• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.290-295
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• 2011

최근접점과 최근접시간에 기초를 둔 종래 선박충돌회피 알고리즘은 국제해상충돌예방규칙(COLREG, International Regulations for Preventing Collisions at Sea, 1972)에 의한 선박간의 항법규정을 고려하지 않는다는 문제점이 있다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 조우선박의 상대방위를 측정함으로써 자선이 피항선인가 유지선이 될 것인가를 판단한다. 피항시점을 결정하기 위하여 타원형의 선박안전영역 모델을 이용하여 타선과 위험한 위치에 도달하는 지점과 시간을 계산함으로써 피항을 수행한다. 두 선박의 위치, 속도 및 방위를 임의로 생성하여 타원모델에 의한 충돌회피 과정을 시뮬레이션 한다. 또한 실제적인 해양사고 발생 자료를 이용하여 충돌위험 분석 및 선박간 충돌회피를 위한 방안을 제시한다. 제안한 알고리즘은 안개 및 기상악화의 경우 시계가 제한되거나 야간항해 중 항해등의 식별이 어려워 피항선과 유지선의 판단이 불확실한 경우에도 국제해상충돌예방규칙에 의한 충돌회피 동작에 효과적으로 적용할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.319-320
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• 2022

본 논문에서는 '지능형 해상교통정보 서비스'로 축적된 선박 위치데이터를 가공하여 선박의 조우상황 데이터를 추출하고 분석하였다. 선박의 위치, 침로, 속력을 통해 TCPA, DCPA와 선박간 거리를 계산함으로써 선박의 충돌위험 인지 후 회피 상황에서 보이는 데이터의 형태와 분포를 분석하였다. 추후 상대방위와 SOG가 TCPA 변화량에 미치는 영향에 대한 연구가 진행되면, 실제 사용자의 충돌위험 판단과 근접한 충돌위험도 분석 모델로 활용할 수 있을 것으로 보인다.

• 해양환경안전학회지
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• 제14권2호
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• pp.157-162
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• 2008

선박의 충돌회피조선에 있어서 조종성능은 중요한 요소이다. 일반적으로 사용되는 조종성능은 심수역을 대상으로 작성되며, 천수역을 항주하는 선박의 조종성은 일반적으로 선회성은 저하되고 침로안정성 또는 추종성은 향상된다. 이러한 선회성의 변화는 충돌회피에 있어 위험을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 천수역의 조종성능을 반영함과 동시에 충돌위험정도를 쉽게 파악할 수 있도록 하기 위한 가변안전경계영역의 새로운 적용기법을 제시하였다. 수학적 수치시뮬레이션 검증을 통하여 새롭게 제안된 기법의 유용성을 확인하였다. 따라서 선박충돌위험에 대한 충분한 충돌회피 조선을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제45권6호
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• pp.298-305
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• 2021

자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships, MASS)의 선회특성이 충돌회피에 미치는 영향을 식별하는 것은 MASS의 충돌회피에 핵심적인 단서를 제공할 수 있다. 본 연구의 목적은 다양한 타각과 선속에 의해서 변할 수 있는 선회특성이 충돌회피에 미치는 영향을 식별하기 위한 것이다. 선회특성이 충돌회피에 미치는 영향은 전장 161 미터 선박의 수학 모델을 이용하여 선회권을 관측한 후, 네 가지 충돌조우상황에 대한 충돌회피 수치 시뮬레이션의 결과를 이용하여 분석하였다. 두 선박 사이의 최소상대거리와 최소시간을 평가 변수로 이용하여 평가한 결과, 타각은 최소상대거리의 변화에 주요한 영향을 미치고, 선박의 속력은 최소시간의 변화에 주요한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 평가 방법은 MASS의 원격제어에서 충돌회피를 하나의 방법으로 적용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.82-83
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• 2022

국제해상충돌예방규칙(COLREGs)에 관한 협약은 해상에서 발생하는 충돌사고를 방지하기 위한 규칙으로 구성되어 있으며, Seaman(선원)의 Qualitative Rule(질적 규칙)과 Ordinary practice(통상적인 관행)에 기초하고 있다. MASS의 출현으로 인하여 질적 규칙과 관행으로 인하여 COLREG를 기반으로 한 항법 해석의 기준의 다름이 발생하였고, 기준의 차이로 인해 충돌 상황에 대한 항법 해석의 모호성문제가 발생하고 있다. 따라서 본 연구는 COLREG의 항법 해석의 모호성을 규명하여 유인과 무인 사이의 충돌회피 상황을 명확히 하는 것을 목적으로 한다. COLREG를 기반으로 한 충돌 상황의 모호성을 식별하기 위해 실제 항해사를 대상으로 충돌 회피 상황에 대한 인식을 조사하고, 정면 및 횡단, 횡단 및 추월 상황을 기반으로 조사 결과를 분석하였다. 분석 결과, 응답자들은 008°에서 마주치는 선박에 대해서 정면 또는 횡단 상황 항법 규칙을 적용해야 하는지, 160°에서 다가오는 선박에 대해서 추월 또는 횡단 상황을 적용해야 하는지에 대해 확신하지 못하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 이러한 모호성의 증가와 함께 충돌회피상황의 수동적 행동보다 능동적인 행동을 취함으로써 선원에 의한 충돌위험을 회피하려는 경향이 더 강해짐을 나타낸다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권1호
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• pp.8-14
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• 2002

해난사고에 있어 어선의 사고율은 높은 비율을 차지한다. 특히, 소형어선의 사고율이 가장 높아, 이러한 사고를 예방할 수 있는 기술들이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 충돌회피를 위한 자동제어를 두 가지 과정으로 구성하고 있다. 하나는 퍼지추론을 이용한 위험도의 추론이며 나머지는 첫 번째 과정에서 계산된 위험도를 토대로 선박을 조종하는 과정이다. 위험도를 평가하기 위해서 선박의 위치와 충돌예상시점에 의한 정보(DCPA and TCPA)를 이용하였다. 이 방법의 실효성을 검증하기 위해 어선의 충돌회피운동을 MMG 수학모델에 의해 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 선박의 충돌회피에 유효함을 알아다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.179-180
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• 2020

해상교통을 모의하기 위해서는 주요 요소인 선박운항자의 인적요인에 대한 모델링 필요하며, 현실감 있는 해상교통 상황의 재현 및 예측을 위해 선박운항자 행동양식, 항해전문성, 항해오류 등을 모델링하여 반영하는 것이 필요하다. 본 발표에서는 에이전트 기반의 해상교통 시뮬레이션을 위해서 선박운항자의 충동회피를 위한 행동 분석를 수행했으며, 기초 데이터의 확보를 위해 설문조사를 실시하였다. 설문조사를 통해 분석된 정보를 이용하여 선박 충돌상황에서 선박운항자의 행동과 유사한 에이전트 기반의 항해행동 모델 개발현황을 소개하고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권1호
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• pp.29-34
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• 2005

많은 선박사고유형 중 하나인 선박의 충돌은 운항자의 조선실수가 그 원인의 큰 비중을 차지한다. 이는 점차 대형 고속화, 교통의 폭주화가 이루어지고 있는데도 오히려 항해사의 자질 저하에서 오는 것이라 할 수 있으며 이를 보완하기 위해 나날이 발전하는 첨단기술을 바탕으로 충돌회피에 관한 자동회피제어 시스템의 개발의 필요성이 점차 대두되고 있다. 그러한 취지에서 본 연구도 충돌회피를 위한 자동제어에 관하여 연구되었다. 본 연구는 MMG 수학모델에 기반 하여, Surge-Sway-Yaw-Roll 운동방정식을 사용하였고, 충돌위험도 설정을 위하여 퍼지이론을 사용하였으며 다수선박과 연속적으로 조우하는 상황에서도 충분한 회피가 가능하게 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1700-1709
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• 2019

최근, 선박의 안전항해를 지원하기 위한 시스템(서비스)의 개발을 위해 여러 연구가 진행되고 있으며, 이들 연구에서는 개발한 시스템의 유용성 검증 및 효과도 평가에 공통적인 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 DEVS 형식론 기반 선박 항해 모델링 및 시뮬레이션 기법을 제안한다. 선행연구에 이어 국제해상충돌예방규칙과 관련된 내용을 분석 및 도출하여 의사결정을 위한 항해사 및 조타수 에이전트를 모델링하고, 실제 선박의 운동특성을 반영하기 위한 추정 및 보간 기법을 제안한다. 또한, 설계한 내용을 반영하여 선박 항해 시뮬레이션 시스템을 구현하고, 개발한 시스템의 유용성을 검증하기 위한 다섯 가지 충돌회피 시나리오를 개발한다. 그 후, 각 시나리오에 따른 시뮬레이션을 수행하고 결과를 재구성하여 제시한다. 이를 통해 시뮬레이션 아키텍처 내에서 선박 구성요소 및 에이전트 모델이 유기적으로 결합하여 충돌회피 의사결정 및 항해 시뮬레이션이 가능함을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.117-118
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• 2022

본 연구의 목적은 협수로에서의 자율운항선박(MASS)의 충돌 회피 행동의 기준 제시이다. 그 기준은 선박 도메인을 통해 제시되었고, 새로운 도메인(domain) 모델 개발을 위해 본 연구는 기존의 선원 인식 기반 도메인을 외부환경에 따라 동적으로 변하는 새로운 선박 도메인(SASD)을 제시하였다. 이 동적 변화를 적용하기 위하여 기존 모델과 ANFIS를 융합하였으며, 이 연구에서 제시한 SASD를 실제 해상 협수로의 환경에 적용하여 빅 데이터 기반인 AIS-기반 선박 도메인 모델들과 비교하였다. 그 결과 협수로의 상황과 도메인 설계 방법에 따라 조금의 차이가 발생하였지만, 타원형 도메인의 단축인 SASD와 AIS-based ship domain 모두 유사하게 나타났다. 그래서 인식 기반 선박 도메인과 AIS 기반 선박 도메인의 교차 검증을 통해 자율운항선박이 타 선박과 협수로를 항해할 때 참고할 만한 통항 거리가 제시될 수 있었다.