• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.07a
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• pp.11-12
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• 2015

두 선박이 정면에서 마주치며 선박간 상호 통항하거나 상대선을 추월할 경우 각 선박의 선체형상과 선속에 의한 유체력 상호작용에 따른 선박간 간섭력이 발생한다. 선박간 간섭력의 주요한 평가 요소인 횡력과 회두 모멘트의 측정을 통해 두 선박이 근접하였을 때의 위험도와 충돌을 예측할 수 있다. 선행된 간섭력에 관한 연구는 대부분 경험에 의하거나 이론적인 측면에서 관련 연구가 진행되어왔으며, 학계에서 통상적으로 널리 알려진 뉴턴의 연구(1960)에서는 깊은 수심에서 두 선박을 평행하게 항주시켰을 때 선박간 최대 흡인력은 두 선박이 정횡으로 나란하게 위치되는 지점에서 발생하고, 이때의 간섭력은 선속의 제곱에 비례한다고 추정하였다. 현대의 조선기술이 발전함에 따라 선박의 크기는 점점 대형화되고 선박의 운항 효율성 증진을 위한 다양한 선형이 개발되어 실선에 적용되고 있다. 이런 경향에 따라 과거에 비해 현대 선박 운항환경에서의 선박간 간섭은 선박의 크기 및 선형에 의한 영향이 클 것으로 판단된다. 본 연구에서는 선박의 종류별로 대표 선종을 선정하여 두 선박이 정면에서 마주치며 통과하는 운항조건에서의 선속 증가에 따른 선박 상호간 간섭력의 변화를 통상적으로 사용되는 선박조종시뮬레이터를 이용하여 실험 및 분석하여 상관관계를 도출하였다. 선박 유형에 따른 시뮬레이션 실험 결과 최대 횡력은 주로 선미 부근에서 발생하였고 최대 회두모멘트는 선수가 근접할 때 발생하였으며, 선속이 증가할수록 선박 상호간 근접거리가 좁혀졌고 선형별로 각기 다른 선속에서 선미 충돌이 발생하였다. 이 실험연구는 선형에 따른 선박 상호간 근접 시의 횡거리와 통과속력에 대한 기준 설정의 연구 근간을 마련하였고 선박간 교항시 안전운항을 위한 지침이 될 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.06a
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• pp.164-166
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• 2011

기존 연구에서 다중선박의 충돌위험도를 추정하는 알고리즘을 개발한 바 있다. 본 연구에서는 이를 기반으로, 실제 선박에 온보드형으로 설치하여, 운용할 수 있도록 전자해도 기반의 충돌위험도 표시 시스템을 설계하고, 그 표시 프로그램을 구현하였다. 국립해양조사원에서 배포하는 전자해도(IHO S-57) 파일을 이용할 수 있으며, 실시간으로 입력되는 해상교통 정보를 받아 충돌위험도를 계산하여, 표시할 수 있도록 구성하였다. 그리고, 개발된 프로그램의 성능을 검증하기 위하여, 선박운항 시뮬레이터를 이용하여, 실제 선박충돌사고의 AIS 데이터를 이용한 재생시뮬레이션을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.10a
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• pp.374-376
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• 2012

우리나라 항만 입출항 통항 선박의 대형화, 고속화에 따른 해양안전사고가 증가하고 있어 항만 연안 해역에서의 해상교통 안전 확보가 절실히 요구되고 있는 실정으로, 최근 국제항로표지협회(IALA)에서 항로표지 설계와 배치계획에 대한 의사결정을 지원할 수 있는 항로표지 전문 기능 시뮬레이터의 개발과 주요 항로의 항로표지 설계 및 계획 등을 검증할 수 있는 시스템 필요성을 제기하였다. 우리나라 주요 항로의 항로표지 설계와 적정 배치 여부 등을 검증하고 보완할 수 있는 시뮬레이션 시스템이 필요하며 3차원 가상현실 기법을 이용하여 항로표지의 신설 및 이설에 따른 여러 가지 효과를 직관적으로 파악하고 대상 해역의 특성이 고려된 다양한 해상교통환경 변화에 따른 항로표지의 신설 및 이설 효과를 선박 운항자 관점에서 검증하거나, 새로운 항만 항로 건설시 최적 항로표지 배치에 대한 의사결정을 지원하기 위한 항로표지용 시뮬레이터 시스템 개발이 진행되고 있다. 이러한 항로표지 시뮬레이터 개발에 필요한 항로표지 관련 속성에 대하여 기술하였다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.7 no.3
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• pp.1-16
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• 2001

In view of the fact that marine casualties have more often occurred recently, there is a need for ship-handling simulator as a useful tool for maritime training, safety assessment and so on. Moreover various kinds of hull forms have appeared for the purpose of improving ship manoeuvrality. Therefore ship-handling simulator is in need of a database for various ships, and it can make diverse maneuvering simulations possible to apply respective mathematical model to ship-handling simulator. In this paper, we adopted twin-screw and twin-rudder ship and discussed mathematical model of maneuvering motions for her. It was discussed from the viewpoint of hull damping forces at low advance speed and interaction between hull, propeller and rudder. Using this model, maneuvering motion of twin-screw and twin-propeller ship was simulated numerically and her principal manoeuvrability was examined.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1207-1208
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• 2007

현재 GPS 데이터는 항공기 운항과 선박운항, 해양활동 및 육상 운송수단 등의 광범위한 분야에서 사용 중이다. 본 논문은 이 데이터를 시간과 장소에 제약 없이 시뮬레이터를 통하여 얻을 수 있도록 하였으며, 시뮬레이터를 통하여 발생한 GPS 데이터는 현재 상용화된 GPS 수신기의 신호와 동일하다. 또한 GPS 데이터는 GPS 국제 표준 데이터인 NMEA-0183의 위치정보 프로토콜을 사용하였으며, 데이터 분석을 위한 NMEA 프로토콜의 취득은 상용 GPS 모듈을 주행 중인 실제 차량에 탑재해 취득하였으며, 신호취득에는 RS232C통신 인터페이스를 사용하였다. 시뮬레이터의 프로그래밍은 GUI 기반의 윈도우즈 응용프로그램을 사용하여 누구나 간단한 조작만으로 차량의 위치와 속도 등의 변경이 가능하도록 구현하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.286-288
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• 2022

선박의 여러 시스템 중 데이터 통합플랫폼과 화물의 고박센서를 통합 이상치 탐지는 선박의 운항 지원 및 안전에 중요한 역할을 한다. 이 연구에서는 데이터 통합플랫폼과 화물의 고박센서 기반 시스템등의 이기종 통신 시스템의 신뢰성 검증을 위한 시뮬레이터를 개발하고 분석하였고, 관련 절차서를 연구하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.11a
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• pp.1065-1067
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• 2022

울산항에서 일어나는 선박사고를 줄이고자 실제 산업환경정보를 수집하여 관제서버로 전송할 수 있는 기능을 갖춘 수상드론과 소형선박 운항자들을 대상으로 제작된 메타환경에서의 모의 운항을 할 수 있는 시뮬레이터를 제작하여 안전한 산업환경을 만들기 위해 복합적인 항만 안전운항관리 솔루션을 구축하고자 한다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.28 no.2
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• pp.210-215
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• 2024

With increasing automation in ships and the development of autonomous ships, an IPMS (Integrated Platform Management System) in ship needs to integrate and process large amounts of real-time data from various equipment operating on different operating systems. A ship IPMS simulator based on data distribution service (DDS) was developed and its performance was evaluated to handle data processing similar in real ship environment. Errors were monitored while 1,000 topics/sec were asynchronously published and subscribed from data acquisitive units (DAUs) and an IPMS server operating on different operating systems. Except for the loss of some topics during the initial 4 seconds, topics were received without an error thereafter. The developed simulator demonstrates the feasibility of using DDS to integrate various control systems using different operating systems in actual ships.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.30 no.1
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• pp.74-81
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• 2024

In the near future, autonomous ships, ships controlled by shore remote control centers, and ships operated by navigators will coexist and operate the sea together. In the advent of this situation, a method is required to evaluate the safety of the maritime traffic environment. Therefore, in this study, a plan to evaluate the safety of navigation through ship control simulation was proposed in a maritime environment, where ships directly controlled by navigators and autonomous ships coexisted, using autonomous operation technology. Own ship was designed to have autonomous operational functions by learning the MMG model based on the six-DOF motion with the PPO algorithm, an in-depth reinforcement learning technique. The target ship constructed maritime traffic modeling data based on the maritime traffic data of the sea area to be evaluated and designed autonomous operational functions to be implemented in a simulation space. A numerical model was established by collecting date on tide, wave, current, and wind from the maritime meteorological database. A maritime meteorology model was created based on this and designed to reproduce maritime meteorology on the simulator. Finally, the safety evaluation proposed a system that enabled the risk of collision through vessel traffic flow simulation in ship control simulation while maintaining the existing evaluation method.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.12 no.1
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• pp.15-22
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• 2009

Auto-navigation algorithm have been studied to avoid collision and grounding of a ship due to human error. There have been many research on collision avoidance algorithms but they have been validated little on the real coastal traffic situation. In this study, a Collision Avoidance algorithm is developed by using Fuzzy algorithm and the concept of Changeable Action Space Searching (CAS). In the first step, on a basis of collision risk calculated from fuzzy algorithm in the current time(t=to), alternative Action Space for collision avoidance is planned. In the second step, next alternative Action Space for collision avoidance in the future($t=to+{\Delta}t$) is corrected and re-planned with re-evaluated collision risk. In the third step, the safest and most effective course among Action Space is selected by using optimization method in real time. In this paper, the main features of the developed collision avoidance algorithm (CAS) are introduced. CAS is implemented in the ship-handling simulator of MOERI. The performance of CAS is tested on the situation of open sea with 3 traffic ships, whose position is assumed to be informed from AIS. Own-ship is fully autonomously navigated by autopilot including the collision avoidance algorithm, CAS. Experimental results show that own-ship can successfully avoid the collision against traffic ships and the calculated courses from CAS are reasonable.