• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.187-187
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• 2022

최근 선박의 자율운항기술이 활발하게 연구되어 오면서, 경로추종 제어 및 충돌회피 등의 자율운항 기술 연구가 많이 진행되고 있으며 그에 따른 시뮬레이션과 실해역 시험 등도 활발하게 수행되고 있다. 이러한 자율운항기술 중 본 연구에서는 AUV(Autonomous Underwater Vehicle) 진회수 시 모함에 활용되며 쌍동선형을 갖는 쌍동형 무인수상선을 대상으로 경로추종 제어에 대한 실해역 시험을 수행한 내용을 소개한다. 대상선인 쌍동형 무인수상선은 배수량이 약 10ton, 최대속도 10knots를 기준으로 설계된 선형이며 Sail drive 타입의 쌍축 추진기를 탑재하고 있으며 Fig. 1에 나타내었다. 실해역 시험은 경기도 화성시에 위치한 제부마리나 전면 해역에서 여러 속도에 대해 Fig. 2의 경로(빨간색)를 활용하여 수행되었다. 해당 경로는 변침각이 45도까지 이루어져 있다. 경로추종 제어 알고리즘은 목표경유점을 향하기 위해 선수각을 제어하는 부분과 목표속도로 추진하기 위해 속도를 제어하는 부분으로 나뉘어져 있다. 선수각 제어 시 경로와 무인선과의 위치 오차를 줄이는 방향으로 선수각이 향할 수 있도록 알고리즘이 설계되었다. 속도 제어의 경우 RPM 별로 실제 속도를 계측하여 데이터화 한 후, 실제 속도가 명령 속도와 다를 경우 RPM을 가감하여 명령 속도로 추진하기 위해 제어할 수 있도록 하였다. Fig. 2에서 파란색 선은 설계한 알고리즘을 활용하여 경로추종 제어를 한 결과의 궤적을 보여준다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.430-436
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• 2023

자율운항선박 관련 기술개발은 2010년도 중반부터 충돌회피, 항로 지정, 디지털 트윈 및 통신 기술개발 등의 주제로 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 이와 비교하여 자율운항선박과 연계된 물류시스템, 항만시설 및 선박교통관제 등의 육상 인프라에 관한 연구는 상대적으로 관심을 받지 못하고 있다. 이 연구에서는 자율운항선박의 등장에 따라 기존 선박교통관제 업무에 미치게 되는 영향을 분석함과 동시에 이를 대비하기 위한 관제 업무 변화 방안을 제시하였다. 이를 위하여 현행 선박교통관제 업무를 분석하고, 동시에 자율운항선박 기술 중 선박교통관제에 영향을 미칠 수 있는 요소를 파악하였다. 또한, 선박교통관제사들을 대상으로 자율운항선박 관제 관련 항목 도출을 위한 설문조사를 수행하였으며, 이를 AHP 기법으로 분석한 결과 비상 상황 대응 및 자율운항선박과의 통신 방법에 대한 준비가 가장 중요한 것으로 도출되었다. 이를 기반으로 해상교통관제구역 내에서 데이터 통신을 기반으로 한 기본적인 자율운항선박 관제 절차 및 비상 대응 절차 등 세부 방안을 도출할 수 있었다. 이 연구에서 제안하는 자율운항선박 관제 절차는 향후 자율운항선박의 연안 해상교통안전에 관한 문제점들을 해소하는 방안으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.1788-1795
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• 2017

본 논문에서는 육/해상에서 제공 가능한 다양한 서비스를 통해 항해사의 의사결정을 지원함으로써 해양 안전을 확보하기 위한 연구의 일환으로 ARPA 혹은 ATA 장비가 탑재되어 있지 않는 선박에 CPA/TCPA 정보를 제공하기 위한 서비스를 제안한다. 제안 서비스를 검증하기 위하여 실제 선박을 대상으로 실험을 수행하기에는 많은 어려움이 있기 때문에 본 논문에서는 시나리오 기반의 시뮬레이터인 SiNAS 및 CPA/TCPA 정보 제공 소프트웨어를 활용하여 유용성을 평가한다. 이를 위해 검증 목적에 적합하도록 시뮬레이션 시나리오를 명세한 후, 다양한 경력을 가진 12명의 항해사를 선정하여 시뮬레이션을 수행한다. 또한, 임무 성공 여부, 충돌 위험 선박과의 최근접 거리, 충돌 위험 선박을 인지하는데 까지 걸린 시간, 인지한 후 회피 조치를 취한 시간 등을 기반으로 시뮬레이션 결과를 분석하며, 유효성, 효율성, 만족성의 세 가지 요소를 기준으로 제안 서비스의 유용성을 평가한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.811-814
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• 2009

HF대 해상통신이 디지털방식으로 발전하기 위해서는 먼저 해안국과 다수의 선박국간에서 1:N 으로 자동링크설정을 수행할 수 있는 기법이 마련되어야 한다. 단순히 polling에 의한 방식을 사용할 수는 있으나 통신환경이 열악한 HF대 통신상태에서 특정국만을 호출하여 링크를 설정하기 위해서는 많은 redundancy 시간이 소요될 수밖에 없다. 아마추어 무선에서는 특정국을 선택호출하는 1:1 자동 링크설정 방식으로 ALE(Automatic Link Establishment) controller를 이용하고 있으나, 해상통신에서 이러한 방식으로 1:N의 링크설정을 기대하기는 매우 어렵다. 즉, 선박국들의 동시호출을 유도하면 다수의 호출신호에 의한 트래픽 과부하로 충돌을 회피하기는 어렵다. 때문에 HF대 통신은 채널 특성상 트래픽 상태를 고려하여 자동적으로 무선링크가 설정되어야 하며, 트래픽 과부하시에는 적응적으로 채널의 안정성을 확보하며 운용되어야 한다. 본 논문에서는 다수의 선박국이 HF대의 단일채널에서 멀티톤 주파수에 의하여 자유접속을 시도할 수 있는 방식을 연구하여 자유접속, 그룹접속, polling의 3가지 자동링크설정 방식을 순차적으로 구동하는 새로운 무선프로토콜에 대하여 연구하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.269-269
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• 2019

선박은 충돌회피 및 변침을 목적으로 선회를 수행한다. 부적절한 화물 적재 및 선회 중 과도한 타각을 사용하면 전복사고로 이어질 수 있다. 선회 중 선박동적상태가 실시간으로 변화하기 때문에 항해사들은 선회 중 횡경사의 위험을 인지하기 어렵다. autopilot에서 추정된 조종성 지수를 이용하여 선회 중 횡경사를 예측하였다. Autopilot의 Kalman filter를 통하여 추정된 조종성 지수는 실시간으로 예측이 가능하며, 추정된 선회성 지수로부터 선회반경을 구하고 선회 중 횡경사의 계산이 가능하였다. 본 연구는 선회 중 위험횡경사 예방에 관한 기초자료로 활용하고자 한다.

• 수산해양기술연구
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• 제14권2호
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• pp.97-112
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• 1978

국제해상충돌예방규칙(International Regulations for Preventing Collision at Sea) 제 15조, 제 16조 및 제 17조는 횡단상태에 있는 선박들의 피항방법에 대해서 지시하고 있으나, 피항선이 피항동작을 취할 안전한계접근거리에 대해서는 전혀 언급이 없으므로 본 논문에서는 이 거리를 선체운동학적으로 해석하여 이에 대한 산출식을 도출하였다. 실선시험에서 소형 및 대형선의 조종성지수를 구하고, 이를 산출식에 적용하여 안전한계접근거리를 계산하였다. 이 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 소형선 및 대형선을 막론하고 가장 큰 거리를 두고 피항동작에 들어가야 하는 경우는 양선박이 조우하는 침로교각이 90$^{\circ}$부근의 각도이며, 안전한계 접근거리는 소형선(200~300 ton급 선박)에서는 자선길이의 약 5배 이상, 대형선(100,000 ton급 선박)에서는 자선 길이의 약 11배 이상이 되어야 한다. 2. 양선박이 조우하는 침로교각이 크게 둔각인 경우에는 적은 예각인 경우보다 충돌의 위험이 더 크므로, 더 큰 거리를 두고 피항동작에 들어가야 하며, 특히 대형선인 경우에는 주의를 요한다. 3. 국제해상충돌예방규칙 제 16조의 피항선의 동작은 물론, 동 제 17조 a항(ii)호의 유지선의 피항동작도 위의 안전한계접근거리 밖에서 이루어져야하며, 부득이 안전한계접근거리이내에서 피항동작을 취할 때는 주기관의 동작이 반드시 수반되어야 한다. 4. 횡단상태에 있는 양선박간에 피항선이 변침만으로 피항동작을 취하는 경우 본 논문에서 계산한 각침로교각에 대한 안전한계거리를 미리 염두에 두고 피항조선을 하게되면 감각에 의한 조선방법으로 야기되는 충동해난사고를 지양할 수 있으리라 생각된다.형군이 방음할 때 대형군의 주음률(44~98%)이 높았다. 중소형군(각폭 8.5~15.0cm)까지는 암컷이 방음할 때 수컷의 주음률(88~100%)은 암컷의 주음률(56~91%)보다 높은 편이며, 수컷이 방음할 때 수컷의 주음률(19~63%)보다 암컷의 주음률(66~100%)이 높은 편이었다. 염지하거나 맛사징 처리하여 pork cutlet를 제조하면 냉동 돈육 등심의 소비 촉진에 기여할 수 있다고 판단되었다.p<0.001) 여학생의 경우 남학생에 비하여 운동량과 운동시간이 짧게 나타났다. 체중에 대한 만족도를 보면 남학생 40.0%, 여학생은 13.6%가 만족한다고 하였고(p<0.001) 체중조절의 방법에 있어서는 운동으로 한다는 응답이 남학생은 64.4%, 여학생은 43.2%로 유의적인 차이가 없었다. 7. 조사대상자의 골밀도 BQI간과 제요인과의 상관관계를 살펴보았을 때, 운동시간, 식사의 규칙성, 콩식품, 육류, 차 등의 섭취빈도, 편식과 다이어트 및 우유, 해조류, 인스턴트 식품 섭취 등의 요인과는 유의적인 상관관계를 보이지 않았으며, 영양 보충제의 경우 남학생군에서 유의적인 양의 상관관계(p<0.05)를 나타내었다. 본 연구에서 대학신입생의 골밀도에 미치는 영향 요인은 뚜렷하게 나타나지 않았다. 그러나 대학생의 시기는 여전히 골질량의 형성이 가능하므로 건강한 골격을 형성하고 유지하기 위해서 균형된 식사, 적정 체중의 유지 및 골격에 하중을 가하는 운동을 지속적으로 하는 개개인의 노력과 관심이 중요하다 하겠다.EX>$10^4$ cfu/mL)분포하고 있는 것으로 동정되었다.bamboo weir, the eddy out of the left wing was comparatively big and the current

• 해양환경안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.557-565
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• 2021

경로추종 제어는 대양에서 선박의 자율운항을 위한 가장 기본적인 연구 중에 하나로 여겨진다. 본 연구는 선수미방향, 횡방향 및 회두방향으로 외력이 작용하는 경로추종 제어를 다룬다. 가상의 선박에서 발생하는 항로를 자선이 추종하는 문제를 해결하기 위해서 유도 원리와 백스테핑 기법을 활용하였다. 경로추종 제어에서 가장 중요한 기술 중에 하나는 오차 동역학에 관한 것으로서, 이 개념은 선박의 자동 충돌 회피 및 자동 접안 제어 등과 같은 연구 영역에서도 활용이 가능하다. 유도 원리와 오차 변수의 알고리즘은 수치 시뮬레이션을 통해 증명하였다. 그 결과, 회두각의 오차를 제외한 대부분의 오차 변수는 제어기를 통하여 제로 값으로 수렴하였다. 기존에 근거리 통항선박의 간섭력을 고려한 안전통항거리의 값보다 두 선박 간의 경로추종 제어의 트래킹 오차의 값이 더 작은 점이 가장 흥미로운 결과 중에 하나로 여겨진다. 또한 프로펠러, 핀이나 러더와 같은 엑츄에이터의 손상을 줄이기 위해서는 수렴의 성능과 선박의 안전을 절충하여 적합한 제어 파라미터를 결정할 필요가 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권6호
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• pp.406-415
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• 2023

In this study, we focused on developing and verifying ship collision avoidance algorithms using Unity simulator and ROS(Robot Operating System). ROS is used to establish an environment where communication between different operating systems is possible, and a dynamic model of a ship is constructed within Unity simulator. The Lidar data collected in Unity environment is passed to the system based on python through ROS. In the system based on python, control command values were created through the logic of the collision avoidance algorithm using data, and the values were transferred back to Unity to control the movement of the virtual ship. Through the developed simulation system, the reliability of the collision avoidance algorithm of ships with two different forms in an environment similar to the actual physical world was confirmed. As a result, it was confirmed on the simulator that it could be avoided without collision even in an environment with various types of obstacles, and that the avoidance characteristics according to the dynamics of the ship could be analyzed.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.650-653
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• 2009

항해사의 업무수행도 감소는 해양사고 발생의 주요 원인 중의 하나로 자주 언급되고 있다. 인터뷰와 항해 기록 분석을 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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• 제22권6호
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• pp.625-630
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• 2016

본 논문에서는 조타기 작동 신호에 대하여 AIS 통신을 이용하여 상호 교환함으로써 상대선의 선회정보를 보다 신속히 파악할 수 있는 선회조기감지시스템을 구축하였으며, 이를 실선에 적용하여 해당 시스템의 실효성을 검증하였다. 조타 신호가 조타기를 작동함과 동시에 AIS를 통하여 송신되어 상대선의 ECDIS에 사용된 타각만큼 유색으로 표시되는 것을 확인하였다. 선회조기감지시스템을 통하여 상대선의 변침 상황을 조기에 감지할 수 있었으며, 이를 통한 선박 상호간 충돌회피가 조기에 가능할 것으로 판단된다. 또한, 의심 선박에 대한 VTS의 적극적 관제가 가능하고, 해양안전종합정보시스템을 통한 해양사고 분석에도 활용 가능할 것이다.