• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.89-94
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• 2004

선박운항시스템은 첨단화 되고 있으며, 선박충돌회피시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그럼에도 선박 충돌사고 빈도수는 줄어들지 않는 설정이다. 시스템에 의한 충돌회피 조종에도 불구하고 근접거리로 충돌위험이 계속 존재한다면, 충돌위험 결정 및 판단기준에 있어서 단순히 TCPA, DCPA만의 입력변수 사용은 근접상황에서 충돌위험회피에 도움을 주지 못한다. 최근 5년간 국내 선박충돌사고 상대선 초인거리 조사에 의하면 약 $45\%$가 2마일 이하 근거리 초인하는 것으로 분석된다. 이런 요소는 선박조종성능 특성과 행위결정을 위한 시간적 특성의 영향을 많이 받는 근접조우를 유발한다. 따라서 근접상황에서 선박충돌회피동작 결정에 관한 연구는 안전항해의 필수적인 요소라고 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 선박조종성능 특성에 따른 선회조종과 선박의 거동을 분석하여 근접상황에서 신속하고 올바른 충돌회피 조선을 지원할 수 있는 선박충돌회피지원 모델을 제시한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권10호
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• pp.827-832
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• 2004

선박운항시스템은 첨단화 되고 있으며, 선박충돌회피시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그럼에도 선박 충돌사고율은 줄어들지 않는 실정이다. 시스템에 의한 충돌회피 조종에도 불구하고 근접거리로 충돌위험이 계속 존재한다면, 충돌위험 결정 및 판단기준에 있어서 단순히 TCPA, DCPA만의 입력변수 사용은 근접상황에서 충돌위험회피에 도움을 주지 못한다. 최근 5년간 국내 선박충돌사고 상대선 초인거리 조사에 의하면 약 $45\%$가 2마일 이하 근거리 초인하는 것으로 분석된다. 이런 요소는 선박조종성능 특성과 행위결정을 위한 시간적 특성의 영향을 많이 받는 근접조우를 유발한다. 따라서 근접상황에서 선박충돌회피동작 결정에 관한 연구는 안전항해의 필수적인 요소라고 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 선박조종성능 특성에 따른 선회조종과 선박의 거동을 분석하여 근접상황에서 신속하고 올바른 층돌회피 조선을 지원할 수 있는 선박충돌회피지원 모델을 제시한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.56-58
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• 2014

최근 우리나라 연안해역에는 선박간의 빈번한 조우상황 및 교통량 증대로 해양사고 위험이 항상 잠재되어 있다. 또한, 선박 조선에 편의한 기술은 증대하고 있으나 충돌사고는 줄어들지 않고 있어, 경험을 기반으로 한 선박 조선은 한계에 왔으며, 선박의 충돌위험도의 정량화가 필요하다. 본 연구는 선박운항자의 주관적인 위험도를 나타내는 모델(PARK's Model / Potential Assessment of RisK)을 이용하여, 선박에서 간편하고 쉽게 이용할 수 있는 어플리케이션을 개발하고 이를 실제 선박에 탑재하여 그 효용성을 점검하여 선박통항 안전성에 기여하고자 한다. 이를 통해 선박에서 뿐만 아니라, 관제사에게 객관적인 정보를 제공하며, 예비 항해사를 위한 충돌예방 교육용 도구로도 사용하고자 한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
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• pp.15-20
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• 2005

최근 국내 해양사고는 선박충돌사고가 전체 해양사고의 약 $20\%\~34\%$를 차지하며 구성비 또한 매년 증가하는 경향을 나타내고 있다. 따라서 본 연구는 선박충돌회피를 효과적으로 지원하기 위해, 선박마다 다르게 나타나는 선박의 선박조종성능을 갖추고 근접상황 충돌회피지원을 위해 연구된 CCAS-Model(Close Quarters ship Collision Avoidance Support Model : 근접상황 충돌회피지 원모델)을 기반으로 한 선박충돌회피지원 프로그램 개발을 목적으로 수행되었다. 이 프로그램은 선박의 다양한 조우상황을 비교하고, 자선의 선회특성을 이용하여 상대선박의 침로, 속도 유지에 대한 충돌회피 가능영역과 방법을 나타냄으로써 근접상황에서도 신속한 피항동작의 검토 및 결정을 가능케 하며 효과적인 충돌회피 조선을 지원할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권1호
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• pp.47-52
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• 2006

최근 국내 선박충돌사고는 전체 해양사고의 약 $20%{\sim}34%$를 차지하며, 그 구성비 또한 매년 증가하는 경향을 나타내고 있다. 따라서 본 연구는 선박충돌회피를 효과적으로 지원하기 위해, 선박충돌회피에 큰 영향을 주는 선박조종성능과 근접상황 충돌회피지원을 위해 연구된 CCAS-Model(Close Quarters ship Collision Avoidance Support Model . 근접상황 충돌회피지원모델)을 기반으로 한 선박충돌회피지원 프로그램 개발을 목적으로 수행 되었다. 이 프로그램은 선박의 다양한 조우상황을 비교하고, 자선의 선회특성을 이용하여 상대선박의 침로, 속도 유지에 대한 충돌회피 가능영역과 방법을 나타냄으로써 근접상황에서도 신속한 피항동작의 검토 및 결정을 가능케 하며 효과적인 충돌회피 조선을 지원할 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.125-127
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• 2014

본 논문은 선박의 일대다 충돌상황에서 국제해상충돌예방규칙(COLREGs, International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972)을 만족하도록 피항경로를 생성하는 충돌회피 알리고즘의 개발과 적용에 관해 기술한다. 본 연구에서 제안하는 알고리즘은 조우선박의 상대 방위각, 충돌위험정도 및 상호시계와 제한시계의 시계상태에 따라 피항동작을 분류하고, 규칙기반형태의 전문가시스템인 CLIPS(C Language Integrated Production System)를 이용하여 국제해상충돌예방규칙에 따른 피항행동공간을 생성한다. 검증을 위하여 Izuma problems의 3가지 충돌상황을 가정한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 다양한 충돌상황에 대하여 안전한 충돌회피경로가 생성됨을 확인 할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권5호
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• pp.447-454
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• 2017

해상에서 두 척의 대형 해양경찰 함정을 이용하여 충돌 가능성이 높은 네 가지 조우방위각($000^{\circ}$, $045^{\circ}$, $090^{\circ}$, $135^{\circ}$)을 설정하여 피험자인 30명의 해양경찰관을 대상으로 조우방위별 거리 3해리(Nautical Mile: NM)에서부터 0.25 NM까지 근접하며 상대거리가 점차 감소될 때 피험자들이 상대선박을 보며 지각한 충돌위험도(Perceived Ship Collision Risk, PSCR)를 측정(0.25 NM 간격으로 기록)하는 실험을 하였고 획득된 데이터를 이용하여 특징을 통계적으로 분석하였다. 본 연구의 목적은 인적오류 예방을 위하여 실선 실험한 선박 조우방위별 상대거리 3 NM에서 0.25 NM까지의 열두 구간에서 획득한 충돌위험도 값을 적정 다항식으로 곡선 근사(Curve Fitting)하여 분포곡선으로 나타내고 특징을 분석하여 항해당직자들이 지각한 충돌위험도의 변화가 최대인 거리를 제시하기 위한 것이다. 분석결과, 각 조우방위에서 거리 구간별 최적의 회귀방정식을 도출하였으며 거리 1.25 1 NM 구간에서 충돌위험도 평균값의 편차가 가장 크게 변화되었고, 특히 1 NM에서 충돌위험도 값이 가장 크게 나타나 실선 실험결과 항해당직자가 지각(Perception)한 충돌위험도의 변화 값이 최대인 거리가 1 NM임을 도출 및 검증하였으며 이는 선박 충돌가능성이 높은 근접상황에서 인적오류 예방 자료로 유용할 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권3호
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• pp.227-233
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• 2011

우리나라 연안 해역은 빈번한 선박조우로 인한 해양사고 발생 잠재 위험이 높은 해역이며 현재 각 항만의 VTS 관제실에서 VHF통달거리를 넘어서 통항하는 선박에 대하여는 정보 파악 자체가 불가능하고, VTS 관제범위 바깥해역에서는 효율적인 교통관리가 어려워 관련사고 예방이 어려운 실정이다. 최근 우리나라는 항만의 확장 및 신항만 개발에 따른 해상교통안전성 평가는 있지만 실시간으로 변화하는 해상교통환경 변화에 따른 위험도 정보를 제공할 수 있는 시스템은 없는 실정이다. 따라서 대상해역에서의 해상교통환경과 관련된 일반적인 정보 및 위험도 정보를 제공하고, 해상교통환경 평가를 통한 해역 위험도 여부를 평가할 수 있는 평가지표 개발이 필요하다. 본 연구에서는 선박운항자의 위험의식을 바탕으로 선박의 전장별, 선박의 조우 형태 중 횡단(Crossing situation) 상황에 따른 마주치는 각도($045^{\circ}$, $090^{\circ}$, $135^{\circ}$), 추월(Overtaking) 및 정면으로 마주치는 경우(Head-on situation)와 좌현, 우현에서 선박을 조우하였을 경우와 항계 내 및 항계 밖에서의 경우, 타선과의 속력 중 비슷하거나 또는 느리거나 빠를 경우, 타선과의 속력차에 따른 경우, 타선과의 거리에 따른 선박운항자의 주관적 위험도를 조사 분석하여 해상교통안전성 평가모델 개발을 위한 기초 식을 제안하였다. 제안한 기초 식은 국내 해상교통환경 평가에 적합한 것임을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.295-296
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• 2022

자율운항선박은 선원의 항해 조작 없이 선박 스스로 운항하는 선박을 의미한다. 자율운항선박의 운항 시 충돌 및 사고 위험도가 큰 지역은 운항 중 선박을 많이 조우하게 되는 항 내 및 연안 지역이다. 실제로 충돌사고의 85% 이상이 항 내 및 연안 지역에서 발생한다. 따라서 자율운항선의 운항 안전성 확보를 위해 항 내 및 연안 지역에서의 운항 안전성을 검토하는 것은 미래 자율운항선 항 내 운용 체계에서 중요한 역할을 하게 된다. 대양에서는 선박 자체의 운항성능이 중요하지만, 항구 입출항 시에는 타선 및 터미널등과의 상호작용이 자율운항선의 입출항 안전성과 직결된다. 따라서 본 연구에서는 자율운항선이 항구 근처에 접근하여 입출항을 위해 대기하고 있는 경우에 입출항 결정을 내릴 수 있는 결정 알고리즘을 위한 해상혼잡도를 예측하는 알고리즘을 개발하는 과정을 소개한다. 혼잡 예측 알고리즘 개발을 위해 선박의 AIS통항 데이터를 분석하여 주요 항로를 구분하고 주요 항로의 이용 빈도 및 운항 시점의 선박 집중도 및 충돌위험 상황을 파라미터로 하여 특정 시간이 지난 후의 혼잡도를 예측하는 시스템을 개발하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.81-83
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• 2023

자율운항선박은 선원의 항해 조작 없이 선박 스스로 운항하는 선박을 의미한다. 자율운항선박의 운항 시 충돌 및 사고 위험도가 큰 지역은 운항 중 선박을 많이 조우하게 되는 항 내 및 연안 지역이다. 실제로 충돌사고의 85% 이상이 항 내 및 연안 지역에서 발생한다. 따라서 자율운항선의 운항 안전성 확보를 위해 항 내 및 연안 지역에서의 운항 안전성을 검토하는 것은 미래 자율운항선 항 내 운용 체계에서 중요한 역할을 하게 된다. 대양에서는 선박 자체의 운항성능이 중요하지만, 항구 입출항 시에는 타선 및 터미널등과의 상호작용이 자율운항선의 입출항 안전성과 직결된다. 따라서 본 연구에서는 자율운항선이 항구 근처에 접근하여 입출항을 위해 대기하고 있는 경우에 입출항 결정을 내릴 수 있는 결정 알고리즘을 위한 해상혼잡도를 예측하는 알고리즘을 개발하는 과정을 소개한다. 혼잡 예측 알고리즘 개발을 위해 선박의 AIS통항데이터를 분석하여 주요 항로를 구분하고 주요 항로의 이용 빈도 및 운항 시점의 선박 집중도 및 충돌위험 상황을 파라미터로 하여 현재 시점부터 2주후 미래까지의 항로 혼잡도를 예측하고, 정확도를 제시한다.