• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2001.12a
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• pp.169-172
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• 2001

최근 들어 두드러지고 있는 선박 업계의 승조원 승선 기피현상에 따른 항해인력 부족현상을 해결하기 위해 선박의 자동화 및 지능화를 위한 연구가 활발히 전개되고 있다. 선박운항의 지능화를 이루기 위한 핵심적인 요소는 지능형 자율운항시스템이다. 지능형 자율운항시스템은 선박운항에 있어 항해 계획을 수립하고 현재의 선박운항 상태를 파악하여 선박을 적절히 제어하는 항해 전문가의 능력을 전산화 한 것이다 지능형 자율운항시스템은 실제 선박에 장착하여 성능을 검정되어야 하나, 시간과 경제적 측면의 현실적 문제로 인하여 시뮬레이터를 이용하여 테스트되는 추세이다. 년 연구에서는 지능형 자율운항시스템을 테스트하기 위한 선박조종시뮬레이터를 개발하였다. 선박조종시뮬레이터는 선박의 물리적 요소값 및 초기 상태에 대한 입력 값으로 초기화 한 후, 매 순간 자율운항 시스템의 출력 값인 조타 및 추진 제어치를 시간에 기초하여 입력 받는다 선박의 다음 상태는 선박 운동방정식을 모방하여 산출하고, 그 결과를 센서 값으로 변화하여 지능형 자율운항 시스템에 다시 제공한다. 본 연구의 선박조종시뮬레이터에서는 선박의 물리적 및 운항 특성을 모방하기 위해서 선박 운동방정식을 이용한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.89-92
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• 2002

최근 들어 급증하고 있는 해양 충돌 사고 증가의 원인은 선박을 조종하는 항해사의 잘못된 판단 에 의한 부주의가 대부분이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 적극적인 방법은 선박에 자동화 및 지능화를 부여하여 항해사의 실수를 최소화하는 것이다. 대표적인 연구는 선박의 자율운항시스템(autonomous navigation system)이 있는데, 이는 선박운항에 있어 항해계획을 수립하고 현재의 선박의 상태를 파악하여 선박을 적절히 제어하는 항해 전문가시스템이다. 선박 자율운항시스템은 실세계의 선박에 장착되어 실험하여야하나, 선박은 고가의 운송수단이고, 자율운항시스템을 장착하기 위한 하부장치 인터페이스를 설계 및 구현에 많은 시간이 소요되므로 실제 선박을 모방하는 선박시뮬레이터를 이용하는 방법이 타당하다. 선박시뮬레이터는 선박의 물리적 운항특성을 모방하는 선박운동시뮬레이터와 선박 운항 주변에 변화하는 장애물을 시뮬레이터 하는 주변 객체시뮬레이터로 구성된다. 본 연구에서는 선박 운항 주변에 등장하는 장애물 변화를 시뮬레이션하고, 이에 기반한 ARPA RADAR를 모의 가동하는 주변객체시뮬레이터를 개발한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.224-225
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• 2021

해양사고의 주요 원인으로 언급되고 있는 피로요인은 장시간 소요되는 선박의 운항과정에서 발생할 수 있는 사고발생의 주된 요인이다. 이러한 피로의 유발 요인 중 하나인 음주운항으로, 이로 인한 해양사고는 대형 인명피해 뿐만 아니라 해양환경오염이라는 국가적 대재난으로 이어질 수 있다. 다행히 「해사안전법」 시행령 개정에 따라 주취운항 단속 기준 (혈중알콜농도 기준)이 기존 0.08%에서 2011년 0.05%, 2014년 0.03%로 강화됨에 따라 주취 운항의 위험성에 대한 인식은 개선되고 있으나, 최근 5년 동안 선박 음주 운항 단속 건수는 총 556건으로 나타났으며, 음주운항으로 인한 충돌, 좌초 등의 사고가 지속적으로 발생하고 있다. 본 발표에서는 음주운항이 선박운항에 미치는 영향을 알아보기 위해 선박운항 시뮬레이터 데이터 분석을 통한 음주운항 패턴 분석 결과를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2010.04a
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• pp.156-158
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• 2010

선박운항자의 인적사고 방지 및 운항 훈련을 위한 방안으로 선박 운항 시뮬레이터가 사용된다. 선박운항 시뮬레이터에서 실시간 3D 가시화 기술은 현실감 있는 직관적인 영상을 제공하여 피교육자에 인지력을 향상시켜 시뮬레이터의 교육 효과를 높이는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 선박 운항 시뮬레이터 장착된 실시간 가시화 시스템의 확장성 및 독립성을 확보하기 위해서, 가시화 시스템의 상업용 그래픽 엔진을 공개형 그래픽 엔진으로 대체하기 위해서 수행된 실시간 3D 가시화 시스템의 설계 결과에 대해서 설명한다. 실시간 3D 가시화 시스템은 요소 기능, 그래픽 데이터 활용, 타 시스템과의 연동 측면에서 도출된 운용 요구사항들을 만족하도록 설계되었고 시스템의 확장성과 상호운용성의 확보도 고려하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.122-124
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• 2012

선박운항 시뮬레이터 시스템은 체험자가 실제 선박을 운항하는 것과 유사한 경험을 할 수 있도록 설계된 시스템으로 선원의 교육 및 해상교통 안전진단 등에 활용된다. 이러한 활용 목적에 따른 효과를 극대화하기 위해 시뮬레이션 통제 및 운용 공간을 비롯해 하드웨어 및 소프트웨어, 데이터베이스 등 여러 요소가 유기적으로 연동되어 구성되는데, 공간 및 하드웨어. G.UI 기반의 소프트웨어 등은 실선박과 거의 흡사하게 제작되고 있는 반면 3차원 영상 소프트웨어 및 데이터베이스는 몰입감을 형성하는 가장 중요한 요소임에도 불구하고 사실적으로 묘사되지 못하고 있다. 특히 선박운항 시뮬레이터의 가장 중요한 요소 중 하나인 해양파 묘사에 있어서는 더욱 취약한 모습을 보여주고 있다. 본 발표를 통해 선박운항 시뮬레이터를 위한 여러 해양파 가시화 요소들을 분석해 보고 몰입감 있는 해양파 가시화를 위한 방안을 모색하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.112-114
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• 2015

지구온난화에 따라 극지 항로를 통한 선박 이동이 가능하게 되었다. 일반 항로와 달리 극지 항로는 얼음 등에 의해서 선박에 손상이 발생할 우려가 높아 추가적인 설비, 장비 등을 요구하고 있다. 이에 국제적으로 극지 항로를 운항할 항해사를 대상으로 교육을 강제화 하려는 등의 움직임이 활발하다. 극지 운항 항해사를 대상으로 한 교육을 위해서 시뮬레이터의 활용이 반드시 필요하며, 시뮬레이터를 활용한 교육 방안에 대해 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.10a
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• pp.265-267
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• 2014

선박운항 시뮬레이터는 다수의 하드웨어 및 소프트웨어, 데이터 요소들로 구성되어 있어, 시스템 설계가 매우 난해하며 활용 목적에 맞춰 신중하게 설계하지 않으면 활용도가 떨어지거나 가성비가 나빠진다. 범용성을 요구하지 않는 특정 목적 선박운항 시뮬레이터의 경우, 구성 요소 별 기여도 및 자원 투입 비율을 검토하여 설계에 반영하도록 하고, 필수 기능보다 부가 기능에 많은 자원이 투입되지 않도록 주의해야 한다. 본 발표에서는 특정 목적 선박운항 시뮬레이터 개발 사례를 분석해 보고, 사례별 보다 적합한 설계 방향을 도출해 보았다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2007.12a
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• pp.5-7
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• 2007

IMO MSC 에서 제안된 E-Navigation 개념은 전자정보통신기술에 기반한 선박과 육상간 해양정보의 수집, 통합, 교환, 표현, 분석 풍을 통해서 항행 안전과 효율을 높이고, 해양환경을 보호하는 항행서비스를 개선하는 것이다. E-Navigation 전략을 개발하고 E-Navigation 환경을 구축하는 과정에서 해상교통환경의 주체가 되는 관제센터와 운항 선박의 정보교환 연동 시뮬레이션은 E-Navigation 환경 구축에서 중요한 의의가 있다. 육상-선박간 연동 시뮬레이션을 통해서 E-Navigation의 다양한 정보 교환의 기술적 가치와 새로운 교통환경의 안전성과 효율성을 평가할 수 있다. 본 연구에서는 항만 관제 모의를 수행하는 VTS 시뮬레이터와 선박운항을 모의하는 선박운항 시뮬레이터를 통합 운영하여 고급의 교통 정보를 양방향으로 교환하고, 각 선박마다 차별화된 교통 정보를 제공받을 수 있는 방안을 마련하기 위한 E-Navigation 환경을 시뮬레이션하는 시스템을 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.05a
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• pp.43-47
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• 2002

선박 업계의 항해 인력부족 현상을 해결하기 위한 방법으로 선박의 지능화 및 자동화에 관한 연구가 활발히 진행중이다. 선박의 지능화 및 자동화를 위해 지능형 자율운항제어시스템(Autonomous Ship Control System using Intelligence Techniques)이 개발되고 있다. 지능형 자율 운항제어시스템은 선박운항에 있어 항해계획을 수립하고 현재의 선박운항 상태를 파악하여 선박을 적절히 제어하는 항해 전문가의 능력을 전산화 한 것이다. 지능형 자율운항시스템은 항해, 충돌회피, 선체유지, 자료융합, 운동제어, 통합 아키텍처 시스템으로 구성되어 있다. 선박 운동제어시스템은 상위 레벨의 고수준제어 요구치를 하위레벨의 저수준제어치로 변환하는 제어기이다. 본 논문에서 선박의 물리적 특성을 모방하기위해 Oldenburger 제어 이론에 기반한 선박 제어기를 설계하고, 설계된 제어기의 성능검정을 위해 선박시뮬레이터에서 다양한 시나리오를 바탕으로 시뮬레이션 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.10a
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• pp.371-373
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• 2012

항로표지는 선박이 운항하는데 필요한 각종 정보를 제공해 주는 중요한 시설물이다. 과거에는 이러한 항로표지 배치를 설계함에 있어 도상 및 경험에 의한 설계가 주로 이루어져 왔으나, 최근 선박의 대형화 및 물동량 증가와 함께 해역의 복잡성이 상대적으로 증가하면서, 항로표지 배치에 보다 과학적인 설계 기법을 도입해야 할 필요성이 증가하고 있다. 항로표지 시뮬레이터는 우리나라 주요 해역의 지형적, 환경적 특성, 그리고 여기에서 운항하는 선박들의 특성, 해상교통 특성 등을 종합적으로 고려한 시뮬레이션 환경을 항로표지 설계자에게 제공함으로써, 최적의 안전성과 효율성을 가진 항로표지 설계, 항로표지 최적 배치계획 등에 대한 의사결정을 효과적으로 지원할 수 있는 시스템을 의미한다. 이를 위해서는, 기존의 선박운항 시뮬레이터 시스템이 가진 기본적인 기능외에 추가적인 기능 설계가 필요하다. 본 논문에서는 이러한 항로표지 시뮬레이터에 대한 개발 및 구축 계획에 대해서 정리하였다.