• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.63-64
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• 2007

대양 항행하는 거의 모든 선박에서 항해사를 도와 선박의 회두각 유지 및 변침을 목적으로 사용되는 일반적인 오토파일럿 시스템용 대부분 PID형 제어기가 장착되어 있다. 오토파일럿 시스템의 제어상수는 운항 경제성 관점에서 선박의 추진 에너지 손실량(연료소비량)으로써 평가해야 한다. 본 논문에서는 선박 자동 조타 시스템의 정량적인 평가함수를 바탕으로 추진 에너지 손실량이 최소가 되도록 오토파일럿의 제어상수를 구하고자 한다. 이 때 제약조건, 즉 설계사양을 고려한 RCGA를 이용하여 제어상수를 탐색하고, 제안한 방법을 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.273-274
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• 2018

본 연구에서는 소형선박과 일반 상선의 운항 특성을 분석하기 위하여 각 선박의 코스의 정침 정도를 분석하였다. 그 결과, 항해중인 일반 상선의 경우 코스의 변침정도가 표준 편차 1~2도 내외로 정규분포를 나타내고 있음을 알 수 있었다. 그러나 소형선박 특히 어선의 경우 조업 중일 때는 표준 편차가 50~100도, 항해 중일 때는 표준 편차가 5~10도 내외로 나타남을 확인할 수 있었다. 또한 선박 간 충돌위험 상황이 발생시 VTSO가 선박 간의 관제 우선순위와 여유시간에 따른 관제 건수를 설문하였다. 이 연구 결과를 토대로 VTS에서의 소형선박에 대한 충돌 위험도를 구하기 위한 기초 자료로 활용하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.304-305
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• 2018

충돌확률은 선박 충돌, 좌초사고를 교통량 관측에 기초한 사고 발생건수와 수로의 지형적인 조건에 따른 기하확률로 정량화한 자료이다. 1970년대 Fujii와 Macduff의 연구를 시작으로 많은 연구기관에서 충돌확률을 제시하였지만, 우리나라 해역의 조건에 적합한 충돌, 좌초확률은 없는 실정이다. 이에 본 연구는 부산항 제5항로에서 등부표 접촉사고 발생건수를 바탕으로 진입항로, 직선항로, 변침항로를 구분하여 좌초발생확률($P_a$) 및 준사고(좌초)발생확률($P_c$)을 도출하였다. 사고 발생율이 높은 진입항로에서 좌초발생확률($P_a$) $2.26{\times}10^{-5}$, 준사고(좌초) 발생확률($P_c$) $2.30{\times}10^{-3}$으로 산출되어 타 항로보다 등부표 접촉사고 확률이 높은 것으로 분석되었다. 추후 각 해역별 충돌확률을 도출하여 선박 안전성 평가의 기준을 구하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.72-74
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• 2020

일반적으로 선박조종에 필요한 중요한 성능으로 보침성능, 변침성능, 선회성능, 정지성능을 중요하게 여긴다. 이러한 조종성능은 선체의 선형과 함께 타와 엔진으로 표현될 수 있으며 특히 엔진의 성능은 선박의 안전운항과 직결되어 있다. 따라서 선박이 충분한 출력을 확보하지 못하면 항내조선시 선박의 안전을 담보하기 힘들며 또한 황천항해시 외력을 이기고 선박을 안전하게 조선하기 힘들다. 본 연구에서는 2020년 4월 6일 발생한 밀라노브릿지 사고를 통해 선박의 엔진출력을 저해하는 요소인 프로펠러 레이싱, 공전현상, 벤틸레이션 현상에 대하여 고찰하고자 하며 이를 통하여 선박의 조종성능에 미치는 출력을 중요성에 대하여 강조하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.133-135
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• 2020

현재 자율운항선박의 성공적 달성을 위해 다양한 연구개발이 진행 중이며 이와 관련하여 자율운항선박의 안전항해 지원을 위해 자율운항 지원 서비스와 해양사고 대응 서비스가 개발되고 있다. 자율운항 지원 서비스는 전자해도표시시스템(ECDIS, Electronic Chart Display and Information System)에서 수립하는 항로 계획 정보를 육상 운항조정상황실에 전송하여 충돌 위험 예측 후 유용한 정보를 자율운항선박에게 제공하는 서비스이다. 이 서비스를 통해 타 선박과 자율운항선박간의 조우 지점과 타 선박의 사전 변침정보를 미리 알 수 있기 때문에 충돌 예측 정보로써 활용할 수 있다. 해양사고 대응 서비스는 현재 사람에 의존적인 해양사고 상황인식 및 해양사고 대응기관에 전파하는 것을 자동으로 상황을 인식하고 사고 대응하는 서비스이다. 이 서비스를 통해 사고 단계별 유용한 정보를 사고선박 및 주변 해양사고 대응기관에 정보를 제공함으로써 추가적인 해양사고 방지와 즉각 대응이 가능하다. 본 연구에서는 2가지 서비스를 성공적으로 제공하기 위해 시스템의 요구사항을 분석하고 시스템 아키텍처를 설계하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.347-348
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• 2022

자율운항선박 도입에 관한 논의가 국제해사기구에서 본격적으로 시작됨에 따라 자율운항선박 관련 기술개발이 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 통신, 보안, 고장진단, 유지보수 등의 기술개발이 아직 미흡하여, 자율운항선박의 상용화까지는 많은 시간이 소요될 것으로 예상된다. 이러한 기술들은 문제가 발생할 경우 선박에 막대한 피해를 발생시킬 수 있으며, 특히, 연안을 항해하는 선박보다는 대양을 항해하는 선박에 더 치명적이기 때문이다. 본 연구에서는 대양항해 시 자율운항선박에 발생할 수 있는 문제들을 극복하기 위한 방안으로 여러 척의 선박을 하나의 그룹으로 묶어 항해하는 그룹항법시스템을 제안한다. 하나의 그룹은 한 척의 유인선박인 리더선박과 여러 척의 무인선박인 추종선박으로 구성되어 있으며, 항해하는 동안 일직선 형태를 유지한다. 리더선박은 출발지에서 목적지까지 미리 설정된 변침점을 따라 항해하며, 추종선박은 리더선박의 경로를 추종하여 항해한다. 선박의 침로를 제어하기 위한 타각 제어기는 선박에서 주로 사용되는 PD 제어기를 구현하여 사용하였다. 그룹항법시스템을 검증하기 위해 선박해양플랜트연구소에서 공개한 KVLCC2의 축소 모형인 L-7 모델을 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.377-383
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• 2019

항해 중인 함정은 늘 충돌 가능성이 존재하지만 충돌회피를 위한 명확한 기동지침은 없고 함교 당직사관의 직관적 판단에 의존하는 경향이 있다. 본 연구에서는 항해 중인 함정이 방위끌림이 없는 장애물을 조우하는 상황에서 함교 당직사관을 대상으로 언제 어떻게 충돌을 회피하는지 설문조사를 실시하였다. 설문 결과를 활용하여 방위끌림이 없는 장애물 조우 상황, 주·야간 충돌 회피 방법을 분석하였다. 조함이 까다로운 지역은 평택, 목포 순이었고, 주로 협수로 내에서 발생하였다. 빈도는 4시간 항해 시 평균 1회 정도로 나타났으며, 1:1 조우 상황보다 다수 선박 조우가 많았다. 충돌침로 확인 시 전자해도보다 육안 확인 결과를 더 신뢰하였고, 충돌회피 고려 요소로 최단 접근거리, 최단 접근시간을 우선시하였다. 피항의무선과 침로유지선의 충돌회피 기동상 특별한 차이는 없었지만 주·야간 시 최단 접근거리의 차이는 존재했다. 충돌회피 시 대부분의 항해사들은 변침·변속을 함께 사용하는 것을 선호하며 타각 10~15°, 변속 ±5knots, 변침침로는 타함 함미 정방향에서 함미 가중치를 두었다. 이러한 결과들은 승조원들에게 부임 함정의 충돌 회피 기준을 제공하는데 도움이 될 것이며 나아가 AI, 빅데이터 기반의 무인함정 충돌회피 알고리즘 개발에도 적용될 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권4호
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• pp.348-357
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• 2024

상선에 비해 잦은 변침을 하고 어획물로 인한 중량 및 무게중심의 변화와 같은 다양한 운항조건을 가진 어선의 경우, 조종성능은 선박 운항 시에 매우 중요한 역할을 한다. 소형 어선의 사고는 2022년 기준 전체 해상 사고의 약 60%를 차지하며, 이는 부족한 조종성능으로 인한 충돌과 좌초 사고가 주요 원인이다. 특히 10톤 미만의 소형선박에서 발생한 사고는 전체 사고의 약 65%를 차지하는데, 소형 어선의 조종성능 관련 기준이 부재하여 이를 정확히 평가하기엔 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 4.99톤급 소형 어선을 대상선으로 선정하여 3D-CAD로 모델링 한 후, 상용 수치해석 프로그램인 STAR-CCM+를 활용하여 선박의 조종운동 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 이를 바탕으로 다양한 표준재화상태와 무게중심을 고려하여 10° / 10° 및 20° / 20° zigzag test와 35° turning test를 수행하였고, 선체 중량이 증가함에 따라 변침성능이 감소하고 선회성능이 향상되는 경향을 분석하였다. 그 중, 만재출항과 부분만재입항 상태에서는 상대적으로 선회성능이 부족한 결과를 확인하였다. 이를 바탕으로 소형선박의 안전한 운항을 위한 표준재화상태와 무게중심을 고려한 조종성능의 평가 및 그에 상응하는 표준화된 조종성능 평가 기준의 필요성을 제시하였다. 또한, 본 연구의 조종성능 평가 결과가 소형선박의 조종성능 평가 기준 선정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.341-342
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• 2018

대양을 운행하는 선박의 최적 항로에 대한 기존의 연구와는 다르게, 본 연구에서는 연안을 운행하는 선박의 항로 계획을 위한 최적화 방법을 제안하였다. 일반적으로 연안을 운행하는 여객선의 경우 허가 받은 항로를 기준으로 항로에 표시된 변침점을 따라 운행한다. 따라서 본 연구에서는 변침점 사이의 속도를 결정하기 위한 제동 동력과 시간을 고려한 목적 함수를 제안하였고, 목포와 제주를 오가는 여객선의 실제 항로에 본 연구에서 제안한 방법을 적용하여 최적의 속도를 결정하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.147-148
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• 2022

최근 선박 접안 시 사고가 다수 발생함에 따라, 항만 내 선박운항에 대한 안전조치에 대한 필요성이 강조되고 있다. 본 연구는 부산신항만 내 안전조치에 대한 내용을 정량적으로 분석하고자 선박 항적 데이터를 수집하고, 이를 바탕으로 해사인공지능 알고리즘을 적용여 항적패턴을 분석하였다. 그 결과, 부산신항 입출항선박의 변침 지점을 도출하고, 선속·침로의 운용패턴을 제안하였다.