• 해양환경안전학회지
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• 제24권4호
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• pp.445-450
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• 2018

AIS는 상대선박의 식별 및 정보 등의 전송을 담당하는 주요 항해통신설비이지만, 최근 AIS 활용도의 증가로 과부하 문제 등 문제점이 대두되고 있다. 정부는 SMART-Navigation 사업 추진의 일환으로 연안 100 km에 무선 LTE망을 도입하는 계획을 수립 중에 있고 해양사고예방 및 환경보호 등 주요 목표를 달성하기 위해서는 이러한 Platform 위에 이용 가능한 서비스의 지속적인 개발 보급이 필요할 것이다. 본 연구에서는 이러한 서비스 개발의 기반이 될 수 있는 차량용 무선통신기술(WAVE)을 해상에 적용하고자 실선 해상실험을 통해 WAVE 환경성능 평가를 실시하였다. 연구 수행 결과, 도로교통에서는 최대 1 km 내로 서비스가 제한되었지만 해상에서는 약 5마일 정도의 통신범위에서 신뢰성 높은 Data 전송이 가능한 것으로 도출되었다. 이러한 실험 결과에 따라 추가적인 연구를 통해 충돌 회피 및 선박간 해양안전정보 전송 등 해양사고 예방에 WAVE 통신기술이 다양하게 활용 될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권8호
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• pp.629-635
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• 2007

항해사의 업무수행도 감소는 해양사고 발생의 주요 원인 중의 하나로 자주 언급되고 있다. 인터뷰와 항해 기록분석을 통한 선원의 작업시간 분석에 대한 연구는 일부를 수행되었으나, 작업부하, 작업교대, 스트레스, 수면 등이 선원의 인지능력에 미치는 영향을 분석한 사례 매우 한정적이다. 항공, 철도와 같은 다른 운송 산업에서는 승무원의 근무 패턴을 관리하기 위한 피로관리 도구를 개발하고 있고 있는데, 이러한 도구들은 선원, 항해사 및 육상관리자의 효율적인 근무일정을 계획하는데 도움을 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 항해사의 인지능력을 평가하기 위해, 해상 충돌상황에서의 종합적 대응능력을 평가할 수 있는 소프트웨어 프로그램을 개발하였다. 항해 전문가를 대상으로 한 실험을 통하여, 평가기준을 개발하였으며, 실습 항해사를 대상으로 하여 시스템에 대한 검증이 이루어졌다. 본 시스템은 선박운항 시 충돌사고를 회피하기 위한 항해사의 인지능력을 평가할 수 있으므로, 당직 전 혹은 승선 전에 짧은 시간 동안의 평가를 통하여 항해사의 전반적 인지능력을 평가하고, 이 결과를 항해사에게 경고메시지 형태로 전달할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.497-503
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• 2018

여객선과 실습선은 많은 인원이 승선한다는 점에서 서로 공통적인 특성을 갖고 있다. 이러한 이유로 여객선형 선박의 안전한 운항이 대단히 중요하다. 정상적인 항해 중, 선박은 다양한 형태의 타각을 사용하여 변침하고, 위험 물표와의 충돌 회피를 위해 선회하기도 한다. 선박이 선회하면 횡경사가 발생하고, 운항 당시 여건이 불리할 경우 위험횡경사가 발생하거나 전복사고로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 여객선과 유사한 두 척의 실습선을 대상으로 실선 선회 실험을 통해 횡경사를 계측하였고, 이를 선회 중 횡경사 이론식과 비교분석하였다. 그 결과, IMO 복원성 성능기준에 제시된 선회 중 횡경사 계산식을 이용한 최대횡경사 예측의 한계점을 확인하였다. 또한, 선회 중 횡경사 이론식에 전타 당시 선속을 반영하고, 계산된 결과값에 우 선회시 1.4배, 좌 선회시 1.1배를 적용하면 최대횡경사 예측이 가능함을 확인하였다. 본 연구는 선회 중 위험횡경사 예방에 관한 안전운항기준을 마련하는데 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3121-3129
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• 2009

기존의 해상용 레이더는 원거리 탐지 목적의 고출력 송신을 할 수 있는 펄스 레이더로써, 장착 및 유지비용에 대한 부담으로 대부분 중대형 선박에서 사용되고 있다. 근거리탐지로 충돌 회피가 가능한 소형선박에 기존의 펄스레이더 대신 저전력으로 운용가능하며 분해능이 높은 FMCW방식의 레이더를 적용하고자 한다. FMCW방식의 송수신 신호를 이론적으로 분석하고, 실제 FMCW레이더 구현시 적용 가능한 신호처리 설계 및 모의실험을 수행하여 거리 및 속도를 검출하였다. FMCW 레이더의 신호처리 시뮬레이션을 수행하기 위하여 가상 송수신 신호를 혼합한 중간주파수(IF : Intermediate Frequency) 신호를 생성하고 저역통과 필터를 거쳐 잡음 제거를 한 후, A/D변환기를 사용하지 않는 대신에 FFT크기에 대한 샘플간격으로 주파수 최대값을 검출하여 물체와의 거리 및 속도 주파수를 구하고, 최종적으로 거리 및 속도를 계산하는 신호처리 과정을 모의 실험하였다. 실제 FMCW레이더 신호처리 과정에서 거리 및 속도 검출에 사용되는 차주파수 신호의 특징을 분석하기 위해서 송수신 신호의 차 공식을 이용하여 MATLAB으로 가상 차주파수 신호를 설계하였다. 이를 이용하여 임의의 거리 및 속도에 대한 가상 차주파수 신호를 발생시켜 각 신호에 대한 특징을 비교 분석하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.47-56
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• 2010

항행중인 선박은 GPS, AIS, ECDIS, ARPA Radar 등 다양한 해양 장비를 통해 선내 외 상황에 대한 여러 정보들을 전달받고, 항해사는 이러한 다양한 정보를 이용하여 자선박의 항행 안전 상황을 인식 및 예측한다. 하지만 그로 인해 항해사의 장비 주시에 대한 업무 부담이 이전보다 증가하였으며, 때로는 장비 간 정보의 불일치가 발생하여 항해사를 혼란시키기도 한다. 이전 연구에서 이러한 문제를 해결하기 위해 항해사를 보조할수 있는 지능형 항행안전 정보 시스템의 개념모델과 CF(Certainty Factor)전문가 시스템을 이용한 그 개념모델의 예를 보인 바 있다. 정보 융합 기술에는 다양한 추론 기술들이 요구되는데 CF전문가 시스템만으로는 항해사의 의사결정과 같이 애매하고 불명확한 요소를 반영할 수 없다. 이 연구에서는 불명확한 요소를 반영할 수 있는 퍼지 전문가 시스템을 이용한 항행 정보 융합 방법을 제안하고, 제안된 방법을 설계 및 구현한 후 특정 시나리오에 대한 실행 예를 보임으로써 항행 정보 융합 시스템에 퍼지 전문가 시스템을 활용하는 것의 타당성을 보인다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권3호
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• pp.249-255
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• 2002

소형 레이더 신호를 정량적으로 분석하여 해상물표의 운동정보를 실시간으로 추출 및 표시하기 위한 radar target extractor(RTX)를 개발하고, 이 장치를 소형 레이더 장치에 부착시켜 소형 연근해 어선에서도 타선의 진운동정보나 충돌회피정보와 같은 각종의 항해정보를 활용토록 하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발한 RTX는 IBM PC 의 ISA bus를 통해 데이터를 입출력할 수 있도록 설계된 신호처리장치로서, 일반 선박용 레이더에서 출력되는 video signal, trigger, antenna bearing pulse, antenna heading mark를 직접 입력할 수 있도록 하였다. 이 장치는 레이더 펄스신호가 해상에 존재하는 물표로부터 반사되어 수신될 때, 그 물표의 신호정보 및 위치좌표정보를 PC 의 CPU 에 의해 처리하지 않고 RTX 자체에 내장된 전용 DSP를 이용하여 실시간으로 처리하도록 하였다. 이 장치에 서 video 신호는 analog devices 사의 AD9042 (12 bit, 40 MHZ monolithic A/D converter)를 이용하여 digital 신호로 변환되고, 그 화상 신호는 CRT에 PPI 방식으로 표시되었다. 이 때 안테나가 회전하면서 탐지한 레이더 물표의 echo 신호는 echo 신호의 강도가 증가하면서 다른 물표의 위치와 구별되면 하나의 물표로서 판정한다. 이 경우, 표적식별 알고리즘은 물표가 미리 설정한 물표포착영역(target acquiring zone)내에 있고, 해당 물표의 크기와 다른 물표와의 거리등에 대한 데이터가 식별기준을 만족하는가에 대한 처리를 수행하도록 개발되었다. 본 연구는 현재 소형어선에 탑재되고 있는 소형레이더의 성능 향상에 크게 기여할 것으로 판단되고, 또한 소형어선용 저가형 ARPA 시스템의 국산화에 필요한 기반기술을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권6호
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• pp.631-638
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• 2016

예비 항해사는 타선과의 충돌 가능성을 사전에 파악하여 회피할 수 있는 능력을 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육을 통해 갖추어야 한다. 이러한 시뮬레이션 교육은 국내외 지침(해양수산부 고시, STCW 협약 등)에 교육 내용과 기간만이 명시되어 있는 것으로 조사되었다. 또한 시뮬레이션 교육 훈련 모듈의 부재로 각 해기 교육 기관에서는 자체적으로 모듈을 구성하여 관련 증서를 발행하고 있는 것으로 확인되었다. 이로 인하여 ARPA/레이더 시뮬레이션을 통한 동일한 해기 능력 함양이 어려운 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 해기 교육 기관별 동일한 능력 함양을 위하여 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 모듈을 표준화하고, 표준화된 모듈을 통한 교육 향상도에 대하여 검증하고자 한다. 이를 위해서 우리나라 해기 교육 기관의 시뮬레이션 교육 형태를 조사하고, 교통 조사를 기반으로 한 실해역의 교통 흐름을 반영한 시나리오 제시, 교육 훈련 및 평가를 효율적으로 하기 위한 해기사 핵심 역량 기반 모듈을 제시하였다. 그리고 2년간에 데이터를 이용하여 표준화된 모듈을 통한 교육 훈련의 향상 정도를 파악하였다. 이러한 표준화된 ARPA/레이더 시뮬레이션 모듈을 통해 각 교육 기관에서는 효율적이고 체계적인 해기 교육이 가능하고 해기능력 향상을 통한 선박 통항 안전에 기여할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.

• 한국수산과학회지
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• 제12권4호
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• pp.209-215
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• 1979

부산수산대학실습선 '새바다'(GT: 2,275.7ton)에 관한 조종성능을 구명하기 위하여, 실선에 의한 Z 조종시험을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. '새바다'호의 $10^{\circ}Z$시험에서의 선회성지수 K'값은 1.052, 추종성지수 T' 값은 0.815, $20^{\circ}Z$ 시험에서의 K'값은 0.925, T'값은 0.502, $30^{\circ}Z$ 시험에서의 K' 값은 0.877, T' 값은 0.441로서, 소타각사용시의 조종성능과 대타각사용시의 조종성을 비교하여 보면, 대타각을 사용할 때 보다 추종성을 좋아지나 선회성을 낮아진다는 것을 알 수 있다. 2. '새바다'호의 $10^{\circ}Z$ 시험에서의 선회성지수 K' 값과 추종성지수 T' 값은 어선의 표준식에 가까움으로 어선으로서 양호한 조종성능을 가지고 있다고 볼 수 있었다. 다만 길이와 크기에 비하여 K'값이 약간 적은 수치이며, $10^{\circ}Z,\; 20^{\circ}Z,\;20^{\circ}Z$ 시험에서의 회두각곡선의 overshoot angle이 약간 크므로 추종성은 좋으나 선회성은 낮은 편임을 알 수 있었다. 3. '새바다'호의 조종성능은 추종성에 비하여 선회성이 낮으므로 선회경도 크게 되며, 또한 대각도전타시에 비하여 선회성이 낮아지므로, 충돌이나 좌초를 회피하기 위하여 대각도전타를 할 경우에는 안전한게 접근거리를 크게 두어 한기전타하는 등 조선상주의를 요한다. 4. '새바다'호의 $10^{\circ}$시험에서의 1조작간항주거리하는 배 길이의 약 8.6배로서 일반선박의 조종성표준거리 $5\~11$배의 이내가 되므로 '새바다'호의 조종성능은 총합적으로 양호하다는 것을 알 수 있었다.