• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.724-727
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• 2007

선박 운항 자동화 시스템은 선내 노동력 감소, 작업 환경 개선, 운항 안전성 확보 및 운항 능률의 향상을 목표로 하며, 궁극적으로는 운항 경제성확보를 위한 승선 인원의 최소화에 그 목적이 있다. 최근에는 적응 제어방법 등을 응용하여 선박의 비선형성을 보상하여 선박의 회두각 유지제어(Course Keeping Control), 항로 추적제어(Track Keeping Control), 롤-타각제어(Roll-Rudder Stabilization), 선박 위치제어(Dynamic Ship Positioning), 선박자동 접이안(Automatic Mooring Control) 등에 관한 연구를 수행하고 있으며 실제의 선박으로 대상으로 응용연구가 진행 중이다. 선박은 Steering Machine에 의해 조정되는 Rudder angle과 선박의 회두각의 관계는 비선형적이며, 선박의 Load Condition은 선박의 Parameter에 영향을 주는 비선형적인 요소로서 작용한다. 또한 외란요소인 파도의 유속(流速)과 방향, 풍속과 풍량 등이 비선형적인 형태로 작용하므로 선박의 운항을 힘들게 하는 요인이 된다. 따라서 선박의 운항시스템에는 비선형성을 극복할 수 있는 강인한 제어 알고리즘을 요구한다. 본 논문에서는 퍼지 알고리즘을 이용하여 선박의 비선형적인 요인 및 외란을 극복할 수 있는 선박의 자율운항 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 통해 그 결과를 살펴보았다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.338-340
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• 2022

미래 선박시장을 주도하게 될 자율운항선박의 기술개발은 국·내외를 막론하고 활발히 진행되고 있다. 자율운항선박 기술 개발의 고도화와 단계적인 실증을 위해서 체계적인 성능시험은 필수적이며, 이를 위하여 시험해역을 포함한 육·해상 성능시험 인프라가 울산시 고늘지구 인근에 구축되고 있다. 시험해역의 안전관리와 시험선박을 지원하기 위하여 자율운항선박 성능실증센터에는 통합관제시스템이 구축되며 자율운항선박 기술 및 연계 기술의 개발과 연구에 활용될 수 있도록 기본설계를 통하여 요구사항을 반영하여 장비를 구성하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.385-387
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• 2022

근래에 들어, ICT (Information and Communication Technologies) 기술을 비롯한 첨단 디지털 기술의 발전으로, 선박/해양 산업에서 운용되는 시스템들은 더욱 복잡하고 다양해지는 경향을 보이고 있으며, 첨단 시스템 운용의 증가는 기존에 경험하지 못한 새로운 위험에 대한 불안과 함께 더욱 체계적인 방식으로 이러한 위험을 분석 및 제어할 수 있도록 하기 위한 발전된 위험도평가 방법론 적용의 필요성을 야기하고 있다. 이 논문에서는 첨단 디지털 기술이 적용되는 자율운항선박에 대한 위험도평가 절차 및 방법론과 정성적 위험도평가(Qualitative Risk Assessment) 적용 사례를 소개하고자 한다. 자율운항선박의 정성적 위험도평가를 위하여 자율운항 시스템들이 탑재된 자율화 등급 3 수준의 가상 자율운항선박을 선정하고, 기존 유인선박의 운용에 필요한 다양한 기능들과 자율운항선박 운용에 필요한 기능들을 식별하여 비교분석 하였다. 또한, 자율운항선박의 운용에 필요한 다양한 기능들의 실패로 인하여 발생 가능한 위험시나리오들을 식별하고, 식별된 위험시나리오를 바탕으로 자율운항선박의 운용 안전성 향상을 위하여 추가 고려되어야 할 안전조치들을 식별하였다. 본 연구 결과는, 이후 연구 수행 계획인 자율운항선박에 대한 정량적 위험도평가 (Quantitative Risk Assessment) 방법론 개발을 위한 자료로 활용될 예정이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.138-138
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• 2020

전세계적으로 자율운항선박 기술개발이 활발하게 이루어지고 있으며, IMO(국제해사기구)에서는 자율운항선박 도입을 위한 제도적 측면에서 검토 중이다. 우리나라도 해수부-산업부 공동으로 자율운항선박 기술개발사업을 진행 중이며, 2025년까지 자율화등급 3수준의 기술개발을 목표로 한다. 본 연구는 자율운항선박 항해에 기초가 될 충돌회피 시점을 도출하고자 한다. 이를 위해 우리나라 연안의 해상교통조사 자료를 이용하여 선박운항자의 피항시점(CPA, TCPA, 위험도, 이격거리, 선수방향차이 등)을 파악하고자 한다. 피항시점은 자율운항시스템의 기초학습자료로 이용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.131-132
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• 2020

자율운항선박 지원 6종서비스는 자율운항선박의 도입에 따른 항계 및 협수로 내에서 터미널까지 안정적으로 통항과 자율적인 이·접안 및 화물 적·하역이 가능하도록 안전운항을 지원하는 기술을 의미한다. 자율운항선박 지원 6종서비스에는 근접 선박에 대한 연속 회피가 가능한 자율운항 지원 서비스, 인공지능 센서 융합을 통한 접·이안 및 계류 지원 서비스, 스마트 해상 물류 프로세스를 위한 화물 양·적하 및 선박 입출항 지원 서비스, PSC 점검율 제고를 위한 PSC 점검 지원 서비스, 선박의 주요 기기를 육상에서 관찰하기 위한 상태모니터링 지원 서비스, 해양사고 발생 시 신속한 조치를 위한 사고대응 지원 서비스로 이루어져 있다. 이 연구에서는 개발되는 안전운항 지원서비스 6종의 실용성 및 현장 적용 가능성을 테스트하기 위한 실선박 기반의 검증 시나리오를 개발하고 6종 서비스의 육상 시범 운용을 위한 인프라를 구축하고자 하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.139-140
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• 2020

우리나라는 국제해사기구에서 제시한 자율수준 3단계의 자율운항선박 기술개발 사업을 추진 중에 있으며, 자율운항선박 및 원격운항센터의 사이버보안에 관한 기술개발이 핵심과제로 포함되어 있다. 국제해사기구는 현존선의 대한 사이버 위협에 대한 조치로 제98차 해사안전위원회에서 '해상 사이버 위험관리 지침(Guidelines on maritime cyber risk management)'을 채택 및 승인하였다. 자율운항선박이 디지털 센서의 거대시스템임을 고려할 때 기술개발 완료시 해상에서 기존 선박과 자율운항선박의 공동 운항을 고려하여 해상교통관제체계(VTS)에 대한 사이버보안 측면을 고려 할 필요가 있다. 이 논문에서는 부산항 VTS 관제사(VTSO)를 대상으로 하여 자율운항선박 운영을 고려한 VTS 관제시스템의 사이버보안 만족도를 조사하였다. VTSO를 대상으로 한 사이버보안 만족도 조사 및 분석방법은 IPA(Importance Performance Analysis) 매트릭스를 적용하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.164-165
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• 2022

자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship)의 개발과 도입은 해양 분야의 4차 산업 시대를 이끄는 가장 중요한 기술과 변화이다. 자율운항선박은 해양 사고의 발생 원인 중 가장 높은 비중을 차지하는 인적 요소를 줄이기 위해 인간의 개입 없이 독립적으로 운항하는 선박을 일컫는다. 인간의 개입을 줄이기 위해서는 기존의 선박과 다른 개념과 기술을 개발하고 도입해야 한다. 수십 년 전 개발되어 해상 플랫폼 및 오프쇼어 분야에서 특정 용도로 사용되는 선박 시스템인 동적위치제어스템은 기존의 시스템에 더해 더욱 정교하고 섬세한 선박의 움직임이 가능하도록 다양한 기능을 제공한다. 최근의 영국에서 제출한 IMO 의제 문서에 의하면, 자율운항선박에는 전통적인 앵커와 같은 선박 설비에 더해 추가로 다른 기술이 적용될 수 있다고 밝히며, 동적위치제어시스템을 명시하였다. 본 논문에서는 이러한 기능 중 자율운항선박의 안전한 운항을 달성하기 위해 동적위치제어시스템에서 적용할 수 있는 요인을 알아보고 제시하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.84-86
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• 2022

자율운항선박의 자율화 3단계에서는 육상에서 원격으로 선박의 운항을 제어하며 원격제어자에 의한 인적요소는 발생하게 된다. 인적요소를 식별하고 평가하기 위한 기초 연구로써 선박 운항 시 자세 특성에 따른 항해 위험 요소들을 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.184-185
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• 2022

국제해사기구(IMO)에서는 2017년 미래선박으로서 자율운항선박(MASS)의 개념을 채택한 바 있으며, 실해역 운항을 위한 국제법규 및 규정 검토를 진행하고 있다. 무인선은 악천후시 유인선이 수행하기 힘든 임무를 대체하거나 지원하기 위하여 원격 혹은 자율적으로 운용되는 일종의 소형 자율운항선박을 의미한다. 선박해양플랜트연구소에서는 2011년부터 해양수산부 연구개발사업을 통하여, 무인선 아라곤호 시리즈를 개발하였으며, 아라곤1호, 2호, 3호 등 총 3척을 운용하고 있다. 해당 선박은 길이 8미터, 배수량 약 3톤급의 활주선형으로 원격운항, 경로추종 및 충돌회피 등 자율운항 기능이 적용되어 있다. 한편, 무인선은 공중 드론과 달리 탑재중량이 크고, 항속시간이 길어 해상에서 감시,첩보, 정찰 등에 효용성이 높으며, 최근 한척보다는 여러 척을 운용하는 것이 효과적이어서 무인선 군집(USV Swarm)으로 해상임무를 수행하려는 연구가 다양하게 진행되고 있다. 선박해양플랜트연구소에서는 2019년부터, 기존의 아라곤호 시리즈 무인선들을 활용하여, 무인선 군집 자율운항 시스템 개발을 위한 "인공지능 기반 무인선 상황인식 및 자율운항 기술 개발" 과제를 진행하고 있다. 해상에서 불법선박이 출현시 이를 효과적으로 단속하기 위하여 추적 기동이 필요한데, 본 연구에서는 무인선 3척을 활용하여 불법선박을 추적하는 해상 감시 실해역 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 무인선 군집 자율운항 시스템에 대하여 소개하고, 무인선 군집을 활용한 불법선 추적에 관한 실해역 시험결과에 대해 소개한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.115-117
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• 2015

몇 년 전까지 북극해항로에 대한 각 국가의 관심이 증가하였다가 여러 가지 사유로 인해 최근에는 관심도가 많이 떨어졌다. 그러나 최근 러시아에서 북극해항로 개발 프로젝트 추진, 항해안전성 확보에 대한 노력 등의 적극적인 활동이 이루어지고 있다. 또한 Polar code 및 극지해역 운항선박의 승무원에 대한 교육의 강제화가 예상되고 있다. 본 연구에서는 향후 극지해역에서 선박운항을 하고자 하는 경우 선박회사에서 고려해야 할 사항에 대하여 다루고자 한다.