• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.172-173
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• 2021

자율운항선박의 원격제어에서 제어지연이 발생하면 선박은 충돌위험에 처하게 됨으로 이에 대한 해결방안 필요하다. 연구 목적은 자율운항선박의 원격제어에서 제어지연이 선박충돌에 미치는 영향을 조사하기 위함이다. 연구 방법은, 선박의 터닝서클을 시뮬레이션을 통해서 관측하고, 이 데이터를 이용하여 제어지연에 의한 영향을 분석하였다. 이를 위하여 제어지연(시간)에 따른 선박조종 시뮬레이션의 선회권 측정 데이터를 이용하였다. 연구 결과, 제어지연에 의해서 본선 도메인 침공당하는 방위와 최소거리 분석 가능함을 알았다.

• 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 Information and Commucation Sciences Conference
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• 2007.06a
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.127-128
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• 2022

자율운항선박의 육상원격제어시스템 개발을 위해 선박제어 모사장치를 이용한 원격제어장치, 원격모니터링, 통신시스템에 대한 개발 현황을 나열하고 향후 기능개선 개발 방향을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.125-126
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• 2022

원격제어선박의 운항상태를 파악하고 제어신호를 보내기 위해 선박에 수집되는 각종 센서 및 기관정보가 육상제어센터에 전송되어야 한다. 통신수단 별로 전송속도 및 대역폭이 다르며, 선박의 위치에 따라 가용한 통신수단이 다르다. 선박이 육지와 가까워질수록 선박의 밀집도와 통행량이 많아지므로 수집해야 할 정보의 종류도 많고 속도도 빨라야 한다. 이 문제를 해결하기 위해 육상제어 센터에서 선박의 위치에 따라 통신수단을 변환하여 사용할 수 있도록 선박-육상간 통신망을 구축하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.65-66
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• 2022

자율운항선박의 육상원격제어시스템 개발을 위해 선박제어 모사장치를 이용한 원격제어장치, 원격모니터링, 통신시스템에 대한 개발 현황을 나열하고 향후 개선 방안을 제시하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.174-175
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• 2021

선박 원격제어를 위해서는 원격 제어자가 선박의 운항상태를 파악하고 필요한 제어 명령을 원격으로 내릴 수 있어야 한다. 연구 목적은 선박 원격제어를 위해 교환되는 데이터를 효율적으로 처리하는 시스템을 개발하기 위함이다. 연구 방법은, 선박 운항상태 파악과 제어 명령 전달에 필요한 시스템을 분야별로 구성하고 해당 시스템을 활용하여 선박을 운항하면서 단위시스템별 활용성을 분석하였다. 이를 위하여 선박 운항 시뮬레이터와 네트워크로 연결하여 실제 선박을 대체하여 활용하였다. 연구결과, 육상제어시스템-선박 간 네트워크를 통하여 교환되는 데이터의 통신방식은 상황에 따라 달라져야 한다는 결과를 도출하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.80-81
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• 2022

자율운항선박 원격제어시스템의 실증을 위하여 기존 육상제어센터에서 선박을 제어하는 것은 현재 개발중인 시스템으로 인한 선박의 안전성 확보에 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 원격제어시스템을 시험하기 위하여 선박에서 육상제어센터로 명령을 주어 선박과 육상제어센터 내 모사장치를 통한 원격제어시스템을 테스트하였다. 본선의 통신네트워크(LTE, VSAT)을 통해 선장의 명령으로 선박의 육상제어센터의 모사장치를 제어하였다. 1차 소각도를 이용한 원격제어시험과 2차 Zig-zag 테스트를 실시하여, 개별 시스템의 문제점을 식별하고, 개별 시스템간의 통합을 위한 방안을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.91-92
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• 2023

이 연구에서는 선박이 군집을 이뤄 항해하는 방법으로, 추종 선박이 리더 선박의 궤적을 따라 항해하는 추종 알고리즘을 구현하고, 성능 검증을 위해 소형 RC 모형 보트를 사용하여 해상 실험을 수행하였다. 이 알고리즘은 추종 선박이 리더 선박의 궤적을 추종점으로 저장하고, 추종점까지의 목표 침로를 계산하여 추종하는 방법이다. 목표 침로는 시선각 유도법칙을 통해 계산하였으며, 목표 침로를 추종하기 위해 PD 제어를 적용한 침로 제어기를 구현하였다. 또한, 전방 선박과의 충돌을 방지하기 위해 전방 선박과의 거리에 따라 속력을 제어하는 알고리즘을 구현하였다. 구현된 알고리즘을 검증하기 위해 해상 실험을 진행하였으며, 결과를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.347-348
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• 2022

자율운항선박 도입에 관한 논의가 국제해사기구에서 본격적으로 시작됨에 따라 자율운항선박 관련 기술개발이 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 통신, 보안, 고장진단, 유지보수 등의 기술개발이 아직 미흡하여, 자율운항선박의 상용화까지는 많은 시간이 소요될 것으로 예상된다. 이러한 기술들은 문제가 발생할 경우 선박에 막대한 피해를 발생시킬 수 있으며, 특히, 연안을 항해하는 선박보다는 대양을 항해하는 선박에 더 치명적이기 때문이다. 본 연구에서는 대양항해 시 자율운항선박에 발생할 수 있는 문제들을 극복하기 위한 방안으로 여러 척의 선박을 하나의 그룹으로 묶어 항해하는 그룹항법시스템을 제안한다. 하나의 그룹은 한 척의 유인선박인 리더선박과 여러 척의 무인선박인 추종선박으로 구성되어 있으며, 항해하는 동안 일직선 형태를 유지한다. 리더선박은 출발지에서 목적지까지 미리 설정된 변침점을 따라 항해하며, 추종선박은 리더선박의 경로를 추종하여 항해한다. 선박의 침로를 제어하기 위한 타각 제어기는 선박에서 주로 사용되는 PD 제어기를 구현하여 사용하였다. 그룹항법시스템을 검증하기 위해 선박해양플랜트연구소에서 공개한 KVLCC2의 축소 모형인 L-7 모델을 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다.