• 해양환경안전학회지
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• 제25권1호
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• pp.1-8
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• 2019

2017년 12월 인천의 영흥도에서 발생한 급유선과 낚시어선의 충돌사고를 비롯하여 소형 어선의 충돌 사고가 잇따라 발생하고 있다. 해양수산부에서 이러한 소형 어선의 해양사고를 예방하기 위하여 5톤 미만의 어선원에 대한 교육 훈련 규정 마련 등 교육 강화 및 근로환경 개선 등 선박종사자의 안전역량 제고를 위해 노력하고 있으나, 여전히 소형 선박은 해양사고에 매우 취약한 실정이다. 본 연구에서는 소형선박의 충돌 사고를 예방하기 위하여 새로운 통신 기법인 차량용 무선통신(WAVE 통신)을 활용한 소형 선박을 위한 충돌 예방 알고리즘을 구축하고자 하였다. 충돌 예방 알고리즘은 DCPA/TCPA를 기반으로 구성되었으며, DCPA/TCPA의 기준 설정을 위하여 선행 연구 분석, 시뮬레이션 실험 및 설문조사를 실시하였다. 그 결과 DCPA $8(L_a+L_b)$, TCPA 2.5min의 기준을 적용하였다. 각각 다른 조우 상황의 3가지 사고 사례를 선별한 후 구성된 알고리즘을 적용하여 어느 시기에 경보가 발생하는지 확인하였다. 추후에 실선 적용을 통하여 문제점을 식별하고 알고리즘을 고도화한다면 소형 선박의 운항자가 충돌 상황을 사전에 인지하는데 정보를 제공할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권12호
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• pp.1193-1201
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• 2020

본 논문에서는 미계측 유역에 적용할 수 있는 갈수지수 산정 회귀모형을 개발하고자 하였다. 30개의 중권역 유역을 대상으로 국가수자원종합관리시스템에서 제공하는 장기유출자료를 이용하여 평균 갈수량과 평균 저수량, 지속기간별 빈도별 갈수지수를 산정하였으며 이를 유역특성인자 18개와 기상특성인자 3개와의 상관 분석을 통하여 최종적으로 유역면적(A), 유역 평균 표고(H), 유역 평균 경사(S), 수계밀도(D), 유출곡선지수(CN), 연증발산량(ET), 연강수량(P)을 선정하여 다중회귀분석을 수행하여 갈수지수 회귀모형을 개발하였다. 개발된 회귀모형을 평가하기 위하여 10개의 검증유역을 미계측 유역으로 간주하여 평균제곱근오차(RMSE) 와 평균절대오차(MAE)를 이용하여 정확도를 추정하였다. 또한 기존의 평균갈수량산정 회귀모형과의 비교를 통하여 본 논문에서 개발한 모형의 우수성을 검토하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권4호
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• pp.533-541
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• 2022

최근 5년간 발생한 해양사고를 분석한 결과, 소형선박은 전체 좌초사고의 77.0 %를 차지하고, 인명사상도 66.1%로서 매우 높았다. 목포지방해양안전심판원은 2021년 72건을 재결하였고, 이중 좌초사건은 10건이었다. 그리고 좌초사건 중 8건은 소형어선에서 발생하였다. 본 논문은 2021년 목포지방해양안전심판원에서 재결하였던 소형어선에서 발생한 8건의 좌초사고에 대해 분석하였다. 이 소형어선의 좌초사고는 맑은 날씨에 시정이 2~4마일로 양호하고, 파고 1미터 이내로 양호한 해상상태에서 발생한 것을 파악되었다. 그리고 좌초사고의 주요 원인은 피로에 따른 졸음 운항, 경계 소홀, 선위확인 소홀, GPS Plotter 과신, 해도도식 및 조석간만의 차에 대한 이해부족 등인 것으로 나타났다. 이에 소형어선의 좌초사고 저감을 위해 다음의 방안을 제시하였다. 첫째, 갑판부 항해당직 부원교육을 이수한 선원이 선장을 보좌하도록 하여야 한다. 둘째, 졸음 방지용 경보장치는 조타실에 설치하여야 한다. 셋째, GPS Plotter의 성능기준과 최신화를 위해 제도는 마련되어야 한다. 마지막으로, 소형어선 선장은 주기적으로 해도도식과 기초 지문항법을 숙지할 수 있도록 교육을 받아야 한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.17-27
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• 2021

유량예측은 효과적인 홍수관리 및 수자원 계획을 위한 매우 중요한 재난방지 접근법이다. 현재 기후변화로 인한 집중호우가 나날이 증가하고 있어 막대한 기반시설 손실과 재산, 인명 피해가 발생하고 있다. 본 연구는 미국 테네시주 Hickman County의 Vernon에 있는 Piney Resort의 최근 홍수사례분석을 통해 최대 강우 시나리오에서 유량예측에 대한 강우의 기여도를 측정했다. Piney River 유역내 USGS 두개의 관측소(03602500, 03599500)에서 20년(2000-2019) 동안의 일별 하천 유량, 수위 및 강우 데이터를 수집했고, Long Short Term Memory(LSTM)을 사용하였다. 또한, Tensorflow, Keras Machine learning frameworks, Python을 이용하여 14일로 구별된 유량 값을 예측하였다. 또한, 모델이 2021년 8월 21일의 범람 이벤트를 예측할 수 있었는지를 결정하는 데 사용되었다. 전체 데이터(수위, 유량 및 강우량)가 포함된 LSTM 모델은 일부 강우 모델을 제외하고 지속성 모델보다 우수한 성능을 보였으며, 강우자료만 이용하여 유량예측을 하는 것은 충분하지 않음을 나타냈다. 결과는 LSTM 모델은 0.68 및 13.84m³/s의 최적 NSE 및 RMSE 값을 나타냈고, 가장 낮은 예측 오차로 예측 최대유량은 94m³/s로 나타났다. 향후 강우 패턴에 대한 다양한 분석이 이루어진다면 효율적인 홍수 경보 시스템 및 정책을 설계하는 관련 연구에 도움을 줄 것으로 판단된다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권6호
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• pp.515-522
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• 2022

본 연구는 독일의 아동학대 대응체계를 예방적 관점에서 분석하고, 우리나라에 적용가능한 함의점을 찾아보고자 하였다. 연구방법으로는 법적차원, 정책적 차원, 전문성 차원에서 분석틀을 제시하고 시사점을 도출하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 독일 아동청소년지원법은 국가의 개입 이전에 가정의 역기능을 회복할 수 있도록 예방적 지원체계를 규정하였다. 둘째, 민법에 따라 가정법원이 조기개입이 가능하도록 규정하였다. 셋째, 연방아동보호법을 통해 아동학대 대응체계를 위한 지역사회 협력을 규정하였다. 넷째, 아동학대 대응체계의 책임기구인 청소년청은 예방적 지원과 개입이 동시에 가능하도록 하였다. 다섯째, 인력의 전문성을 위해 아동청소년지원법에 자격기준을 명시하고, 3년 이상 전담공무원에게 아동보호전문인력 자격을 부여한다. 시사점은 다음과 같다. 첫째, 아동학대 신고체계로 작동하는 아동학대 대응체계를 예방적 지원체계로 확대해야 한다. 둘째, 학대받은 아동을 위한 보호조치뿐만 아니라 잠재적 위험아동에 대한 지원체계를 확립하기 위하여 네트워크 간 조기경보체계를 시스템으로 구축하여 모니터링을 확대해야한다. 셋째, 아동과 부모가 가정의 어려움으로 인해 발생하는 역기능을 지방자치단체가 유연하고 포괄적으로 지원해야 한다. 넷째, 네트워크 협력체계를 위해 아동보호협력법의 제정이 필요하다.

• 서비스연구
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• 제12권2호
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• pp.23-37
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• 2022

본 연구에서는 화재가 발생했을 때, 화재감지시스템과 연동된 모바일 어플리케이션의 도움을 받아 재실자들이 안전하게 피난할 수 있는 기존의 김태완 외3명(2018)이 제안한 서비스 시나리오를 토대로 1950년 RAND사가 개발한 다양한 전문가의 경험적 지식을 통한 문제해결을 하는 기법인 델파이 조사(Delphi Method)를 통해 좀 더 현실적인 시나리오를 작성하여 피난심리나 행동에 도움이 될 수 있는 모바일 자극을 접목하여 시나리오를 고도화하는 것이 최종 목적이다. 또한 제작되어지는 시나리오가 일반적인 건물의 구조와 동선까지 고려하여 좀 더 현실적으로 만들기 위해 전문가 시나리오검증과 델파이 기법을 적용하여 기존 시나리오에서 불필요하거나 현실적으로 실현이 어려운 부분을 제외 하였다. 연구 결과 1차 델파이 조사에서 화재경보 시에 보일 수 있는 주요 심리로 꼽혔던 것은 의구심, 안전불감, 경각심이었으며, 2차 델파이 조사의 결과를 분석한 결과 내용타당도(CVR)와 수렴도, 합의도를 모두 만족하는 것은 의구심과 경각심 두 가지 심리가 도출되었다. 최종적으로 이 내용을 적용하여, 모바일 어플리케이션의 도움을 받아 화재 대응 단계에서 피난하는 시나리오를 작성하였다. 본 연구를 통해서 화재발생시 재실자들의 피난률을 높이기 위해 이를 활용하는 방법을 적용할 수 있을 것이다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.53-61
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 독립된 센서 노드는 보안 위험에 노출되어 있다. 공격자는 센서 노드를 물리적으로 포획할 수 있고 보안 정보를 얻을 수 있다. 또한 공격자는 포획한 노드를 통해 네트워크에 허위 보고서를 주입할 수 있다. 만약 이러한 허위보고서가 검출되지 않는 다면 허위 보고서는 기지 노드까지 전달될 것이다. 이러한 허위보고서 주입공격은 잘못된 경보를 울릴뿐만 아니라 제한된 배터리로 동작하는 센서 노드의 에너지를 낭비하게 만든다. 이러한 허위 보고서 주입 공격에 대응하기 위해서 제안된 기법 중 통계적 여과기법은 허위보고서를 전달 과정 중에 검출하고 제거하기 위한 기법이다. 통계적 여과 기법에서 메시지 인증 코드의 수(보안 경계값)는 허위 보고서 검출과 에너지 절약에 있어서 매우 중요하다. 본 논문에서는 무선센서 네트워크에서 통계적 여과 기법의 에너지 효율 향상을 위한 퍼지논리를 적용한 동적 경계값 결정 기법을 제안한다. 제안기법은 허위 보고서 비율과 훼손된 파티션의 수, 노드의 잔여 에너지 수준을 고려하여 경계값을 결정한다. 만약 허위 보고서의 비율이 낮다면, 시스템은 네트워크의 경계값을 낮게 설정할 것이고 그렇게 하여 에너지 소모를 최소화 한다. 반대로 허위 보고서의 비율이 높다면, 경계값 역시 높게 설정하여 네트워크에 충분한 보안 수준을 제공한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.505-511
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• 2023

본 논문에서는 소형어선의 운동 응답을 예측하기 위해 딥러닝 모델을 구축하였다. 크기가 다른 두 소형어선을 대상으로 유체동역학 성능을 평가하여 데이터세트를 확보하였다. 딥러닝 모델은 순환 신경망 기법의 하나인 장단기 메모리 기법(LSTM, Long Short-Term Memory)을 사용하였다. 딥러닝 모델의 입력 데이터는 6 자유도 운동 및 파고의 시계열 데이터를 사용하였으며, 출력 라벨로는 6 자유도 운동의 시계열 데이터로 선정하였다. 최적 LSTM 모델 구축을 위해 hyperparameter 및 입력창 길이의 영향을 평가하였다. 구축된 LSTM 모델을 통해 입사파 방향에 따른 시계열 운동 응답을 예측하였다. 예측된 시계열 운동 응답은 해석 결과와 전반적으로 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 시계열의 길이가 길어짐에 따라서 예측값과 해석 결과의 차이가 발생하는데, 이는 장기 데이터에 따른 훈련 영향도가 감소 됨에 따라 나타난 것으로 확인할 수 있다. 전체 예측 데이터의 오차는 약 85% 이상의 데이터가 10% 이내의 오차를 보였으며, 소형어선의 시계열 운동 응답을 잘 예측함을 확인하였다. 구축된 LSTM 모델은 소형어선의 모니터링 및 경보 시스템에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제7권1호
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• pp.125-137
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• 2022

운송 산업은 우리나라의 3면이 바다로 둘러싸여 있는 지리적 요건과 자원 소비량의 대부분을 수입에 의존하는 자원 빈곤 문제로 인해 중요한 산업 중 하나이다. 그 중에서도 해운업의 비중은 운송 산업의 대부분을 차지할 정도로 크며, 해운업에서의 유지보수는 선박의 운영 효율성 개선 및 비용 감소에 있어서도 중요하다. 그러나 현재 선박이 유지보수를 위해 일정기간 주기로 검사가 시행되고, 이에 따라 시간과 비용이 발생하며 원인규명도 제대로 되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 제안 방법론인 LSTM-AutoEncoder를 활용해 실제 선박 운항 데이터에 대해 시점을 고려하여 선박 고장의 원인이 될 수 있는 이상 탐지를 수행한다. 또한 클러스터링을 통해 군집화를 수행하고 이상치에 대해 요인별로 그룹화를 통해 선박 메인엔진 고장의 잠재 원인을 규명한다. 이는 선박의 다양한 정보에 대해 보다 빠르게 모니터링이 가능하고, 이상 정도를 식별할 수 있다. 또한 현재 선박의 고장 감시시스템에 있어서도 구체화된 경보 점 설정과 고장 진단 체계를 갖추고, 유지보수시점을 찾는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.15-25
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• 2023

최근 집중 강우의 증가로 인한 사면 붕괴가 증가하고 있으며, 대규모 사면 붕괴가 빈번하게 발생하고 있다. 사면 붕괴로 인한 인명 및 재산 피해를 최소화하기 위해서 사면 경보 시스템에 사면 계측이 활용되고 있다. 사면 계측은 특정 지점에서 대한 결과를 측정하기 때문에 전반적인 사면의 거동을 파악하기 어려우므로 수치 해석을 함께 수행되어야 한다. 강우 침투시 사면의 거동을 파악하기 위해서 강우 뿐만 아니라 증발산이 고려되고 있으며, 불포화 함수 특성 곡선의 건조 과정을 적용하여 수치해석이 진행 되고 있다. 하지만, 불포화 함수 특성 곡선의 이력 현상은 수치해석 결과에 영향을 미친다. 따라서, 본 연구에서는 증발산 산정 방법과 증발산을 경계 조건에 적용하는 방법을 제시하고, 불포화 사면의 현장 계측 결과와 경계 조건과 침투 조건을 고려한 수치해석 결과를 비교하였다. 계측 지점의 흡수력 변화와 상관 계수를 비교하였을 때, 불포화 함수 특성 곡선의 건조과정과 습윤과정에 따라 증발산에 대한 영향이 다르게 나타났다. 또한, 증발산 적용을 통하여 건기와 우기시의 흡수력 변화가 실제 계측 결과와 근접하게 나타나는 것을 통하여 증발산 적용시 불포화 사면의 지표면에서 발생하는 수분 이동을 더 합리적으로 예측할 수 있다고 판단된다.