• 한국통신학회논문지
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• 제41권6호
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• pp.681-688
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• 2016

해상에서 새로운 디지털 데이터 교환 서비스를 제공하기 위해 기존 아날로그 통신용으로 사용하던 초단파 대역 일부를 디지털 통신용으로 전환하는 것을 2012년 세계 전파 회의에서 결의하였고, 국제 전기통신연합 무선통신섹터는 ITU-R M. 1842-1 표준을 통해 해상 디지털 데이터 통신 시스템의 기술 특성을 권고하였다. 수십 해리 정도의 제한적인 초단파 대역의 통신 거리를 극복하기 위해 애드혹 통신을 이용하여 육상국으로부터 멀리 떨어진 선박국에게도 디지털 데이터 교환 서비스를 제공할 수 있도록 선박 애드혹 네트워크 (SANET; Shipborne Ad-hoc Network)의 개념이 국제해사기구를 통해 소개되었다. 본 논문에서는 해상 초단파 대역 디지털 데이터 통신을 위해 개발된 ITU-R M. 1842-1 기반의 통신 시스템에 계층별로 SANET 프로토콜을 구현하고, 실해역에서 네트워크를 구축하여 채널 접속, 경로 설정, 데이터 송수신 등의 기능 들을 검증하였다. 구축된 SANET은 해상정보 수집 및 분석, 입출항 간소화에 활용할 수 있으며, e-navigation을 위한 해상 디지털 통신 인프라로 활용 가능할 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.306-307
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• 2018

본 논문에서는 해양관측부이 보호 및 해상 관측 등을 위해 사용되고 있는 국내외 영상감시 시스템 및 기술 현황을 살펴보고, 차세대 해상용 통신 네트워크 및 인공위성을 통한 해양 공공시설의 안전감시 시스템이 가져야 할 요구사항과 이에 대한 국내외 기술개발 현황을 살펴본다. 또한, 선박 인식 및 추적, 나아가 충돌 예측 등을 수행하여, 해상사고를 예방할 수 있는 해양관측부이용 감시시스템의 개발에 관한 내용을 다룬다. 이를 위해 개발하는 시스템은 해양관측부이에 장착되어 저전력으로 동작하며, 해수에 강한 트레일 감시카메라를 개발하여 적용한다. 추가적으로 AIS정보를 활용한 충돌 예방 경고 모듈이 탑재되고, LTE-M 등과 같은 차세대 해상이동통신 및 위성망 M2M 네트워크를 응용한 통신 모듈을 기반으로 육상 알람 기능을 제공한다. 이를 통해 시스템의 신뢰성을 확보하고, 대형 선박과의 해상사고(선박추돌사고 및 기름유출 등)와 소형선박에 의한 시설물 훼손(Vandalism)의 발생 가능성을 인지할 수 있는 종합적인 데이터를 수집하여 사고의 예방 및 재난 상황 등을 예측함으로써 중요시설의 안전 및 해양환경 보호에 기여하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.927-933
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• 2014

CN(Communication Network)기반의 선박 전력관리 시스템은 선박의 안정적인 항해를 위한 가장 중요한 필수요소이다. 따라서 대부분의 선박은 안전을 목적으로 맥동 부하에 대응하기 위해 필요 용량보다 더 큰 용량의 발전기를 설치한다. 하지만 이러한 비교적 큰 용량의 발전기는 낮은 전력부하에서 발전기의 저부하 손실과 효율을 감소시키는 단점을 지니고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 선박의 맥동부하를 방지하기 위한 보조전력을 적용한 하이브리드형 전력시스템을 제안하며, 전력시스템 설계를 위해 실 선박의 운항 데이터를 바탕으로 NI사의 LabVIEW를 이용하여 시뮬레이션을 진행하였다. 시뮬레이션을 통하여 안전항해를 위한 보조전력시스템과 연계한 하이브리드형 전력시스템의 적용방안을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1999-2007
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• 2017

본 논문에서는, 해상에서 가용한 LTE, 초단파(VHF), 단파(HF) 통신 서비스 중에서 네트워크 환경에 따라서 최적의 통신 대역을 결정하는 멀티대역 네트워크 선택기 (MNS: Multi-band Network Selection) 시스템을 리눅스 기반의 소프트웨어로 구현한다. 구현된 소프트웨어는 네트워크 인터페이스, MNS 서버, 사용자 GUI로 구성된다. 2조의 MNS 시스템을 구축하여 구현된 MNS 시스템의 기능을 실내 시험을 통하여 검증한다. 이를 위하여, ITU-R M.1842-1 Annex1과 Annex4를 각각 준수하는 2종의 VHF 통신 링크는 소프트웨어적으로 에뮬레이션하고, HF 통신은 한 MNS 시스템의 송신(수신)을 다른 MNS의 수신(송신)에 직접 연결하여 실내 기능 검증이 가능하도록 한다. LTE, 초단파, 단파 각 통신 링크의 인위적인 단절 또는 재연결에 따른 구현된 MNS의 단절 없는 해상 통신 서비스 기능을 검증한다. 구현된 MNS 시스템은 e-navigation 등과 같은 다양한 해상 통신 서비스에 활용 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권7호
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• pp.851-856
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• 2013

최근에 들어 전술환경이 모든 요소들을 네트워크로 연결하는 NCW 환경으로 변화하면서 위성을 이용한 대용량 고속의 위성통신이 매우 중요하게 부각되었다. 고품질의 위성링크를 제공하기 위해서는 플랫폼의 안정화 기술이 선행되어야 한다. 기존의 안정화 제어기술은 주로 PI제어기를 사용하는 선박용이 주류를 이루었다. 이에 비해 보다 더 빠른 응답특성이 요구되는 지상용 단말의 경우 빠른 시간 안에 위성을 추적할 수 있도록 안테나 구동속도가 빨라야 하며, 외란을 감지하는 센서와 감지된 외란을 보상하면서 위성지향을 유지할 수 있도록 하는 알고리즘이 필요하다. 본 연구에서는 안테나 시스템의 동역학 특성을 분석하여 지상용 단말에 적합한 저주파 영역에서 높은 격리도를 갖는 $PI^2$ 제어기를 포함하는 안정화 제어루프를 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9A호
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• pp.712-718
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• 2009

본 논문에서는 선박용 해양텔레매틱스(Maritime Telematics)를 위한 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network) 시스템의 에너지 효율성을 결정하는 전송파라미터를 분석하여 최적의 전송파라미터 선택 방안을 제시한다. 본 논문에서 고려하는 WPAN 시스템은 IEEE 802.15.3의 TDMA 기반의 HR(high rate)-WPAN으로 선박네트워크에 적용할 경우에 고려 되어야하는 전송 파라미터를 분석하고 에너지를 절약할 수 있는 전송파라미터 결정방식에 대하여 제안한다. 특히 선박환경에서 에너지 소모량과 밀접한 채널 파라미터인 경로손실(path loss)을 결정하는 선박의 구성재질(철골구조의 대형선박, FRP소재의 중소형선박)과 HR-WPAN 전송파라미터들에 따른 에너지소모량을 분석하고 에너지 효율성을 극대화할 수 있는 선택방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과 각 선박환경에 따라 전송률 선택방식, 전송전력 조절 방식 및 데이터 분할(fragment)크기의 선택에 따라 에너지 효율성능이 결정됨을 보였고 최적의 선택방안을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10A호
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• pp.769-775
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• 2009

본 논문에서는 선박용 해양텔레매틱스(Maritime Telematics)를 위한 무선 PAN(WPAN: Wireless Personal Area Network) 시스템의 에너지 효율성을 결정하는 전송파라미터를 분석하여 최적의 전송파라미터 선택 방안을 제시한다. 본 논문에서 고려하는 WPAN 시스템은 IEEE 802.15.3의 TDMA 기반의 HR(high rate)-WPAN으로 선박네트워크에 적용할 경우에 고려되어야하는 전송 파라미터를 분석하고 에너지를 절약할 수 있는 전송파라미터 결정방식에 대하여 제안한다. 특히 선박환경에서 에너지 소모량과 밀접한 채널 파라미터인 경로손실(path loss)을 결정하는 선박의 구성재질(철골구조의 대형선박, FRP소재의 중소형선박)과 HR-WPAN 전송파라미터들에 따른 에너지 소모량을 분석하고 에너지 효율성을 극대화할 수 있는 선택방안을 제시한다. 시뮬레이션 결과 각 선박환경에 따라 전송률 선택방식, 전송전력 조절 방식 및 데이터 분할(fragment)크기의 선택에 따라 에너지 효율성능이 결정됨을 보였고 최적의 선택방안을 제시하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.96-103
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• 2011

본 논문에서는 발전기, 스위치보드, VFD, 추진전동기 등으로 구성된 전기추전선박의 전력 네트워크를 모델링하고, 전력조류해석과 단락전류해석을 통하여 계절별 선박 운용에 따른 전력시스템 특성 해석 및 단락사고 발생 시차단기의 용량을 선정한다. 이와 더불어 3.7MW급 유도전동기 및 영구자석형 동기전동기의 정성적, 정량적 비교 해석을 통해 전기선박 추진전동기로 적합성에 대해 추가 고찰한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-45
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• 2005

최근 RFID 기술은 유비쿼터스 센서 네트워크 구현을 위한 중요기술로 급부상하고 있다. 본고에서는 RFID 기술, 표준화 동향 및 다양한 응용영역을 분석함으로써 해상분야의 전망있는 응용분야를 발굴하기 위한 조사목적에서 이루어 졌다. RFID 기술개요 및 요소기술, 국내외 표준화 동향 및 응용분야를 소개한 후 해상분야에서 RFID 활용방안을 소개하였다. 해상분야에서 주요 응용영역으로는 선용품 재고관리의 자동화, 컨테이너의 관리, 화물창 상태관리, 이동통신망을 이용한 연안선박의 관리방안 등을 들 수 있다. 결과적으로 기존의 이용가능한 유무선 통신망에 RFID시스템을 효과적으로 적용한다면 선박운항의 효율화, 해양안전 확보 및 해양환경 보호에도 많은 기여를 할 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.288-294
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• 2011

본 논문에서는 FPGA기반의 SoC보드(Xilinx Virtex-4 ML401 EVM)를 이용한 전력인버터제어시스템을 설계하였다. 선박에 전력시스템을 적용하기 위해서 선박의 최신 통신 프로토콜인 NMEA 2000 표준 프로토콜을 적용하였으며 전력 시스템의 성능을 평가하기 위한 PC기반의 모니터링 프로그램을 제작하였다. 전력 제어시스템은 FPGA기반의 임베디드 SoC보드상에서 이중프로세서(Dualprocessor)형태로 설계하였으며 이중프로세서를 적용함으로써 실시간 제어 감시가 가능하다. 이중프로세서 중 하나는 전력 제어를 위한 PWM신호생성 및 전력 회로내의 주요 전력 파라미터를 센싱 하는 제어용 프로세서로 동작하며(Control processor) 다른 프로세서는 제어프로세서의 각종 전력 센서 파라미터와 제어 파라미터들을 이중포트 램(Dual Port RAM)을 이용하여 정보를 공유하고 외부 NMEA 2000프로토콜 기반의 모니터링 장치와 네트워크 기반의 통신을 수행하는 통신용 프로세서(Communication processor)로 구성된다. 본 논문에서 제작한 전력 제어시스템은 선박내의 분산발전,송배전 및 전압 레귤레이션 시스템에 적용 될 수 있다.