• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.238-246
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• 2021

어선과 같은 소형선박의 충돌사고는 큰 인명피해를 초래한다. 본 연구 이전에 선행된 연구에서는 충돌위험을 판단하고 경보를 발생시키는 소형선박 충돌예방 알고리즘을 개발하였다. 하지만 충돌경보와 같이 안전을 위해 제공되는 서비스는 위험을 예방할 뿐 아니라 이용자의 만족도 또한 어느 정도 수반되어야 효과적으로 기능할 수 있다. 본 연구에서는 소형선박 충돌예방 알고리즘의 실용성 향상을 위해 알고리즘을 개선하고, 알고리즘을 실제로 적용하여 개선결과 및 효과를 확인하고자 하였다. 충돌경보 서비스를 사용한 소형선박 운항자들을 대상으로 설문조사를 수행한 결과, 충돌경보의 정확도 향상과 경보 횟수 및 음량에 대한 사용자들의 요구사항이 확인되었다. 이에 따라 본 연구에서는 사용자 만족도 향상을 위해 알고리즘을 개선하였으며 실제 해상환경에서 개선된 알고리즘을 적용한 실선실험을 수행하였다. 그 결과 개선 전보다 경보 발생 빈도가 감소하였지만, 위험한 상황에서는 경보가 비교적 꾸준히 발생하였으며, 충돌경보의 정확성과 실용성이 향상된 것으로 분석되었다. 추후에는 개선된 알고리즘의 적정성에 대한 근거자료를 마련하여 알고리즘의 실용성과 신뢰성을 확보한다면 소형선박 충돌사고 예방에 효과적으로 기여할 수 있을 것이다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.186-192
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• 2019

일반적으로 운항 중인 선박이나 건조 중인 선박의 선저에는 많은 해양 생물들이 부착된다. 이러한 현상으로 인해 선박 표면의 거칠기가 증가하여 선박속도의 손실이 발생하게 되고 결과적으로 경제적 손실 및 환경오염 등의 발생을 초래하게 된다. 본 연구에서는 선박 선저에 부착된 해양생물 및 선저 상태를 검사하는 수중드론 등의 카메라 영상을 획득/활용한다. 획득된 해당 영상은 관리자 육안확인에 의해 해양 생물들에 따른 거칠기 등을 판단하게 된다. 이에 영상을 보정하는 필터 알고리즘을 원본 영상에 적용함으로써 해양 생물들 부착 여부 등에 대한 올바른 판단에 도움을 줄 수 있다. 수중 영상의 보정 알고리즘에는 다양한 필터가 필요하며, 어두운 수중 환경에 맞는 조명이 판단에 많은 영향을 미치므로 조명의 밝기 정도에 따른 해양 생물 부착 여부 판단에 대한 내용도 소개하고자 한다. 본 연구에서 적용된 보정 알고리즘 및 각 알고리즘별 조명 밝기에 따른 연구테스트 결과는 많은 분야에 적용 가능할 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.127-129
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• 2014

AIS를 이용한 선박간의 자동위치인식이 적용되고 있으나 여전히 많은 선박사고로 인해 인명 및 재산 손실 뿐만 아니라 환경오염까지 초래하는 문제가 발생하고 있다. 이에 본 논문에서는 선박사고 중 높은 사고율을 차지하는 선박간의 충돌사고를 줄이고자 AIS에서 제공하는 static 정보, dynamic 정보를 이용하여 선박 충돌 회피 알고리즘과 시뮬레이션 시스템 설계를 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.881-889
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• 2022

전 세계적으로 선박의 배출물에 의한 환경 오염에 관심이 증가하여, 에너지 효율을 높여 선박 배출물 감소와 연료 소비 효율을 높이는 시스템 개발에 많은 연구가 진행되고 있다. 각 시스템은 소형 선박에서는 실증될 수 있으나, 대형 선박의 경우에는 실증에 대한 여건이 마땅치 않다. 현실적으로 대형 선박에 real time으로 구동되는 에너지 관리 시스템 제어기를 테스트하기 위해서는 시뮬레이터를 통한 테스트를 수행해야 한다. 본 연구에서는 각 제어 시스템과 에너지 관리 시스템을 연동할 수 있도록 각 신호를 Modbus TCP/IP에 맞게 주소를 설정하였으며, 신호의 흐름에 따라 알고리즘을 구성하였다. 또한, 각 제어기가 선박에서 수집하는 신호를 인위적으로 발생시킬 수 있도록 신호 발생기를 설계 및 제작하였다. 시뮬레이터 제작 및 연동 결과 real time으로 운용되는 각 제어기는 역할을 알맞게 수행하였으며, 선박용 에너지 관리 시스템의 알고리즘의 적용이 적절히 수행됨을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.176-177
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• 2011

현재, 해양 선박의 경우 주간에는 육안을 통하여 쉽게 항구를 찾아 쉽게 선박을 정박시키거나 출항을 할 수 있지만, 사람의 시야를 확보할 수 없는 야간의 경우에는 선박의 전자 장비에 의존하거나 해상위에 떠 있는 해상 유도 표시등을 이용하여 선박을 정박시키거나 출항을 하고 있다. 또한, 현재의 많은 해상 유도 표시등은 GPS를 사용하여 제품을 설계하고 있지만, 시간에 따른 점멸 제어에 대한 오차가 누적되어 일정시간의 경과 후에는 유도등의 동기화에 많은 문제가 발생하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 야간에 선박의 안전한 출항과 정박의 안내를 위하여 해상 유도 표시등의 동시 점멸에 관한 논문으로 PGS 시간 정보 데이터를 이용하여 일정시간이 흘러간 뒤에도 유도등의 점멸 제어 누적 오차를 제거할 수 있는 알고리즘을 개발하여 기존의 제품을 보완할 수 있는 알고리즘을 제안하고 그 성능을 실험을 통하여 제시하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.1397-1400
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• 2021

다수의 사고가 발생되는 소형 선박에 반해 대형 선박을 위주로 제공되고 있는 스마트 해상 물류 시스템을 뒷받침하기 위하여 소형 선박에서 자주 발생할 수 있는 사고의 유형과 그 예상 확률을 제공하는 시스템을 연구하고 제공한다. 로지스틱 분류를 통해 사고의 확률을 예측하며 추천 알고리즘을 활용한 발생 가능성이 높은 사고의 유형을 도출하여 소형 선박용 e-navigation 을 제공한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.110-111
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• 2018

최근 5년간 우리나라 해양사고 현황을 살펴보면 어선 사고가 약 68.2%, 100톤 미만의 선박 사고가 약 80%를 차지하고 있으며, 사고건수도 매년 증가하는 추세이다. 특히 어선 사고 중 11.6%는 충돌사고로 기관손상 다음으로 높은 비율을 차지하였으며, 이는 운항 과실에 의한 해양사고가 대부분을 차지하였다. 본 연구에서는 이러한 소형 선박의 충돌사고를 예방하기 위하여 육상에서 활용되고 있는 WAVE 통신기술을 기반으로 실용적으로 사용할 수 있는 소형 선박 충돌예방 로직을 고안하고자 한다. 로직은 충돌위험 선박의 판별, 알고리즘에 의한 계속적 감시(계산), 충돌위험 알람 발생의 3단계로 구분되며, 알람 발생에 대한 기준을 마련하기 위하여 사용자 설문 및 시뮬레이션 실험을 수행하였다. 그 결과 DCPA 기준 $8(L_a+L_b)$와 TCPA 기준 2분(항해 중), 6분(조업 중)을 도출하였고, 이를 적용하여 로직을 개발하였다. 추후 로직 고도화 및 시스템화를 통하여 소형 선박의 충돌사고를 예방하는데 기여할 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.260-262
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• 2014

해양사고는 선박운항 또는 기기작동에 대한 전문적 지식의 결여에서 기인되는 부분도 있으나, 사고의 많은 부분이 운항자의 정신적 해이 또는 주위상황 식별오류 등에 의해 발생되는 경우가 많다. 이에 따라 해기교육이 강화되고 교육 효과를 향상시키기 위해 선박조종시뮬레이션을 포함하는 다양한 교육훈련 과정이 개설되고 있지만 사고 발생율이 높은 하급면허를 소지한 항해사들은 영세한 선사들에 소속되어 시뮬레이션 교육의 기회가 많지 않다. 따라서 영세선사에서도 이용할 수 있는 초급 및 하급 항해사용 간이 시뮬레이터의 개발이 필요하다. 본 연구는 간이 시뮬레이터에 사용될 시나리오와 시뮬레이션 Debriefing에 이용하기 위한 자기평가서, 그리고 시뮬레이션 결과를 정량화 시킬 수 있는 평가 알고리즘을 항해사 및 해기교육 대상자들의 설문결과, 사고사례 통계조사를 기반으로 개발하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.557-565
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• 2011

본 논문에서 고려하는 선박USN 환경에서는 선박의 특수성으로 인해 멀티홉으로 구성되며 선박의 안전운항과 관련된 센서 노드들은 센싱될 위치에 배치가 완료되면 이동할 필요 없어지게 되므로 고정이 되며, 센서노드 모두 FFD(Full Function Device)로 구성 된다고 가정하였다. 무선 센서 네트워크는 고정된 인프라의 도움이 없이 이동 노드만으로 구성된다. 이는 네트워크의 융통성을 높일 수 있지만 센서 노드의 멤버로서의 자유로운 참여와 이탈 또는 전력소모로 인하여 네트워크의 라우팅에 어려움이 발생하게 된다. 본 논문에서는 선박USN 환경의 고정된 센서 네트워크에서 비트맵과 클러스터 방식의 라우팅을 혼합한 알고리즘을 제안하고 모의실험을 통해 제안한 알고리즘의 타당성을 보였다.