• 제목/요약/키워드: 가상선박

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스마트항만-자율운항선박 연계를 위한 디지털 트윈 기반 커뮤니케이션 도구 설계 연구 (A Study on the Design of Digital Twin-Based Communication Tools for Smart Port and Autonomous Ship)

  • 조유성;조용덕;구한모;권구포
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.362-365
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    • 2022
  • 4차 산업혁명 기술의 발전으로 인하여 다양한 분야에서의 스마트화가 가속화되고 있다. 해운물류 산업 역시 선진국들을 중심으로 디지털트윈, 사물인터넷, 인공지능 등 첨단 신기술을 접목한 스마트화를 추진 중이다. 국내에서도 변화하는 글로벌 해운물류 흐름에 맞추어 해양수산부를 중심으로 스마트 해운물류 체계 확산전략을 추진하고 있으며 이를 통해 해운물류 스마트화 기반을 조성하고 있다. 본 연구는 이러한 해운물류 스마트화 기반 조성에 따라 입출항, 접안, 상하역 등 변화하는 해운물류 프로세스에 대응하기 위하여 각 운영주체 간 커뮤니케이션의 중요성을 인지하고, 가상의 디지털트윈 환경에서 운영주체 간 의견을 교환할 수 있는 커뮤니케이션 도구의 개념을 제시하고자 한다. 또한, 이러한 커뮤니케이션 도구의 점진적인 개발을 위하여 아키텍처를 비롯한 소프트웨어 설계 모델을 도출하였다.

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도플러 추정을 적용한 직접수열 대역확산 전송 기반 수중 이동통신 방법 및 가상 이동신호를 이용한 해상시험 결과 (Underwater mobile communication scheme based on the direct sequence spread spectrum transmission using Doppler estimation and its sea trial results with the pseudo-moving transmission)

  • 김승근
    • 한국음향학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.16-29
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    • 2022
  • 본 논문에서는 수중통신 장치가 수중에서 이동시 발생하는 도플러(Doppler) 편이를 극복하기 위한 도플러 편이 추정방법과 직접수열 확산대역 전송의 신호처리 방법을 제시한다. 제안한 방법은 도플러 편이에 강인하고, 자기 상관 특성이 우수한 64길이의 Frank 신호열을 두 번 반복하는 프리앰블을 사용하여 2단계로 도플러 편이를 추정한다. 또한, 제안한 방법을 직접수열 대역확산 전송을 사용하는 수중통신방식에 적용하여 수중이동통신용 패킷 설계와 RAKE 수신기를 설계한다. 설계한 확산대역 수중이동통신 변조방식은 데이터 심볼을 Differential-Quadrature Phase Shift Keying(DQPSK) 변조하여 수신시 위상추적이 필요 없고, RAKE 수신기에서 동위상 결합이 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. 제안한 도플러 편이 추정방법을 포함하는 RAKE 수신방법은 약 17.5 m/s의 이동속도까지 가상으로 이동하는 송신기로부터 수신한 직접수열 대역 확산 신호를 성공적으로 수신한다.

밀폐공간진입을 위한 가상현실(VR) 훈련의 효과 (Effect of Virtual Reality Training for the Enclosed Space Entry)

  • 채종주;이진우;정진기;안영중
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.232-237
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    • 2018
  • 국제해양사고조사포럼(MAIIF)의 조사에 따르면 1998~2009까지 밀폐공간진입 시 발생한 101건의 사고에서 93명의 사망자와 96명의 부상자가 발생하였다. 이에 국제해사기구(IMO)는 밀폐공간진입을 위한 지침과 SOLAS 1974 협약 제3장 규칙 19를 개정하여 주기적으로 선박에서 밀폐공간진입 훈련을 시행하도록 강제화 하였다. 밀폐공간진입 훈련은 실제적이고 진입 시의 위험성을 인식할 수 있도록 실시되어야 하며, 훈련 중 훈련참가자나 교육생들의 안전도 고려되어야 한다. 최근에는 교육 및 훈련효과의 향상을 위해 가상현실(VR) 교육 컨텐츠들이 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 이러한 방법은 장소의 제한 없이 실제적이고 반복적인 학습에 장점을 가지고 있다. 이에 본 연구에서는 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련이 강의형 교육훈련과 비교하여 어떤 효과와 특징 및 차별성이 있는지 훈련참가자들에 대한 정량적 평가와 설문을 통해 확인하였다. 평가 및 설문분석을 통해 VR을 이용한 밀폐공간진입 훈련 참가자들의 학습요소에 대한 숙지도가 강의형 교육훈련 참가자들보다 우수하였고, 교육방식에 대한 참가자들의 주관적 선호도도 VR을 이용한 훈련이 높게 나타났다. 연구결과 VR을 이용한 훈련의 학습효과를 확인할 수 있었으며, VR을 이용한 선상훈련은 동영상 및 시뮬레이터와 같이 효과적인 교육방식으로 이용될 수 있을 것이다.

가상생산기술을 이용한 시뮬레이션 기반의 선박설계 및 생산체계의 수립 (Establishing Methodology for Simulation-based Ship Design and Construction Using Virtual Manufacturing Technologies)

  • 김홍태;이종갑;황규옥;장동식
    • 산업공학
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    • 제15권3호
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    • pp.230-240
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    • 2002
  • Information technologies centered on the internet in the area of shipbuilding and marine engineering further incur the needs to increase the flexibility of the organization, the dispersion of work process, and the use of out sourcing, as well as the globalization of related market. In near future, electronic commerce and concurrent engineering based on CALS/EC and the Internet will be an integral part of the environment and upon these changes, ship design and construction will become a computer supported cooperative work of many dispersed and specialized groups. As the means of active response to these environmental changes, many new concepts such as digital shipbuilding, virtual shipyard, and simulation based design are appearing. In this paper, the concept and current status of digital manufacturing in general manufacturing industry will be reviewed. Then, related technologies, area of application and methods of digital manufacturing in shipbuilding and marine industries are presented. In addition, virtual assembly simulation system for shipbuilding(VASSS), a tool for crane operability and block erection simulation in virtual dock based on 3D product model, will be introduced.

선박 설계도면 정보 제공을 위한 증강현실 기반의 3D 모델 상호작용 사용자 인터페이스 개발 (Development of Augmented Reality Based 3D Model Interaction User-Interface for Supporting Ship Design Drawing Information)

  • 오연재;김응곤
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.1933-1940
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    • 2013
  • 최근 컴퓨터 성능 향상 및 정보 기기의 발달로 모바일 증강현실은 급속한 발전을 이루고 있다. 그러나 대부분 콘텐츠가 수동적이거나 대화식이라 하더라도 제한적인 자유도만 주어져 사용자들에게 흥미와 몰입을 부여하기에는 한계점이 존재한다. 본 논문에서는 비전기반 증강현실 시스템과 데이터베이스 관리 시스템 연동을 통한 기존 증강현실 시스템을 보강하여 현실세계와 가상세계의 양방향 통신이 가능하도록 인터랙션 UI를 개선하여 활용성을 높이도록 모바일 증강현실 기반의 2D도면 인터랙션 UI 시스템을 설계한다.

해양안전체험교육의 선박사고 인명피해 저감 효과 연구 (An Effectiveness Survey Study of Marine Safety Experience Education Program in Reducing Vessel-Related Fatality)

  • 조아라;이정렬
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.201-201
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    • 2015
  • 국민의 생명과 재산을 보호하기 위해 아무리 강조해서 지나치지 않는 안전을 중요시 하는 우리나라는 각종 재난 사고가 많이 발생한다. 이는 안전의식이 결여되었기에 발생하는 사고들이다. 특히 안전사고와 관련해 다사다난한 일들이 많이 있는데 책임감을 비롯한 본인과 타인의 안전의식 결여로 일어난 문제들이다. 우리나라는 재난에 좀 더 현명하고 안전하게 대처하기 위해서 사전의 적극적인 예방과 사고 후의 빠른 조치, 건전한 안전의식 함양이 필요하다. 2014년 4월 16일 세월호 침몰 사고로 수백 명의 사상자를 낸 대형 참사를 계기로 국민들의 해난(해양사고) 안전에 대한 관심이 높아졌다. 위기상황 속에서 당황하지 않고 올바르고 안전한 판단으로 신속히 대피 할 수 있도록 미리 체험하는 안전체험교육시설을 통해 체계적인 대비로 인명피해를 줄이기 위한 대책이 필요하다. 본 연구는 해난(해양사고)로 인한 인명피해 위험도의 관리기법을 수립하고 재난 관리 체계 중 대비(Preparedness)에 중점을 두고 체험교육을 통해 어떤 효과가 있는지 설문조사를 실시하여 연령대별 체험자들의 반응을 토대로 가상적인 방법을 적용한 인명피해 위험도 저감효과를 분석한다. 국내 여수 해양경비안전교육원에서 올해부터 한국해양소년단연맹과 협업하여 '바다로 캠프' (해양안전 체험 프로그램)를 운영하여 위기 대응 훈련을 실시 할 계획이다. 따라서 본 연구에서는 교육원 대상자를 대상으로 설문조사를 실시하고자 한다.

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메타버스를 활용한 조선 해양 분야 정보보호 교육 콘텐츠 개발 방안 (A Study on the Development of Information Protection Education Contents in the Maritime Using Metaverse)

  • 김진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제31권5호
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    • pp.1011-1020
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    • 2021
  • 해를 거듭할수록 IT 산업의 발전에 따라 조선·해양 산업 관련 사이버보안 사고가 자주 발생하고 있다. 이에 따라 정보보호 산업 전문 역량이 필요하고 이를 위한 효과적인 정보보호 교육 콘텐츠가 필요하다. 최근 메타버스(Metaverse) 기술을 교육 분야에 적용하여 사용자 경험을 높이는 사례가 늘고 있다. 이에 본 연구에서는 기존 정보보호 교육 및 훈련에 관한 연구와 조선·해양 산업의 정보보호 교육 콘텐츠를 분석하고, 메타버스를 활용한 정보보호 교육 및 훈련을 위한 콘텐츠 개발 방향 4가지(온라인 교육 및 세미나 활용, 가상 선박의 사이버보안 위협 요소 학습, 모의 해킹 학습과 사고 재현, 사이버보안 전시관 운영)를 제안한다.

항만투자평가 개선방안에 관한 연구 - 항만 리모델링사업을 중심으로 - (A Study on the Effective Economic Appraisal of Port Remodeling Project)

  • 이진우
    • 한국항만경제학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.58-81
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    • 2010
  • 항만 리모델링사업에 따른 주요 편익에는 선박재항비용 및 하역비용 절감효과, 시민들의 친수성 공간 이용편익 등이 있다. 리모델링은 대체항만 개발에 따른 막대한 기회비용을 피할 수 있으며, 항만 공간이 시민들의 휴식 공간이 됨으로써 많은 편익을 낳을 수 있다. 일본은 제도의 투명성, 유사 사업간 평가의 정합성, 그리고 평가수법의 고도화를 위해 끊임없이 노력하고 있다. 투자평가 시 사업주체의 의사결정에 도움이 되도록 사업에 따른 모든 효과와 비용은 가능한 한 화폐 환산이 가능하도록 한다. 한편 친수성 항만 공간 조성에 따른 항만 녹지, 광장, 위락시설, 수변시설 등의 이용자 편익은 여행비용법으로, 한편 해상안전, 수질 저질의 정화에 따른 편익은 가상가치법으로 각각 추계할 것을 권장하고 있다. 보다 나은 투자평가를 위해서는 평가의 객관성과 신뢰성을 높일 수 있도록 평가 시 최저한으로 준수하여야 할 가이드라인을 제시하도록 한다. 평가의 신뢰성을 제고하기 위해 평가 방법이나 기본 원단위의 개발에 힘쓰고, 평가 사례의 축적을 통하여 사례별 평가결과의 상호 비교를 가능하게 함으로써 유사 사업간 평가의 일관성을 높이도록 하여야 할 것이다.

AIS 기반의 항로표지 통신망 서비스 설계 및 실험 (Design and Test of Communication Networks for Aids to Navigation based on AIS)

  • 박인환;이서정;황승욱
    • 한국항해항만학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.337-342
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    • 2010
  • 오늘날과 같이 해상 교통량이 많은 상황에서는 선박의 안전운항을 위해 항로표지의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 국제항로표지협회에서는 항로표지 통신시스템의 체계화된 기능 및 서비스기반에 관한 국제표준화를 추진하고 있다. 본 논문에서는 e-NAV에 대비한 항로표지 통합 관리 및 관련정보의 서비스를 위해 항로표지 정보 서비스 통신망을 설계하고 실험한다. AIS 기반의 항로표지 통신망은 외부 정보 수집과 실험을 위해 AIS AtoN과 합성(Synthetic) 및 가상(Virtual)을 포함하여 설계했다. 시스템 내부적으로는 AIS와 WCDMA 등의 무선망을 연동하는 복합구조의 통신망을 구성했다. 육상의 통신을 연계한 항로표지 정보 서비스 통신망을 통해 국제표준에 부합되는 AIS 기반 항로표지 정보를 제공할 수 있다.

윈치를 활용한 케이블 포설을 중심으로 고찰한 XR 기반 훈련 콘텐츠 도입의 필요성 (Necessity to incorporate XR-based Training Contents Focused on Cable pulling using Winches in the Shipbuilding)

  • 이종민;김종성
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권6호
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    • pp.53-62
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    • 2023
  • 본 논문은 국내 조선산업의 요양 재해 현황에 나타난 미숙련 기술인력들의 높은 재해 발생률을 낮추기 위한 방안으로 XR(Extended reality) 기술을 활용한 훈련 콘텐츠 도입의 필요성을 윈치를 활용한 케이블 포설을 중심으로 제시하였다. 국내 조선산업의 요양재해율은 타 제조업에 비해 평균 97.4%(2017~2020)나 높았으며, 특히 조선산업요양 재해의 31.8% 이상이 근속 기간 6개월 미만의 근로자들에게 발생하여 이는 신규입사자들이 업무에 대한 정보 부족과 미숙련도 및 작업환경에 익숙하지 못한 것이 그 원인으로 보인다. 최근 조선산업은 경기 회복으로 많은 신규인력이 유입되고 있으며, 이로 인해 재해 발생률이 높아질 가능성이 있다. 이런 점은 단기간에 신규인력들을 작업환경에 익숙해지는 데 도움이 되는 훈련방법을 도입할 필요가 있음을 말해준다. 국내 조선소의 교육훈련은 용접, 도장, 기계설치, 전기설치 등 특정 기술의 숙련에 치우쳐 있으며 작업환경에 익숙해질 수 있는 훈련은 작업용 2D 도면을 이용하여 선박 건조방법 등을 설명하는 단편적인 교육에 머무르고 있다. 이러한 이유로 현장에서는 다시 OJT(On-the-Job Traning)를 반복 실시하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 XR 기술을 활용한 훈련의 도입을 제안하고 구체적인 예로 Unity로 선박에서 윈치를 활용한 케이블 포설(Pulling) 작업 과정을 XR 기반 훈련 콘텐츠로 구현하였다. 개발된 콘텐츠를 활용하면 신규작업자들이 가상공간에서 시뮬레이션을 통해 실제 작업 과정을 미리 경험하고, 이를 통해 신규인력이 작업환경에 익숙해지는 데 도움을 줄 수 있는 보다 효과적인 훈련 콘텐츠가 될 수 있음을 예증하였다.