• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.453-458
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• 2018

해상교통 분석은 대상 해역의 환경 특성을 파악하고, 선박의 교통 패턴을 분석하는 일련의 과정을 일컫는다. 이는 최근 해상 교통량이 늘어나고 관제 영역이 확장됨에 따라 그 필요성이 증가하고 있으며, 실제로 해상교통관제(VTS, Vessel Traffic Service)와 항만 시설의 안전성 평가에 적용되기도 한다. 본 논문에서는 공간정보 분석 방법 중 히트맵(heatmap)과 중심점(centroid) 기법을 이용하여 선박의 통항패턴을 분석하는 방법을 제안한다. 이 방법은 시간에 따라 공간적 특성이 변하는 항적 데이터를 분석하기에 적합한 방법이며, 실제 목포항에서 수집된 항적 데이터를 이용한 실험을 수행하였다. 실험에서는 시간대별 교통 밀도와 중심점 분석을 수행하였고, 이를 통해 해상교통의 공간적 변화를 쉽게 식별할 수 있었으며, 제안하는 방법이 해상교통 분석법으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권4호
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• pp.277-282
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• 2018

최근 해상교통량이 증가하고 선박교통 관제구역이 확대됨에 따라 관제사의 업무 부하가 증가하고 있으며, 이로 인해 교통량이 급증하는 경우 관제사가 위험을 인지하지 못하는 상황도 발생하게 된다. 이러한 배경에서 본 논문에서는 관제 업무의 지원을 위해 이상 거동 선박을 자동으로 식별하는 방법을 제안한다. 본 방법은 누적된 AIS 데이터를 이용하여 관제구역 내의 통항 패턴을 학습하고, 학습된 모델과의 비교를 통해 이상치를 계산하여 이상 거동 선박을 식별한다. 특히, 선박의 거동 상태에 대한 분류 정보가 없더라도 비지도 학습법을 기반으로 항적 데이터를 자동으로 분류하여 통항 패턴을 학습할 수 있으며, 항적의 군집화와 분류 과정을 통해 이상 거동 선박을 실시간으로 식별할 수 있는 특징을 가진다. 또한, 본 논문에서는 선박운항 시뮬레이터 및 실제 AIS 항적 데이터를 이용한 식별 실험을 수행하였으며, 이를 통해 선박교통관제 시스템에의 활용 가능성을 고찰하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.120-122
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• 2014

선박의 조타기 작동 신호를 AIS를 통하여 전달함으로써 상대선박의 변침의도를 신속히 파악하여 충돌위험을 피할 수 있는 선회조기감지시스템을 구현하고 실선실험을 통하여 그 실효성을 검증하였다. 또한, 실선실험을 통해 선박의 타각정보가 AIS를 통해 송 수신이 가능하다는 것을 확인하였으며, ECDIS에 표시된 타각정보는 주변선박의 충돌회피에 크게 기여할 것으로 판단된다. 선회조기감지시스템은 선박의 안전운항을 위한 정보 제공의 필요성, 선박 통항량 증가 및 고속화 등으로 인한 위험성 증대로 VTS관제의 역할이 더욱 중요시 되고 있는 상황에서 선박의 조타각이 표시된 해당 시스템을 활용할 경우 변침상황을 보다 신속히 파악할 수 있으므로 관제가 보다 쉬워질 것으로 예상된다. 또한, 선박의 침몰이나 VDR의 소실로 인한 해양사고 분석의 어려움도 AIS를 통한 조타신호가 저장된 해양안전종합정보시스템(GICOMS)의 분석을 통해 다소 해소될 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.331-332
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• 2015

항만운영전산망(PortMIS)은 항만 내 선박 입출항, 투묘, 양묘, 이동 등 모든 항만운영관련 사항들이 포함된 정보망이다. 하지만 아직까지 VTS등에서 PortMIS 통계자료 활용이 부족한 실정이다. 이에 본 발표는 PortMIS 통계현황을 분석하고, PortMIS 관제대장 분석을 통해 해상교통안전분야에 활용 가능한 통계분석방법에 대해 제안하고자 한다. 관제대장을 활용하여 제안되는 기능은 시간별, 선박별, 항로 통항량 산출 및 예측기능이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.318-325
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• 2015

우리나라는 세계 조선 강국으로 많은 선박이 우리나라 조선소에서 건조되고 있다. 건조된 선박은 선주에게 인도되기 전 한국연안에서 해상 시운전을 실시한다. 해상 시운전의 특성상 통항량이 많은 해역에서 주변을 항행중인 선박에 위험한 상황이 자주 발생한다. 이러한 위험으로 인하여 최근 5년간 해상시운전 중에 발생한 충돌사고가 매년 1건 이상으로 조사되었다. 이 연구에서는 해상시운전이 타 선박 통항에 약 30%의 위험성을 증가시키는 것으로 해상교통류 시뮬레이션을 통하여 식별하였다. 그리고, 우리나라 연안을 대상으로 7일 동안 AIS 자료 수집을 통하여 해상교통량 밀집도를 분석하고, 최근 5년간 해양사고 위치 분석을 통하여 선박운항자의 위험부담이 거의 없는 전체 교통량 10/100 수준에서 시운전선박의 시운전금지해역을 각 지역별로 설정하였다. 또한 시운전금지해역 설정을 위한 기초 법령안을 검토하였다. 시운전금지해역 설정을 통하여 연안해역을 통항하는 선박의 안전성 향상을 도모하여 해양오염 예방에 이바지하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권2호
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• pp.133-139
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• 2018

해상교량 하부의 직선항로 길이 확보는 선박 통항 안전을 위한 중요한 요소 중 하나이다. 그러나 항만 및 어항 설계기준에 따르면 해상교량 하부 직선항로 길이는 선박길이의 8배로 획일적인 가이드라인을 적용하고 있다. 본 연구는 적정 해상교량 하부직선길이를 도출하기 위해 ES 모델을 이용하여 항로폭, 통항량, 항로의 곡률, 직선항로길이에 따른 위험도 비율을 확인했다. 확인 결과 항로의 곡률이 $45^{\circ}$의 경우 항로길이가 3L에서 10L로 길어짐에 따라 위험도 비율이 2.27 % 감소했다. 곡률에 따른 위험도는 직선항로의 길이가 3L의 경우 곡률이 $45^{\circ}$에서 $0^{\circ}$로 변하면서 위험도 비율이 4.83 % 감소하는 것을 확인했다. 또한 항로폭 400 m, 시간당 발생선박이 20척의 조건에서 항로의 곡률별, 직선항로에 따른 위험도 비율은 최대 1.45 % 감소하는 것을 확인했다. 이를 통해 해상 교량 건설 시 항로의 혼잡도 및 곡률에 따라 일정 길이 이상의 직선항로가 필요함을 검증했다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.265-266
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• 2015

인간의 사고 및 행동능력은 환경부하, 작업의 내용 등 외부환경에 큰 영향을 받는다. 선박운항 시, 인간-기계시스템 환경에서 항해사의 일정한 수준 이상의 판단 및 조선능력은 안전운항을 위해 매우 중요한 요소이다. 특히 협수로 항해시, 선박통항량이 많은 해역을 항해할 경우 선교에서의 작업부하가 커지고 그로 인한 피로 및 긴장에 의한 심신 기능이 저하되어, 항해사의 조선(操船)능력에 영향을 미치게 될 것이다. 그러나 선박운항 또는 입출항 시 항해사의 생리적, 심리적 스트레스를 측정하여 계량화한 연구는 미비하다. 따라서 본 연구에서는 웨어러블 심박수 측정장치를 이용하여 항해사의 심박수 변화를 측정 분석하고, 항해사의 선박 운항작업 시 발생하는 스트레스를 계량화하여 모델을 개발하기 위한 기초연구를 수행하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.34-36
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• 2013

부산항 및 부산신항 개발의 특징은 매립으로 인하여 가항수역은 협소화되는 반면에 선박은 대형화되면서 흘수가 증가함으로 인하여 점점 더 깊은 수심을 필요로 하게 되었다. 따라서 초대형선들은 출입항선 상호간의 간섭이 증가하고, 심흘수화로 인한 조종성능의 저하와 비상시 대응책의 한계를 드러내는 등의 문제점을 안고 있다. 또한 전반적인 선박 통항량의 증가는 거대형 컨테이너선이 부두전면에서 회두하거나 감속, 접근하는데 소요되는 시간에 따라서 항만의 효율성뿐만 아니라 주변수역의 안전에도 크게 영향을 미치고 있다. 따라서 본 연구에서는 항만의 안전과 효율성을 제고하기 위하여 초대형 선박의 조종특성과 주변 여건을 다각도로 고려한 최적의 표준 조선방법 및 응급조선을 2D베이스로 개발된 선박조종시뮬레이터를 이용하여 모색해 보고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2018년도 춘계학술대회
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• pp.290-291
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• 2018

최근 해상교통량이 증가하고 연안 항해에 대한 관제 필요성이 요구되면서 선박 교통 관제구역이 점차 확대되는 추세이다. 이러한 관제구역의 확대는 관제사의 업무 부하를 초래하며, 이로 인해 교통 혼잡 시간대와 같이 교통량이 급증하는 경우 관제사가 위험 상황을 인지하지 못하는 상황도 발생하게 된다. 이러한 배경에서 본 논문에서는 관제 업무의 지원을 위해 이상 거동 선박을 자동으로 식별하는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 방법은 기계학습 기술을 기반으로 관제구역 내의 통항 패턴을 모델링하고, 이를 통해 이상 거동 선박을 식별하는 방법으로, 대상 항만의 누적된 AIS 데이터를 이용하여 모델을 학습하며, 실제 항적 및 시뮬레이션 데이터를 이용한 실험을 통해 선박교통관제시스템에의 활용 가능성을 고찰한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.583-589
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• 2012

본 논문은 항해중인 배의 위치데이터를 기반으로 대용량 선박 지능형 운항 분석을 위하여 가상서버를 이용한 메모리 관리, 전파와 데이터 분석이 용이한 데이터베이스 구축 및 여러 가지 분석상황에 모두 사용할 수 있는 아키텍처 구성, 분석결과 전파 방안 고찰 통하여 효과적인 분석을 도출하고 결과 전파를 위한 방안 제시와 해당 충돌 분석, 항로 분석, 이상 패턴 분석, 통항로 분석, 위험구역 분석등의 특화된 운항분석을 위하여 실제 구현된 알고리즘 및 공식을 담고 있다.