구축하였다. 제안한 모델이 다른 앙상블 기계학습 모델보다 4.5% 이상 개선된 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 다양한 상황에서도 선박 입·출항 소요시간 예측이 가능하여 해상교통관제사는 선박에게 정확한 정보 제공 및 대기지시 판단에 도움이 될 것으로 기대된다.

Rapid Development and adoption of AIS as a survailance tool has resulted in widespread application of data analysis technology, in addition to AIS ship trajectory clustering. AIS data-based clustering has become an increasingly popular method for marine traffic pattern recognition, ship route prediction and anomaly detection in recent year. In this paper we propose a route waypoint extraction by clustering ships CoG variance trajectory using Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise (DBSCAN) algorithm in both port approach channel and coastal waters. The algorithm discovers route waypoint effectively. The result of the study could be used in traffic route extraction, and more-so develop a maritime anomaly detection tool.

COVID-19는 삶의 방식에 매우 큰 영향을 주었고, 특히 관광분야에서 변화는 극명하게 드러났다. 사회적 거리두기로 인한 여행행태는 '단체/유명관광지'에서 '소수/나만아는장소'로 변화되었으며, 나아가 관광지가 아닌 농어촌지역에 '한달살기', '워케이션' 등 다양한 형태로 분화되고 발전되고 있다. 이러한 여행트렌드는 농어촌지역에 많은 영향을 미치고 있으며, 동시에 고령화 되고 있는 농어촌지역의 활성화를 위한 촉매체가 될 수 있음이 드러나고 있다. 본 연구에서는 이러한 변화를 시스템화 하여 지역주민과 방문객이 함께 공존하며 지역이 활성화 될 수 있는 종합적 계획을 제안하고자 한다.

도시는 지속적으로 변화하고 있으나, 도시어항은 도시화에 비해 쇠퇴되고 있다. 도시어항 어민들의 어업활동은 축소되고 있으며, 어항의 새로운 변화와 활력이 필요한 실정이다. 그러나 어촌계의 고령화, 어항구역 및 인접 대지의 토지활용 등 실질적인 한계점은 어항의 발전을 저해하고 있으며, 본 연구에서는 이를 극복할 수 있는 대안으로서 암남항 해녀와 낚시 콘텐츠를 활용한 해양문화콘텐츠를 제시하고자 한다. 또한 2022년 암남항 어촌뉴딜300사업 시행에 앞서, 암남항의 해양문화콘텐츠를 개발하고 도시어항 공간환경마스터플랜을 수립함으로서 암남항의 새로운 발전을 도모할 수 있는 실질적인 연구 수행의 의의가 있다.

농어촌지역의 인구감소로 인한 인력난 해소를 위하여 국가적으로 농·어가당 외국인 고영허용 인원을 확대하고 농가의 경우 계절 근로제도 대상 적용 작물 제한을 없애는 등 인력확보를 위해 노력하고 있다. 외국인 근로자와 국제결혼 증가로 인하여 국내 체류 외국인 수는 지속적으로 증가추세를 보이고 있으며, 코로나 19 이전 2019년 12월 말에 체류 외국인이 252만 명으로 대한민국 전체 인구의 4.9%에 해당하며, 통상 학계에서는 외국인 비율이 5%를 넘으면 다문화사회로 분류한다. 지속적인 외국인 근로자 및 다문화 가구의 증가에 따라 지역사회에서 갈등이 발생하고 있으며, 다문화사회로 분류된 상황에서 외국인 근로자 및 다문화 가구를 지역사회의 일원으로 인식하고 갈등을 적극적으로 해결할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 남해군 미조권역의 사례를 바탕으로 외국인 근로자 및 다문화 가구와 원주민과의 갈등관리를 위한 시설물 및 프로그램 계획, 현안갈등과 잠재적갈등 관리 방안을 제안하여 어촌지역 다문화사회의 발전을 도모할 수 있는 실질적인 연구 수행의 의의가 있다.

본 연구에서는 승선환경에 관한 기초연구로서 승선 및 유람선 터미널의 공간 및 시설과 관련된 법적 문제에 대한 분석을 수행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 1) 육상대중교통의 탑승과 관련된 법령과 규정에 비해 시설별 세부규정이 미흡하고, 유람선터미널 역시 탑승객 수용능력별 시설기준이 요구된다. 2) 터미널의 대기공간과 승강장은 법에 따라 기본시설이 갖춰지지 않은 곳으로 탑승능력을 수용할 수 있는 좁은 공간이다. 3) 현측 접안과 선수측 접안을 유람선 선착장의 승강 공간과 사용 시설 등을 고려하여 적절히 사용해야한다.

기술의 발전에 따라 항만을 구성하는 시스템들이 급속도로 고도화되고 있다. 근래에는 시스템 간 연결성이 크게 확대되어 이를 활용한 연구 사례가 많이 보고되고 있다. 본 논문에서는 자율운항선박을 대상으로 하는 선박 입출항지원시스템의 개념 설계와 초기 연동 구조 설계 결과를 다룬다. 개발되는 시스템은 선박의 입출항 지원 기능을 수행하기 위해 선박의 운항 정보, 육상의 레이더, AIS 정보 등을 필요로 하며, 이러한 데이터를 활용하고 연계하기 위한 구조가 소개된다.

자율운항선박은 선원의 항해 조작 없이 선박 스스로 운항하는 선박을 의미한다. 자율운항선박의 운항 시 충돌 및 사고 위험도가 큰 지역은 운항 중 선박을 많이 조우하게 되는 항 내 및 연안 지역이다. 실제로 충돌사고의 85% 이상이 항 내 및 연안 지역에서 발생한다. 따라서 자율운항선의 운항 안전성 확보를 위해 항 내 및 연안 지역에서의 운항 안전성을 검토하는 것은 미래 자율운항선 항 내 운용 체계에서 중요한 역할을 하게 된다. 대양에서는 선박 자체의 운항성능이 중요하지만, 항구 입출항 시에는 타선 및 터미널등과의 상호작용이 자율운항선의 입출항 안전성과 직결된다. 따라서 본 연구에서는 자율운항선이 항구 근처에 접근하여 입출항을 위해 대기하고 있는 경우에 입출항 결정을 내릴 수 있는 결정 알고리즘을 위한 해상혼잡도를 예측하는 알고리즘을 개발하는 과정을 소개한다. 혼잡 예측 알고리즘 개발을 위해 선박의 AIS통항 데이터를 분석하여 주요 항로를 구분하고 주요 항로의 이용 빈도 및 운항 시점의 선박 집중도 및 충돌위험 상황을 파라미터로 하여 특정 시간이 지난 후의 혼잡도를 예측하는 시스템을 개발하고자 한다.

본 연구는 울산항 인근 정박지 내 선박의 운항 패턴을 파악하고, 관련 법규 및 준수 실태를 대조하여 자율운항선박의 실제 운항 시에 부차적인 운항 수칙을 수립하는 데 목적을 두고 있다. 일반적으로 항행하는 선박의 해양사고 중 높은 비중을 차지하는 조우 상황에서의 운항 규칙과 관련된 법률이 정박지 내에도 적용되고 있다. 이러한 관점에서 관련 법규들을 토대로, 실제 정박지에서 항행하는 선박들의 운항 패턴들을 관측하였으며, 대부분 정박지 내에서 출항하는 선박들은 항로의 우측에 근접하여 운항하는 양상을 보이며 우측 항행을 준수하고 있음을 확인하였다. 또한, 정박지 및 항내에서 충돌과 같은 예치기 못한 사고가 발생하는 대표적인 운항 패턴들은 정면 조우 상황, 방파제 내 출항 선박 회피, 우측 항행 등으로 분류되며, 정면 조우 상황과 방파제 출항 선박 회피의 경우에는 관련 법규를 준수하며 항행하는 것을 확인하였으나, 우측 항행 상황에서는 조우 상황에 따라 부득이하게 이행할 수 없는 경우가 발생함을 확인하였다. 본 기초 연구를 통하여 정박지 및 항내에서의 항행하는 선박의 운항 패턴을 자율운항선박에 적용 가능성을 타진하고, 항해 지원이 가능한 운항 수칙을 새로 정립하는 데 활용하고자 한다.

4차 산업혁명으로 자율화·지능화됨에 따라 육·해상의 교통수단에 ICT 기술을 활용한 자율운행차 자율운항선박 등 신기술 및 서비스 개발이 점차 확대되고 있다. 본 연구에서는 해상분야의 자율운항선박 자율주행에 필요한 기술 도출을 위한 방법으로 육상분야의 자율주행차량의 핵심기술인 센서기술과 AI기술에 대해 알아보고 비교 분석하고자 한다. 자율주행차 주행을 위한 기술개발은 센서와 정밀도로정보(지도) 2트랙으로 개발이 진행되고 있으나, 최근 센서 오류 등으로 인한 사고발생이 잦아 정밀도로정보(지도) 중요성이 증가하고 있어 정밀도로 정보 구축을 서두르고 있다. 반면 자율운항선박의 경우 충돌회피 기술, 최적항로 개발, 정보보안 등 기술개발이 이루어지고 있으나 AI용 수로정보에 한 대비는 진행되고 있지 않고 있다. 따라서, 자율운항선박의 안전한 자율주행을 위한 방법으로 AI 알고리즘 연산과정에서 기계적으로 이용 가능하고 목적에 적합한 수로정보 구축이 필요하며 우리나라 선박의 안전운항을 위해 국가차원에서 수로정보 수집 및 생산을 담당해야 하므로 국가에서 주도하에 연구개발이 진행되어야 할 것이다.

본 연구는 운영 조건이 달라짐에 따라 회전수가 변하는 기기의 정상적 가동 여부와 고장 종류를 판별하기 위한 인공지능 알고리즘의 적용을 다루고 있다. 회전수가 변하는 장비로부터 계측된 상태 모니터링 센서의 신호는 비정상(non-stationary)적 특성이 있으므로, 상태 신호의 한계치가 고장 판별의 기준이 되기 어렵다는 점을 해결하고자 하였다. 정상 가동 여부는 이상 감지에 효율적인 오토인코더 및 기계학습 알고리즘을 적용하였으며, 고장 종류 판별에는 기계학습법과 합성곱 기반의 심층학습 방법을 적용하였다. 변하는 회전수와 연계된 주파수의 비정상적 시계열도 적절한 고장 특징 (Feature)로 대변될 수 있도록 시간 및 주파수 영역에서 특징 벡터를 구성할 수 있음을 예제로 설명하였다. 차원 축소 및 카이 제곱 기법을 적용하여 최적의 특징 벡터를 추출하여 기계학습의 분류 알고리즘이 비정상적 회전 신호를 가진 장비의 고장 예측에 활용될 수 있음을 보였다. 이 과정에서 k-NN(k-Nearest Neighbor), SVM(Support Vector Machine), Random Forest의 기계학습 알고리즘을 적용하였다. 또한 시계열 기반의 오토인코더 및 CNN (Convolution Neural Network) 적용하여 이상 감지와 고장진단을 수행한 결과를 비교하여 제시하였다.

자율운항선박의 시대 도입을 위해 보안체계의 중요성은 더욱 커져가고 있다. 국내 및 국외 학계에서는 해양선박 보안에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있는데 자율운항선박은 자율운행자동차와 마찬가지로 주위 환경에 대한 자동식별장치가 필요하다. 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)는 선박의 종류와 위치 관련 데이터와 인증서를 포함한 정보를 인근의 항로표지로 전달한다. 인간이 개입하지 않는 자율운항 개발 단계에서는 사용자 인증이 더욱더 중요하며, 본 논문에서는 기존 사용자 인증방식에 대한 취약점을 보완할 블록체인을 기반한 사용자 인증 시스템을 연구하였다.

최근 디지털 통신기술이 해사(海事)분야에도 널리 적용되기 시작하면서 대용량의 데이터가 축적되고 있으며, 이에 따라 데이터과학 및 인공지능 기술을 활용하여 새로운 가치를 창출하기 위한 시도가 널리 이루어지고 있다. 대표적으로 우리나라 해양수산부는 LTE-Maritime 통신망을 기반으로 지능형 해상교통정보 서비스를 2021년부터 국민들에게 제공하고 있으며, 이와 함께 대용량의 해상교통정보를 데이터과학 기반으로 분석하여 서비스를 개선하는 등 부가가치를 창출하기 위한 연구개발이 진행되고 있다. 한편 이러한 해사 분야의 데이터 기반 연구를 수행하기 위해서는 연구자가 원하는 데이터를 적시에 제공받아 활용할 수 있는 법제도적 연구 환경의 조성이 필수적이다. 이번 연구에서는 우리나라 해사 분야 데이터의 종류를 살펴보고, 과학적 분석 및 활용과 관련된 법제도를 식별하였다. 연구 결과 개별 해사데이터의 활용을 제한하는 법제도적 요인이 있음을 확인하였으며, 이를 개선하여 데이터 기반 연구개발을 촉진하기 위한 방안을 제시하였다.

최근 지능형 해상교통정보 서비스, 자율운항 시스템 등의 개발 및 검증, 고도화 과정에서 실제 해상교통상황의 구현이 가능한 선박조종 시뮬레이터와 연동하고자 하는 요구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 실제 해상교통상황 기반 선박조종 시뮬레이션 시스템을 개발하기 위해 시뮬레이션 서버를 구축하여 지능형 해상교통정보 연계 시스템으로부터 실제 해상교통상황에 대한 정보를 수신받아 선박조종 시뮬레이터 구동을 위한 정보로 변경하였으며, 실시간 시뮬레이션 영상을 사용자에게 제공하기 위해 우리나라 무역항 및 연안항에 대한 3차원 형상 모델링과 주요 선종에 대한 3차원 형상 모델링을 수행하였다. 이렇게 개발된 시스템은 10,000척 이상의 선박의 동시처리가 가능하여 사용자가 원하는 해역에서 실제 해상교통상황을 시뮬레이션할 수 있게 함으로써 지능형 해상교통정보 서비스의 고도화, 자율운항 시스템의 개발 및 검증 등에 유용하게 사용될 것으로 예상된다.

해양수산부는 지능형 해상교통정보 체계 운영을 통해 제한된 인공지능 기술을 결합한 해사안전서비스를 제공 중이며, 이러한 해상교통정보시스템의 경쟁력 확보를 위해 신뢰성 및 품질 향상을 위한 연구가 필요한 상황이다. 그러나, 실시간 운영 시스템의 연계를 위해선 성능 영향을 최소화하고 개인정보 보안을 처리한 후 연계할 수 있는 별도의 시스템 구성이 필수적으로 요구된다. 이 연구는 이러한 문제 해결을 위해, 성능영향 최소화와 개인정보 보안을 반영한 지능형 해상교통 정보체계의 대용량 해양 정보 연계 시스템에 대한 기본 설계를 수행한다.

지능형 해상교통서비스에 대한 개선방안 연구가 활발히 진행되고있는 가운데 서비스에 대한 사용성 및 유효성에 대해 ECS를 기반으로 하여 평가도구 및 그 방법을 개발하여 실선 및 시뮬레이션 시험 및 연구하였다.

지능형 해상교통정보서비스(바다내비)는 선박에 설치한 LTE-Maritime 송수신기 및 AIS 등의 선박 장비로부터 육상 센터에 주기적으로 수집한 선박들의 위치 정보 기반으로 선박의 충돌·좌초 등을 예방할 수 있도록 실시간 예방 정보를 선박에 제공한다. 그러나 위 서비스는 선박의 위치를 측정하는 GPS 위치 정보가 LTE-Maritime 또는 AIS 망을 통해 전송되는 과정 중에 끊기거나 위치 튐 및 지연 등의 현상이 발생할 수 있어 선박 위치 정보의 신뢰성을 떨어드릴 수 있다. 본 연구는 확률에 기반한 최적 추정 필터인 칼만필터를 이용하여 기존 수신 위치정보를 기반으로 선박 위치 예측을 통해 비정상 구간에서도 어느 정도 신뢰성 있는 위치 정보를 추정하는 것을 목표로 한다.

해양사고를 줄이고 해사안전 및 바다국민 행복을 도모하기 위해 해양수산부는 2021년 1월말부터 국민을 대상으로 지능형 해상교통정보서비스를 제공하고 있다. 본 서비스를 통해 다양한 정보가 생성 및 수집되고 있으며, 수집된 정보를 기반으로 데이터과학에 접목시켜 서비스 알고리즘을 개발하고 검증하여 보다 안전하고 효율적인 지능형 해상교통정보서비스 구현을 위한 연구개발이 진행 중에 있다. 향상된 서비스를 개발 및 구현하기 위해서는 수집·저장된 데이터를 연계하고 여러 시스템에서 데이터를 원활하게 접근하여 사용하고 저장할 수 있는 데이터파이프라인 체계가 필요하다. 이에, 본 연구에서는 데이터과학 기반 서비스 알고리즘 개발 환경과 지능형 해상교통서비스 테스트베드 등 다양한 시스템에서 활용 가능한 데이터파이프라인을 설계하였다.

전(全)세계적인 탈탄소화에 따라 그린에너지로의 전환 가속화를 위한 디지털트윈을 활용한 최적화 및 생산성 향상 모색하고 있으며, 주요국은 미래 핵심기술로 디지털트윈을 선정하여 선박 및 해양에너지 운용 최적화를 위한 SW 개발 등 경쟁이 가속화 되고 있음. 국제적으로 탄소 배출량에 대한 규제 강화로 선박의 운영비용 절감 및 조선 산업의 경쟁력 강화를 위해서는 선박의 탄소배출량 사전 예측 및 탄소저감 운항 솔루션을 위한 선제적 대응이 필요함. 이를 위해 선박해양시스템의 탄소 투명성 확보를 지원하는 개방형 디지털 플랫폼 기술 개발 및 환경 구축에 대한 기획을 수행하였음

본 논문에서는 '지능형 해상교통정보 서비스'로 축적된 선박 위치데이터를 가공하여 선박의 조우상황 데이터를 추출하고 분석하였다. 선박의 위치, 침로, 속력을 통해 TCPA, DCPA와 선박간 거리를 계산함으로써 선박의 충돌위험 인지 후 회피 상황에서 보이는 데이터의 형태와 분포를 분석하였다. 추후 상대방위와 SOG가 TCPA 변화량에 미치는 영향에 대한 연구가 진행되면, 실제 사용자의 충돌위험 판단과 근접한 충돌위험도 분석 모델로 활용할 수 있을 것으로 보인다.

자율운항선박이 입출항 계획을 세울 때 필요한 항계 내 지원 기술에 관한 연구를 수행하였다. 자율운항선박 입출항 계획에 필요한 지원 기능은 해상교통혼잡도 평가 기능, 입출항 혼잡 시기 예측 기능, 입출항 전역 경로 생성 기능, 출발 보고 시기 판단 기능, 도착 시간 예측 기능으로 정의하였으며, 각 기능에 대한 입출력 데이터를 설계하였다.

복잡한 항만해역에서 자율운항선박 입출항 지원을 위해서는 항내에서 통항하는 선박에 대한 지속적인 인식이 필요하며, 이를 위해 선박자동식별시스템(AIS)에서 송출된 정보를 기반으로 선박의 운동정보(위치/침로/속도), 식별번호 및 크기 정보를 확인한다. 하지만, AIS 탑재 의무가 있는 선박에 대한 정보만 취득이 가능하기 때문에, 보조적으로 육상레이더를 활용하여 AIS 정보로부터 식별이 안되는 선박을 인식할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 자율운항선박 입출항 지원을 위해 레이더 이미지를 활용하여 선박의 운동정보와 형상정보를 동시에 추정할 수 있는 알고리즘을 설계하였다.

본 연구에서는 자율운항선박이 항만시설 중 정박구역이나 정박지를 항행하는 과정에서 정박 및 묘박 중인 선박들과의 예기치 못한 충돌 사고를 예방하며 안전하게 항행하기 위한 경로 생성 연구를 수행하고 있다. 정박구역과 같은 고밀집 영역 내 정박 또는 묘박 중인 선박들의 안전을 고려하여 자율운항선박의 경로를 생성하는 알고리즘을 설계하는 과정에서 필수적으로 고려되어야 하는 핵심 요소들을 식별하였다. 또한, 식별된 핵심 요소들을 알고리즘에 반영함과 동시에 자율운항선박의 항해 지원 적용 가능성을 검증하기 위한 알고리즘의 프레임워크를 설계하였다. 프레임워크 내 각 모듈별 관계와 모듈별 입출력 정보의 흐름을 체계화하였으며, 모듈들의 기능적 요소를 포함한 주요 성능을 검증하고자 모의 환경 구축을 위한 요소 모듈들을 식별하였다. 이를 기반으로 고밀집 영역 내에서 충돌을 회피하기 위한 경로 생성 알고리즘의 설계 방향성을 제안하였다.

최근 코로나 팬데믹 확산, 소비재 수요의 일시적 급증 등으로 항만물동량이 증가하고 이로 인한 항만적체가 인력부족과 맞물리면서 글로벌 공급망 혼란이 가중되었다. 공급망 혼란은 물류비 상승을 야기하고 궁극적으로는 글로벌 인플레이션 압력이 커질 수 밖에 없다. 이러한 상황에서 육상물류와 해상물류의 결절점인 항만의 역할은 점차 중요성이 점차 중요해 지고 있으며, 특히 무인으로 운영되는 완전자동화항만은 코로나19와 같은 상황에서 운영리스크를 줄여 안정적이고 탄력적으로 대응이 가능하다고 평가되고 있다. 따라서 본연구에서는 동일 항만 내의 완전자동화터미널과 비완전자동화터미널의 코로나 발생 전후의 운영성과를 비교하여 완전자동화터미널이 실제 운영에 있어 안정적인 운영이 이루어졌는지를 분석하였다. 이를 위해 완전자동화터미널을 선도적으로 도입하여 운영 중에 있는 LA/LB항, 로테르담항, 상하이항, 칭다오항 등 4개 항만을 선정하여 터미널별 처리물동량, 선박의 접안시간 및 기항횟수 등을 비교·분석하였다. 분석 결과 완전자동화터미널은 코로나19로 인한 심각한 항만적체 상황에서도 비완전자동화터미널 대비 모든 운영성과 측면에서 안정적인 운영효율을 보인 것으로 나타났다.

태평양 도서국은 간선항로와 먼 거리, 적은 물동량, 수출입 불균형 등으로 해상운임이 높게 형성되어 있으며, 기후변화에 취약하여 항만운영에 제약이 많은 등 해상운송이 상당히 열악한 실정이다. 또한 해상운송 의존도가 상당히 높은 반면, 정기선 연계정도는 상당히 낮아 해운물류 경쟁력을 향상 필요성이 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 사회연결망분석(SNA)를 통해 14개 태평양 도서국의 국가 간 해상교역 구조를 파악하고 이를 통해 해상운송망 강화를 위한 방안을 제시하였다. 분석 결과, 대상국가 간 교역구조는 점차 복잡해지고 있으며, 점차 피지, 사모아, 파푸아뉴기니 등을 중심으로 Hub-spoke 체제의 해상운송 네트워크가 형성되고 있다. 역내 해상운송망 강화를 위해서는 분석결과에서 도출된 역내 주요 항만을 환적항으로 개발하여 해상운송 연계성을 강화하고, 카보타지 허용을 통한 정기선 입항빈도 증대, 인프라 개선을 통한 항만 운영탄력성 강화 등이 필요하다.

동일본 대지진 이후부터 피해자들의 증언을 정리한 보도와 서적 등이 간행되어 당시의 피난 상황을 알려지게 되었다. 그러나 이러한 자료 중 어린이들의 피난 상황 정보는 매우 적으며 지진이나 해일에 의해 어린이들이 어떤 행동을 취하고 피난을 했는지에 대해서는 충분히 밝혀지지 않았다. 본 연구에서는 동일본 대지진에서 아이들의 피난 행동을 분석 및 고찰하여 향후 예상되는 재난에 대한 어린이들의 피난 행동에 관한 예측을 하는 것을 목적으로 한다. ‥‥(중략)‥‥

4차 산업혁명에 따른 변화는 COVID-19 Pandemic으로 더욱 가속화되고 있다. 이에 사회와 산업의 다양한 분야에서 급격한 변화가 예상된다. 해운물류 산업 역시 환경 및 기술 변화에 따라 스마트화가 시급한 상황이다. 하지만 우리나라의 경우 선진국과 비교하여 해운물류기술의 스마트화가 미진한 상황이다. 많은 관련 주체들과 복잡한 업무처리를 스마트화하기 위해서는 최신 기술들을 활용하여 원활한 의사소통과 가시적인 확인이 중요하다. 스마트 해운물류에서 이러한 가시화와 커뮤니케이션이 더 중요하게 부각된다. 본 연구에서는 자율운항선박과 스마트 항만 간의 통합 커뮤니케이션을 위한 도구를 제시하고자 한다. 특히, 다양한 주체가 참여하여 복잡한 업무처리를 하게 되는 자율운항선박의 접안 및 상·하역 작업의 요구 사항들을 충족시키는 디지털 트윈 기반의 커뮤니케이션 도구 개발에 대해 연구를 하였다.

항만의 지속적인 성장으로 인해 야기된 문제 해결과 도시의 회복을 위해 주요 항만도시들은 수변공간을 중심으로 항만재개발을 시도하였다. 국내 대표 항만도시인 부산광역시에서는 원도심 활성화와 해양관광 거점 조성, 도시경쟁력 강화 등을 위해 북항재개발 사업을 추진하고 있다. 이러한 상황 속에 북항과 원도심에 접해있는 남항재개발의 필요성도 대두되고 있다. 이에 본 연구는 부산남항의 수변공간을 대상으로 기초조사, 현황조사를 진행하여 현황 및 문제점과 개선방안을 도출하고 항만의 지속가능한 요소를 분석하여 이를 토대로 지속 가능한 수변공간 계획안을 제시하였다.

본 연구에서는 VDES RF 수신기의 구조를 단순화하는 방법과 이 구조에서 국제 표준을 준수하기 위한 수신기의 이득 제어 방법을 설명하였다. 수신기의 원하는 신호와 원하지 않는 신호의 입력 레벨을 정의하고, 두 신호가 입력되면 수신기 출력에서 ADC의 포화 상태를 확인하였다. 회로 시뮬레이터에 의한 시뮬레이션 결과, 인접 채널 간섭비, 상호 변조, 차단 레벨에 대해 수신기의 출력 전력이 ADC의 SFDR 영역에 있는 것을 만족하였다. 본 연구를 통해 제안된 RF 수신기의 구조가 국제표준에 부합함을 알 수 있었다.

본 연구는 우리나라에서 2020년부터 산업통상자원부와 해양수산부가 공동으로 추진중인 '자율운항선박 기술개발' '사업의 Ship2Ship2Shore 데이터 교환 및 통신기술 개발 과제의 연구현황과 향후 연구계획을 소개한다. 본 연구의 최종 기술개발 목표는 국제 해상업무용으로 운용되는 VDES 통신시스템 개발, 해상 광대역 통신시스템을 위한 요소기술 개발, 자율운항선박 통신기술의 국제표준화, Ship2Ship2Shore 통신시스템 검증 시나리오 개발이며, 2021년부터 연구에 착수하였으며, 2025년까지 기술개발을 진행할 예정이다.

본 연구에서는 자율운항선박의 기관시스템 관련 통신관점의 요구사항 분석을 위해 선박 운항 중 생성되는 데이터의 무결성을 확인할 독자적 인프라 구축, 검증에 관한 사항을 다루며, 통신관점에서 선박 경보 우선순위 설정 및 코드 생성 기준 방안 마련에 관한 그간의 연구를 소개하며, 궁극적으로 연구의 고찰과 함께 기관기기의 위험도 분석을 통한 데이터 교환 시나리오 도출 및 고도화를 위한 일련의 연구 과정을 다룬다.

자율운항선박을 IMO 자율화등급 3단계 이상으로 운용하기 위해서는 내·외부 통신시스템의 사이버보안뿐만 아니라 실시간으로 데이터를 교환하는 데이터 및 시스템 사이버안전에 대한 고려가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 자율운항선박 사이버안전체계 구축방안에 대해서 살펴본다. 자율운항선박 사이버안전체계 구축을 위해서는 선박 내 사이버위협을 실시간으로 탐지하고 영향을 모니터링하는 통합 보안 시스템 구축이 필요하며, 선박 사이버안전 설계 타당성을 검증하는 사이버리스크평가 기술, 사이버안전체계를 검증하기 위한 CVE(Common Vulnerabilities Enumeration)기반 취약성 진단 및 침투테스트 기술, V-Model을 활용한 통합 소프트웨어 품질인증 기술, ISO 25024 기반 데이터 무결성 검증 기술 적용이 필요하다.

최초 해기면허 발급을 위해 필수적인 의무승선실습의 품질향상을 도모하고자 국제사회에서 다양한 방안이 모색되고 있다. 특히, 2022년 2월 개최된 IMO 제8차 인적요인, 훈련 및 당직 전문위원회(HTW)의 주요의제 중 승선실습 품질관련으로 제출된 6개 의제문서들이 중점적으로 논의되었다. 우리나라, 필리핀 및 일본 등 주요 회원국은 승선실습 품질 제고를 위한 승선실습/육상훈련의 체계적인 재분배, 훈련기록부 효율성 향상, 승선실습 품질표준 관련 지침 개발 등 다양한 방안을 제시하였다. 더욱이, 향후 심화 논의를 위한 회기간 실무작업반 개설이 승인된 바 있다. 한편, 최근 디지털 시대에 걸맞는 효과적인 승선실습 시행 방안 마련을 위한 움직임이 활발해지고 있다. 본 연구에서는 승선실습 품질 제고를 위한 IMO 논의동향을 살펴보고 디지털 시대의 효과적인 승선실습 시행방안을 소개하고자 한다.

글로벌승선실습(GOBT) 시범사업이 2021년 11월 17일부터 12월 17일까지 한달간 한국해양수산연수원(KIMFT)에서 시행되었다. 10일간의 자가격리, 5일간의 기초안전교육(BST) 및 2주간의 승선실습으로 시행되었는데, IMO 국제기술협력프로그램(ITCP)과 대한민국 공적개발원조(ODA) 자금지원을 받아 5개국으로부터 총 20명의 실습생이 참가하였다. 이 프로그램은 승선실습에 초점을 맞춘 역량강화 과정으로, 미래의 해기사들이 STCW 협약에서 요구하는 최소한의 해상경력을 갖출 수 있도록 지원하는데 있다. 또한 이 프로그램은 실습선을 이용하여 어떻게 승선실습을 효과적으로 시행하는지 모범사례를 공유하는 플랫폼으로서의 기능도 가지고 있다. GOBT 프로그램의 성과를 측정하기 위하여 설문조사를 실시한 바 평균 96.4 점을 받아, 2021년에 KIMFT에서 시행한 시범 승선실습에 참가한 실습생들의 만족도가 아주 높게 나왔다.

Seafarers from 21 APEC economies, are not only an indispensable source of human capital for the global maritime industry, covering at least 56% of the world's seafaring population (BIMCO, 2015), but also pivotal in providing support to their economies as a major industrial pillar, specifically in developing economies where the development of skills and enhancement of labor mobility of human resources is essential in creating sustainable and inclusive regional growth. This paper examines challenges and barriers in seafarer mobility in relation to policies in APEC economies and investigates mutual collaborative actions that can be taken to address the issues identified in a coordinated and harmonised manner.

In light of the unprecedented occupational health and safety concerns that have been raised in the wake of the COVID-19 pandemic, the importance of seafarers' mental health has been significantly underlined. Despite the fact that there has been a significant amount of research on the psychological threats of seafarers' mental health, mutual cooperative actions on this issue have not been properly coordinated among seafarers' relevant bodies and stakeholders in APEC region. This paper introduces the APEC SEN's initiatives that have been undertaken to improve the mental health of seafarers, in collaboration with medical professionals, seafarers' unions, maritime administrations, and other stakeholders, through the development of training programmes and materials for both seafarers and modulators, resulting in a more effective approach to mental healthcare promotion.

As the importance of maritime communication in a cross-cultural onboard working environment grows, the importance of developing systematic supporting aids both for learning and teaching maritime English has been emphasized. Given that English communication proficiency is one of the most critical factors in determining a seafarer's competency, a systemic supporting system for enhancing maritime English communication capabilities is essential not only for them to professionally carry out and conduct assigned duties onboard, but also for them to navigate success in their lives through increased labour mobility both at sea and onshore. The APEC Seafarers Excellence Network initiates the production of Maritime English Communication Packages for seafarers in APEC regions, under the leadership of the Republic of Korea. This paper introduces the design of APEC SEN Maritime English Communication Packages, which include textbooks, audio-lingual materials, online/mobile life-long learning platform and testing aids, ultimately for upand re-skilling of seafarers to increase their employability, mobility and preparedness for the future shipping industry where globalisation is expected to further accelerate.

The COVID-19 pandemic had substantial negative impacts and caused several disruptions to the global supply chain of the shipping industry. The key challenges identified in terms of maritime manpower are the Certificates of Competency (CoC) or the expiration and/or failure to complete refresher and/or revalidation courses, which directly hinder employment retention and lost opportunities at sea. To tackle this issue directly and swiftly, the creation of the APEC SEN Distance Learning Platform was suggested and approved by APEC as part of an official project. This paper introduces the APEC-wide accessible distance learning platform with the following key topics: the organisation and operation of the platform, the themes and content to be prioritised, the process of education, training, certification, and the ways to promote accreditation, mutual recognition on CoC, education and training videos by taking collaborative actions, and the development of content.

본 연구는 우리나라 연안여객선이 다수 운항하고 있는 인천, 목포 및 통영 등 3개 지역의 연안여객터미널에서 승선 대상자(여객선 수요자)를 대상으로 여객선운항과 관련된 여러 주제에 대한 승선자들의 인식을 조사 분석하였다. 설문조사기간은 코로나19가 발생되기 바로 이전인 2019년 10월 1일~10월 11일이며, 표본수는 277개이며, 주요 내용은 여객선 운항 및 시설 측면, 여객선 운임 측면, 여객선 안전 측면 등 크게 3가지 요소로 나누어 분석하였다. 분석결과 도서민과 일반인이 모두 50% 이상의 긍정적인 답변을 하지 않은 항목은 교통약자시설 우수성, 운임의 적정성, 운임 안내 적절성 등과 운임 종합평가로 교통약자시설에 대한 정책 및 운임 정책에 대한 보다 면밀한 검토가 필요하다는 점을 알 수 있었다. 본 연구가 코로나19이후 리오프닝을 대비하고, 대중교통화 정책에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

해운산업은 글로벌 경기에 민감한 산업이다. 따라서 글로벌 경제위기와 같은 이벤트가 발생하면 해운시장 운임이 즉각적으로 반응하며 그에 따른 산업의 장기침체가 반복되어 왔다. 특히 한진해운의 파산은 우리나라 해운산업의 고질적인 문제를 전국민적으로 알게 된 사건이다. 무너진 해운산업을 재건하고 글로벌 리더 국가로 도약하기 위해 정부에서는 많은 노력을 하고 있다. 우리나라 해운산업이 글로벌 리더로 성장하기 위해서는 이전과 같은 위기에 적절히 대응하는 것이 중요하다. 이를 위해 국가차원에서 해운산업 위기대응 체계를 구축하고 운영이 필요하다.

우리나라 선박금융은 경기순행적 투자의 성격으로 인해 해운 불황기에는 민간부문의 선박금융이 크게 위축되고 정책금융기관이 선박금융을 주도하는 패턴을 보이고 있다. 한편 정부는 「해운산업 리더국가 실현전략」을 수립('21.6.29)하여 고효율 신규선박 확보 등 지원을 통한 2030년까지의 발전목표를 설정했으며 적정 선대규모 달성을 통한 경쟁력을 확보하기 위해 선박금융 투자를 촉진하고자 한다. 하지만 해운산업에 대한 투자는 그 위험과 불확실한 시황 등으로 인하여 투자 유도가 쉽지 않은 상황으로 이에 정부 차원에서 투자자들의 공동 투자를 유도할 수 있는 세제혜택을 검토할 필요가 있다. 따라서 국내 선박금융 시장의 유동성 Gap 해소 및 해운재건 5개년 계획의 성공적 이행을 위해 한국형 선박 조세리스 제도 도입이 필요하다.

국내에서 비싼 값에 팔리거나 살수 없는 제품은 해외에서 직접 구매를 할 수가 있는데 이를 해외직구라고 한다. 하지만 해외에서 구매한 제품을 환불이나 반품할 경우 국내와는 다른 규정과 언어의 장벽으로 인해 소비자들은 불만이 생길 수가 있다. 많은 위험부담이 있는 해외직구에서 상호간의 구매관계는 신뢰가 필수적인 조건이며 온라인 판매업체에서는 소비자들의 신뢰를 얻기 위한 다양한 활동이 필요 된다. 본 연구의 목적은 해외에서 상품을 구매하는 고객이 역 물류 서비스 품질에 따라 소비자들의 신뢰형성과 만족에 어떠한 영향을 주는지 파악하고 국내 구매와의 차이를 분석하는 것이다.

연근해 어선 등 소형선박에 설치되는 항해통신어로기자재는 대외의존도가 높아 외산제품에 의존하고 있다. 국산화 관점에서 해외 제품수준의 국산화 기술개발이 진행되고 있으며, Track Record 확보 차원에서 전용 테스트베드를 제작하여 실증하고자 한다. 본 논문에서는 테스트베드 설계를 위한 기초연구를 통하여 테스트베드 형태 및 설계방안을 도출하고자 하였다.

선박거주구는 선박이라는 특성으로 인해 육상의 일반적인 거주공간과 달리 거주자의 거주성 보다는 선박의 목적에 충실하게 설계되고 운영되고 있다. 최근 거주자들이 거주구에 대하여 보다 쾌적한 환경을 요구하고 있으며, 신체적 변화에 따라 기존 기준으로 설계된 거주구의 환경에 대한 불만이 높아 지고 있는 실정이다. 본 연구는 선박 거주구에 적용되는 거주구 설계기준을 분석하고, 실 거주자를 대상으로 거주구에 대한 거주성 조사를 바탕으로 거주구 설계기준의 문제점을 도출하였다. 이러한 문제점 해결을 위하여 유사사례와 거주자의 신체적 특성을 분석하여 거주구 개선기준을 제시하였다.

대기오염배출에 대한 국제적인 규제가 강화됨에 따라 친환경연료로 추진하는 선박의 운항이 늘고 있다. 친환경연료는 기존 연료 대비 대기오염물질 배출이 낮은 연료로 메탄올, 암모니아, 수소, LNG, LPG 등이 이에 포함된다. 이 중 현재 상용화되어 가장 많이 사용되고 있는 연료가 LNG이며, LNG로 추진하는 선박은 통상 LNG 추진선박으로 불리고 있다. 본 연구에서는 현재 운항되고 있는 LNG 추진선박과 기존 선박의 출력 및 선속을 비교해보고, LNG 추진선박의 출력 동향을 연구할 수 있는 기초연구로 진행되었다. 도출된 결과는 LNG 추진선박의 출력기준을 고찰할 수 있는 기초자료로써 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

흘수는 선체가 물속에 얼마나 잠겨있는지를 나타내는 용어로, 선박에서는 화물의 양을 계산하거나 안정성을 평가하기 위해 흘수를 측정한다. 흘수를 측정하는 방법으로는 항해사가 부두에서 육안으로 확인하거나, 사다리를 타고 내려가 직접 확인하는 방법이 있다. 이러한 방법들은 경우에 따라 흘수 측정이 불가능하거나, 추락의 위험이 항상 존재한다는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 드론 등을 통해 카메라로 선박의 흘수선 부근을 촬영하고, 필터링 및 이미지 검출 기법을 사용하여 선박의 흘수선을 탐지하는 방안을 제시하였다.

4차 산업 혁명 이후 디지털 트윈, IoT 및 AI 등의 기술 발전에 따라 고차원적인 데이터 분석을 기반으로 의사결정 문제를 해결하고 있는 추세이다. 이는 최근 항만물류 분야에도 적용되고 있으며 항만 생산성 향상을 위해 컨테이너 터미널을 대상으로 빅데이터 분석, 딥러닝 예측, 시뮬레이션 등의 연구가 다수 이루어지고 있다. 이러한 고차원적 데이터 분석 기법들은 일반적으로 많은 데이터 수를 요구한다. 그러나 2020년 코로나19 팬데믹으로 인해 전 세계 항만의 환경은 변화하였다. 코로나19 발병 이전의 데이터를 현재 항만 환경에 적용하는 것은 적절하지 않으며, 발병 이후의 데이터는 딥러닝 등의 데이터 분석에 적용하기에 충분히 수집되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제 해결 방법의 하나로 데이터 분석을 위한 항만 데이터 증강 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 컨테이너 터미널 운영 측면에서 생성적 적대 신경망 모형을 통해 야드의 컨테이너 장치 상태를 생성하고, 실제 데이터와 증강된 데이터 간의 통계적 분포 확인을 통해 유사성을 검증하였다.

현재 전세계 해운물류 선진국들은 앞다퉈 자동화 터미널, 공유플랫폼 등 다양한 디지털 기술을 도입하며 스마트항만을 구축하고 있다. 이처럼 자원 활용 효율 향상 및 작업 유휴시간 최소화를 통한 항만 전반에 걸친 효율화의 중요성이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 자원 활용 효율 향상을 위한 방법의 하나로 개선된 Y/T(Yard Truck) 배차 방식을 제안하고자 한다. 이를 위해, 기존 배차 방식의 문제점을 분석하고 이와 관련한 제약사항을 종합적으로 고려한 Y/T 배차 알고리즘을 개발한다. 또한, 부산 신항 컨테이너터미널 운영 데이터를 기반으로 터미널 혼잡 상황에 따른 다양한 시나리오를 가정하고 시나리오에 대해 기존 배차 방식과 Y/T 배차 알고리즘을 적용한 시뮬레이션 실험을 실시한 후 분석결과를 바탕으로 Y/T 배차 알고리즘 활용에 따른 운영적 효과를 평가한다.

세계 주요 글로벌 해운·항만의 산업 트랜드는 COVID-19 바이러스 확산, 글로벌 기업들의 GVC 재편, IMO의 환경규제 강화 등으로 인해 급속도로 변화하고 있다. 이러한 환경변화 속에서 부산항은 2014년 글로벌 컨테이너 항만순위 5위였으나 2015년 한진해운 파산 이후 6위로 떨어졌다.

최근 국제 교역량 증가와 비대면 사회 기조에 따른 물동량 폭증은 항만산업 내 위험 노출 및 안전사고 증가로 이어지고 있다. 이와 함께 2021년 1월 27일부터 중대재해처벌법이 시행되면서 항만터미널 내 안전 및 생명을 보호하는 각종 지침과 법안들이 제정되고 있다. 하지만, 이러한 노력에도 불구하고 항만터미널산업 내 중대형 안전사고가 지속적으로 발생하고 있다. 한국산업안전보건공단에 따르면 2016년부터 2019년 동안 항만하역업의 재해자수는 4.2%씩 증가하였다. 항만 사고의 효율적인 사후관리나 관련 안전 법/제도의 마련을 위해서는 일차적으로 사고 원인과 피해를 고려한 위험도 분석이 진행되어야 현실적인 사고 저감방안과 방지대책을 수립할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 2016년부터 2022년까지 5년간 한국산업안전보건공단에서 집계된 항만터미널 사고사례 1,039건을 바탕으로 위험성 평가를 진행하여 주요 위험요인 및 예방대책을 도출하였다. 이후 IPA분석과 Borich 요구도 분석, The Locus for Focus 분석을 통해 예방대책에 대한 우선순위를 결정하였다.

최근에는 딥러닝과 빅데이터를 기반으로 한 수요예측 기술이 전자상거래, 물류, 유통 분야의 스마트화를 가속화하고 있다. 특히, 글로벌 운송 네트워크와 현대적인 지능형 물류의 중심인 항만은 4차 산업혁명으로 인한 세계 경제 및 항만 환경의 변화에 발 빠르게 대응하고 있습니다. 항만물동량 예측은 신항만 건설, 항만확장, 터미널 운영 등 다양한 분야에서 중요한 영향을 담당하고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 항만 물동량 예측에 자주 쓰이는 시계열 분석과 타 산업에서 좋은 결과를 도출해내고 있는 딥러닝 분석을 비교하여 부산항의 미래 컨테이너 예측에 적합한 예측모델을 제시하는 것이다. 부산항 컨테이너 물동량을 이용하여 학습시키고 그 이후 물동량 예측을 진행하였다. 또한, 상관관계 분석을 통해 물동량 변화와 관련된 외부변수를 선정하여 다변량 딥러닝 예측모델에 적용하였다. 그 결과 부산항 컨테이너 물동량만 이용한 단일변수 예측모델에서 LSTM의 오차가 가장 낮았고, 외부변수를 이용한 다변수 예측모델에서도 LSTM의 성능이 가장 우수하였다.

급변하는 환경변화에 따라 해상화물 네트워크의 구조에 대한 정밀한 분석과 발전방향에 대한 예측의 필요성이 제기되고 있다. 사회연결망 분석인 SNA 분석을 통해 글로벌 해상 물류네트워크의 변화 특성을 분석하였다.

이 연구는 초대형선 도입으로 대형선 수리 수요가 증가하고 있으며, 해상 오염물질 규제강화로 스크러버와 선박평형수처리장치를 부착하는 선박개조 시장이 확대되고 있는 상황에서 우리나라 대형 수리조선소의 건립 필요성을 고찰하고, 수리조선소 경쟁력 결정요인들을 도출하여 경쟁력을 평가하였으며, 수리조선소 건립 운영의 경제적 타당성을 검증하였다.

2022년 11월 우리나라 IMO 회원국감사 수검에 대비하여 타 회원국 감사결과 분석을 통해 빈번하게 발생하는 지적사항을 식별하고, 그에 대한 우리나라 협약이행현황을 분석하였다.

해상 상태의 변화는 어선에 탑승하고 있는 선원들의 피로도, 인지능력, 활동성 및 숙련도 변화 등과 같은 현상이 발생한다. 어선의 동요가 심해지면 특히, 멀미 증상이 발생하게 되며 개개인의 작업수행 능력이 급격히 떨어진다. 본 연구에서는 3톤급, 7톤급, 10톤급, 20톤급 어선을 대상으로 하여 파랑 중 운동 성능을 평가하여, 실해역 조건으로 어선의 선내 위치별 수직가속도 성분을 선체 운동 계산법을 통하여 계산하였다. 어선의 크기별 정박상태에서 수직가속도 스펙트럼을 사용한 멀미의 정도를 표시하였으며, MSI 계산은 입사파 방향 180도, 150도, 120도, 90도, 60도, 30도, 0도로 수행하였다. 그 결과 특정 주파수에서 입사파 방향에 따른 멀미의 가능성이 나타났다.

선박의 대형화 등 급격한 환경변화에 따라 항만시설 확보에 주력을 기울이고 있지만 늘어난 항만 물동량을 따라가지 못해 부두의 설계접안능력보다 더 큰 선박이 접안하는 사례가 빈번하게 발생하고 있다. 하지만 이러한 접안 과정이 위험하다고 평가되어야 하는 것인지는 고려해볼 필요가 있다. 부두는 정해진 설계접안에너지가 있으며 부두에 접안하는 선박의 규모가 각각 다르므로 허용되는 접안속도 또한 달라져야 한다. 따라서 본 연구는 설계접안에너지를 고려한 선박규모별 허용접안속도를 구하고자 한다. 또한 실측접안속도에 적용하여 부두 접안능력과 선박 규모가 고려된 상대적인 값을 가지는 추정접안속도를 도출할 수 있다. 이를 통해 대상부두에서 얼마나 많은 선박이 위험한 속도로 접안하고 있는지 분석하였다.

자율운항선박, 무인선과 같이 전통적 선박 형태에 자율성이 부여되는 형태로의 발전과 함께 드론, 비행체 같은 비행 형태까지 포함하는 해상 모빌리티는 기존 통신 체계 대비 실시간성 향상 및 대용량 데이터 교환이 요구되는 새로운 해상 안전 운항 체계가 수반되어야 한다. 초고속해상무선통신망(LTE-Maritime) 송수신기를 장착한 국내 선박의 경우, LTE급의 통신 서비스를 연안 최대 100km까지 받을 수 있지만, 국제 항해를 하는 국적선과 외국적 선박을 포함하는 해상 모빌리티 안전 운항 체계 구축을 위해서는 VDES(VHF Data Exchange System)와 같은 국제협약에서 인정하고 해상이동서비스(Maritime Mobile Service)에 속하면서 기존보다 빠른 통신망의 보급이 필수적이다. 본 논문에서는 향후 해상 모빌리티 구현을 위해 필요한 해상무선통신망의 하나로 VDES의 필요성에 주목하여 그간의 개발 현황으로부터 향후 VDES 서비스 도입 및 활용방안에 관해 논한다.

슬릿을 통한 표면파 통신 가능성을 시험 검증하고 이를 통한 선박 밀폐구역에서의 선박 IoT 무선통신 시스템 구현 방안을 고찰하기 위해 선박 밀폐구역에서의 표면파 통신 환경을 구현하였고, 슬릿의 크기, 모양, 재질 변화 조건에 따라 표면파 통신 가능 여부와 전송속도 변화를 확인하였다.

미국에서 운영하고 있는 위성항법시스템, GPS는 항해용으로 이용하고 있는 필수적 PNT 인프라이다. 이런 이유로 우리나라를 비롯해 전 세계 대다수의 국가가 해사안전 확보를 목적으로 GPS 측위정확도 향상 및 신뢰도 보장을 위해 GPS 의사거리 보정정보를 다양한 방법으로 선박에 제공하고 있다. 본 논문은 현재 제공되고 있는 GPS 의사거리 보정정보의 특성을 분석함으로써 현재 규정된 보정정보 유효기한의 적절성에 대해 알아본다. 또한 분석한 결과를 통해 GPS 의사거리 보정정보의 변화량 제공의 필요성에 대해 논하고, 관련한 최근 기술동향에 비추어 앞으로의 전망에 대해 살펴본다.

Global Navigation Satellite Systems (GNSSs)을 이용한 위치정보 서비스가 다양해짐에 따라, 전파 교란 및 기만에 대한 GNSSs의 취약성에 대한 우려도 점점 커지고 있다. 이에 미국, 러시아, 유럽 등 자체적으로 GNSS를 보유하고 운영하고 있는 국가조차도 GNSS의 취약성을 보완할 수 있는 부가적인 항법시스템을 개발하고 있다. 그 중 현재 운영 중인 Medium Frequency (MF) 주파수 대역의 신호를 이용하여 Differential GNSS (DGNSS) 정보를 전달하는 인프라를 활용하여 항법 신호를 송출하는 Ranging Mode (R-Mode) 시스템이 유럽과 한국을 중심으로 개발 중에 있다. 하지만 MF 주파수 대역의 신호는 일몰 이후에 전리층 일부가 소멸되면서 상위 전리층에서 신호가 반사되어 지표면에서 강한 세기로 수신되는 특성을 갖고 있다. 이런 특성은 지표를 통해 전파하는 원 신호를 수신하는 과정에 큰 오차요소로 작용할 수 있다. 본 논문에서는 현재 송출되고 있는 R-Mode 신호의 야간 특성을 분석하고자 한다. 현재 충주, 어청도 DGNSS 기준국에서 송출하고 있는 R-Mode 신호를 다양한 안테나 종류로 수신해보고, 항법 시스템의 정밀도 성능에 악영향을 줄 수 있는 특성에 대한 보완방법을 모색하였다.

Marine pilot occupational accidents during transfer to/from the ship are at the top of the agenda after several safety campaigns by IMPA and individual attemptsThere is multiple transfer method for the marine pilot, but a most common way is to use the pilot cutter. This paper aims to predict marine pilot occupational accidents before it occurs by using historical data. Since the problem depends on several variables, this paper develops a model by using the random forest method to predict marine pilot accidents before happening with the random forest method by using RStudio software

2006년부터 시행 중인 「교통약자의 이동편의 증진법(교통약자법)」 제6조에 따라 교통약자의 이동편의증진을 위한 5년 단위 국가계획인 제4차 교통약자 이동편의 증진계획(2022~2026)이 수립 중에 있다. 2021년에 조사된 여객선의 기준적합 설치현황을 보면, '19~'20년 기준 여객선의 기준적합 설치율이 34.9%로 타 교통수단에 비해서 매우 낮은 설치율을 보이고 있다. 해양수산부에서는 2000년부터 연안여객선의 교통약자 이동편의시설 설치를 통한 장애인 노약자 등 교통약자의 이동편의 증진을 위해, 연안여객선 교통약자 이동편의시설 설치 지원 사업을 진행 중에 있으나, 여객선의 구조적 특성으로 인한 이동편의 개선의 한계로 인해 획기적 개선은 이루어지지 않고 있다. 본 발표에서는 제4차 교통약자 이동편의 증진계획 수립을 위해 해양 교통수단의 특성, 이용 만족도 및 선박의 안전성 등을 고려한 여객선 교통약자 이동편의 증진 대책을 소개하고자 한다.

어선은 어획물로 인한 무게 변화 및 어구 사용에 의한 외력으로 GM이 변화한다. 하지만 실시간으로 변화하는 GM을 추정하는 것은 어려우며, 현재 적용되는 추정식은 어선에 대입하기에 정확성이 떨어진다. 이에 본 논문은 어선의 GM 추정식 개발에 기여하기 위해 어선의 Roll 운동응답을 분석하고, 실험과 시뮬레이션의 GM과 파경사 관계를 밝히고자 한다. 7톤 급의 실제 운항 중인 어선의 모델선 GM을 변화시키면서 파경사별 Roll 운동응답 데이터를 수집한다. GM 변화의 경우 선박 무게중심부에 높이 방향으로 추를 조절할 수 있도록 했으며, 파경사는 동일 주기 4가지 파경사를 선정하였다. GM과 파경사가 커질수록 Roll 응답이 증가하는 경향을 보이며, GM과 파경사가 커짐에 따라 기울기가 비선형성을 보이며 증가하는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해서 어선의 GM과 파경사의 관계를 파악하고, GM추정에 사용할 수 있느 보정 계수를 도출할 수 있다. 추후에 본 연구 내용을 활용하여 운항 중인 어선의 실시간 GM 추정시스템 개발에 기여가 가능할 것으로 생각한다.

국제해사기구의 e-Navigation 전략은 선박에 새로운 기술을 도입하여 더욱 편리하고 안전한 항해를 지원하는 것이다. e-Navigation 전략 이행을 위해 다양한 해양 정보 서비스에서 발생 가능한 요구사항을 수용할 수 있는 공통 데이터 모델이 필요하게 되었고, 최종적으로 국제수로기구의 S-100 표준이 선정되었다. 이 중 해양기상정보를 차세대 전자해도정보시스템에서 표출하기 위한 S-41X 제품표준은 현재 개발이 미완료된 의 논의가 시작되고 있는 상황이다. 본 논문은 S-41X 제품표준 중 격자 데이터 기반의 S-413 제품에 대한 데이터 모델을 설계하였다. 또한 격자 데이터 형식을 지원하는 타 S-100 데이터 제품을 참고하여 국내 원시자료인 기상청 수치예보모델 결과를 활용한 제품 인코딩 테스트 단계의 연구를 수행하였다.

본 논문에서는 X-band 레이더 기반 표층해류 계측 기법을 소개한다. 네비게이션 용도로 사용되는 선박용 X-band 레이더를 속초해수욕장에 설치하여 실시간으로 레이더 영상 데이터를 수집하고 표층해류를 해석하였다. 레이더 영상 기반 표층해류(유속) 계측의 정확도를 검증하기 위해 속초해수욕장 앞바다에 설치된 국립해양조사원 해양관측부이 자료와 비교·검증하였다. 2022년 1월, 약 한달 동안 수집된 자료를 활용하였으며, 그 결과 레이더를 이용한 표층해류(유속) 계측의 가능성을 확인하였다.

해상 교통량을 정량적으로 평가하고 추출하기 위한 방법으로 선박 AIS 데이터 기반의 밀집도 분석을 활용하고 있다. 밀집도는 단위시간 당 단위면적에 분포하는 선박 통항량을 계산한 것으로, 일반적으로 그리드 셀 내에 존재하는 선박 항적 포인트 개수, 항적도 라인 길이, 선박 척수 등을 계산한 밀집도 분석 방법과 커널 밀도 추정(Kernel Density Estimation) 방법 등이 있다. 하지만, AIS 데이터의 특징상 선박 속력에 따라 수신 주기가 다르기 때문에 항적이 등간격으로 나타나지 않는 문제점이 있으며, 선박의 이동과 시간의 속성으로 인해 각각의 밀집도 분석 방법은 한계점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 실측 AIS 데이터를 이용하여 다양한 방법의 선박 밀집도 분석을 수행하고 이를 비교하였다. 그 결과, 항적도 라인 길이에 의한 밀집도 분석이 가장 정량적인 방법으로 나타났으며 이를 통항 척수로 변환할 수 있는 선박 밀집도 분석을 개선방안으로 제안한다.

해양사고는 많은 인명과 재산의 피해를 초래하고, 특히 유조선과 같은 위험물운반선의 사고는 대형오염사고를 수반하게 되어 연안국에 막대한 해양환경 피해를 주게 된다. 이러한 외국적 기준 미달선에 의한 해양사고 예방을 위한 항만국 PSC 점검 시 해당선박에 대한 PSC 결함항목 Checklist와 결함항목과 관련된 국제협약 근거를 즉시 제공함으로써 PSC 점검율 제고를 통한 우리 항만에서의 해양사고 예방 및 해양환경을 보호하기 위한 PSC 점검지원 서비스에 대한 연구를 하였다.

자율운항선박 수용에 따른 화물 컨테이너 도착 및 항만에서의 화물 상태에 대한 데이터 흐름을 제공하여 화물 양·적하 및 선박 입출항 지원 서비스 개발을 통해 자율운항선박과 터미널 간의 화물 양·적하 작업과 입출항 작업에 대한 지원 시스템을 제공함으로서 화물의 물동량과 양·적하 효율 및 선석 운영효율을 최대화하고, 이에 더불어 자율운항선박의 선적정보 교환을 통한 양·적하 작업의 오류가능성과 자동화된 양·적하 지원을 통한 선박의 정박비용을 최소화하여 글로벌 공급 체인의 복잡성을 최소화하고 항만물류비용을 감소시키는데 기여하고자 한다.

스마트 해상물류 통합 프로세스 설계 기술을 위한 데이터 처리 연구는 스마트 해상 물류 통합을 위한 메시지 관리 패턴 정의로 해운-항만-내륙물류의 다양한 서비스와의 연계 데이터 관리 패턴 설계, 디지털 문서의 수용 및 데이터 교환을 위한 상호운용성 보완 기술 설계 그리고 프로세스 기반 거래검증 알고리즘에 대한 연구 내용이다.

자율운항선박 기술개발사업 중 2세부(자율운항선박 핵심 기관시스템 성능 모니터링 및 고장예측 진단 기술 개발)과제에서 자율운항선박 핵심장비 중 보조기기 2종(Pump, Purifier), 배관(Seawater Pipe, Steam Pipe)의 실시간 모니터링 및 고장예측 시스템의 연구 및 개발을 목표로 한다.

본 연구는 자율운항선박 운용에 따른 선박사고 발생 시 선박사고 단계 구분에 따른 사고대응 지원정보를 제공하는 자율운항선박 사고대응 지원서비스의 설계와 운영소프트웨어 개발에 대한 연구이다.

전통적인 선박 모니터링 방식은 단순 정보 조회나 매뉴얼에 의한 수동적인 모니터링이었다면, 자율운항 선박에서는 주요 기기의 모니터링 개념이 데이터 기반의 예측 모델링 적용이 필수적이다. 선박의 주요 기기 5종에 대한 CBM(Condition Based Monitoring) 정보와 PMS(Planed Maintenance System) 정보를 통합 GUI(Dashboard) 형태로 선육간 구성하여, 선박-육상간 최적의 상태 모니터링과 신제적인 예방 정비 활동이 가능하도록 서비스를 제공한다.

본 논문에서는, 선박의 접/이안 과정을 모니터링 할 수 있는 인공지능 기반의 시스템에서 항만 작업 준비 및 선석 스케줄링 효율성 향상을 위해 계선줄 인식을 통한 접/이안 시간을 인식 하고자 한다. 기설계된 인공지능 모델의 개선을 통해 입력 이미지에서 계선줄을 추출할 수 있고, 계선줄이 선석에 도달 또는 떨어지는 시점을 인식하여 정확한 선박의 접/이안 시간을 제공할 수 있다. 개발 모델은 실환경 데이터를 이용하여 계선줄 인식이 가능함을 결과를 통해 확인하였다.

자율운항선박에 대한 연구가 활발히 진행되면서 관련 연구가 많은 관심을 받았으나, 국제해사기구(IMO)에서 제안한 Maritime Service Portfolio(MSP)의 2번째 항목인 항해지원서비스(NAS)에 대한 자율운항지원 서비스 연구는 진행되지 않았다. 따라서, 본 논문에서 자율운항지원 서비스를 위한 정보 항목을 도출하고, 해당 정보를 선상 전자해도시스템에 전시하기 위한 전시시스템을 연구한다.

자율운항지원 서비스는 자율운항선박의 항만내 입/출항, 화물 적/양하 및 검사 등의 서비스를 효율적으로 지원하기 위해 개발중이다. 서비스 개발의 실수를 최소화하기 위해 육상 시범운영 인프라를 구축하고, 성능검증 시나리오를 개발하였다. 성능검증 시나리오는 기능적 테스트 방법과 비기능적 테스트 방법에 맞춰 개발되었으며, 육상 시범운영센터를 운영하기 위해 선상 장비, 육상 장비, 네트워크 통신환경 등의 인프라를 구축하였다.