• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.347-348
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• 2022

자율운항선박 도입에 관한 논의가 국제해사기구에서 본격적으로 시작됨에 따라 자율운항선박 관련 기술개발이 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 통신, 보안, 고장진단, 유지보수 등의 기술개발이 아직 미흡하여, 자율운항선박의 상용화까지는 많은 시간이 소요될 것으로 예상된다. 이러한 기술들은 문제가 발생할 경우 선박에 막대한 피해를 발생시킬 수 있으며, 특히, 연안을 항해하는 선박보다는 대양을 항해하는 선박에 더 치명적이기 때문이다. 본 연구에서는 대양항해 시 자율운항선박에 발생할 수 있는 문제들을 극복하기 위한 방안으로 여러 척의 선박을 하나의 그룹으로 묶어 항해하는 그룹항법시스템을 제안한다. 하나의 그룹은 한 척의 유인선박인 리더선박과 여러 척의 무인선박인 추종선박으로 구성되어 있으며, 항해하는 동안 일직선 형태를 유지한다. 리더선박은 출발지에서 목적지까지 미리 설정된 변침점을 따라 항해하며, 추종선박은 리더선박의 경로를 추종하여 항해한다. 선박의 침로를 제어하기 위한 타각 제어기는 선박에서 주로 사용되는 PD 제어기를 구현하여 사용하였다. 그룹항법시스템을 검증하기 위해 선박해양플랜트연구소에서 공개한 KVLCC2의 축소 모형인 L-7 모델을 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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• pp.745-748
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• 2001

디지털 선박은 자율운항 제어 시스템(Intelligent Navigation System), 선박자동식별 시스템(Automatic Identification System), 위성통신망 원격제어 시스템(Integrated Maritime Information Technology)을 기반의 One-man Bridge 시스템을 갖는 차세대 선박을 나타낸다 INS 시스템에서는 선박의 항해와 관련된 기능을 수행하며, 최적항로 계획, 좌초 및 충돌방지 기법, 경제적 운항, 엔진통합제어, 내항성 성능평가 등의 기능이 디지털 GIS(Geographic Information System) 기반의 환경에서 제공된다. AIS 시스템은 선박과 선박간 또는 선박과 관제소간에 선박의 항해 관련 정보를 주기적으로 전송하여 충돌 방지를 기능을 제공하며, IMIT 시스템은 선박내의 통합 플랫폼을 제공하여 선내 네트워크 통합 솔루션을 제공한다. 또한, IMIT 시스템은 위성통신(INMARSAT, OrbComm, 해양관측위성)을 통해 선박과 관제소와의 데이터 송수신을 지원하여, 관제소에서 선박의 항해 상태를 감시하고 선박에 해양 환경정보, 조선소에서의 선박관련 정보 등을 제공하는 기능을 갖는다. 본 논문에서는 디지털 선박의 전체적인 시스템 구현방안과 세부 시스템별 구현방안에 대해 소개하며, 디지털-lT 기반의 차세대 선박에 대한 방향을 제시하도록 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.174-175
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• 2021

선박 원격제어를 위해서는 원격 제어자가 선박의 운항상태를 파악하고 필요한 제어 명령을 원격으로 내릴 수 있어야 한다. 연구 목적은 선박 원격제어를 위해 교환되는 데이터를 효율적으로 처리하는 시스템을 개발하기 위함이다. 연구 방법은, 선박 운항상태 파악과 제어 명령 전달에 필요한 시스템을 분야별로 구성하고 해당 시스템을 활용하여 선박을 운항하면서 단위시스템별 활용성을 분석하였다. 이를 위하여 선박 운항 시뮬레이터와 네트워크로 연결하여 실제 선박을 대체하여 활용하였다. 연구결과, 육상제어시스템-선박 간 네트워크를 통하여 교환되는 데이터의 통신방식은 상황에 따라 달라져야 한다는 결과를 도출하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.164-165
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• 2022

자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship)의 개발과 도입은 해양 분야의 4차 산업 시대를 이끄는 가장 중요한 기술과 변화이다. 자율운항선박은 해양 사고의 발생 원인 중 가장 높은 비중을 차지하는 인적 요소를 줄이기 위해 인간의 개입 없이 독립적으로 운항하는 선박을 일컫는다. 인간의 개입을 줄이기 위해서는 기존의 선박과 다른 개념과 기술을 개발하고 도입해야 한다. 수십 년 전 개발되어 해상 플랫폼 및 오프쇼어 분야에서 특정 용도로 사용되는 선박 시스템인 동적위치제어스템은 기존의 시스템에 더해 더욱 정교하고 섬세한 선박의 움직임이 가능하도록 다양한 기능을 제공한다. 최근의 영국에서 제출한 IMO 의제 문서에 의하면, 자율운항선박에는 전통적인 앵커와 같은 선박 설비에 더해 추가로 다른 기술이 적용될 수 있다고 밝히며, 동적위치제어시스템을 명시하였다. 본 논문에서는 이러한 기능 중 자율운항선박의 안전한 운항을 달성하기 위해 동적위치제어시스템에서 적용할 수 있는 요인을 알아보고 제시하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.1-3
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• 2011

선박관제시스템(VMS)는 최근 선박에서 도입되어 설치된 선박자동식별장치(AIS)에 의해 많은 정보를 획득하여 처리하고 있으나 AIS가 미설치된 소형선박, 어선 및 기타선박들에 대해 지속적으로 설치를 확대하고 있다. 특히 항계 내의 선박들의 주 통신시스템인 VHF 무선전화기는 항내에 입출항 중인 모든 선박들이 사용하기 때문에 통화 교신량의 폭주로 원활한 통신이 힘들어지고 또한 선박자동식별장치의 데이터 통신채널 또한 VHF이므로 class A 선박들도 동적 데이터의 누락현상이 발생하고 class B 선박들도 지역적으로 데이터 폭주현상이 발생하는 것으로 평가되고 있는 실정이다. 따라서 연안에서 운항하고 있는 모든 선박들을 모니터링하기 위해 소형선 및 심지어 어선들까지 선박자동식별장치의 설치를 유도하고 있는 실정이므로 통신채널의 폭주현상에 따른 데이터 누락현상은 더욱 심해질 것이다. 따라서 본 연구는 주파수공용방식(TRS: Trunk Radio System)의 통신시스템을 이용한 선박위치 자동발신장치에 적용방안을 제안하고 그 활용성을 입증하고자 한다.

• 선박안전
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• 통권32호
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• pp.12-29
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• 2012

본 연구는 태양광 발전시스템을 선박에 설치하고, 동 시스템과 연계한 선박 발전시스템에 대한 해상 실증 실험을 통하여 발전 시스템의 작동, 신뢰성과 선박 복원성능 및 경제성을 평가하고, 육상으로 송전하는 계통연계형 시스템에 대한 실험을 동시에 수행하였다. 독립형 발전시스템 선내 부하에 안정적인 전원 공급이 가능하고, 태양광 발전과 선내 발전시스템간의 하이브리드 운전이 안전하여 상용화에 문제가 없으며, 계통연계형 태양광 발전 수익모델 가능성을 확인하였다. 본 시스템 설치선박은 단기간 투자비용 회수가 가능하고, 경제성이 있을 것으로 판단된다. 또한, 태양광 관련 설비에 대한 안전을 확보하기 위하여 안전기준(안)을 제시하였으며, 앞으로 다양한 용량의 발전시스템 선박에 적용이 가능할 것이다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제9권6호
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• pp.674-682
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• 2003

선박 자율운항시스템(autonomous navigation system)이란 선박운항에 있어 항해계획을 수립하고 현재의 선박운항 상태를 파악하여 주변 상황변화를 예측하고 대처하는 항해 전문가의 능력을 전산화한 것이다. 선박 자율운항시스템은 항해, 충돌회피, 선체유지, 자료융합, 운동제어 그리고 이를 통합하는 아키텍처로 구성되어 있다. 운동제어시스템은 선박의 유체학적 특성을 고려하여 해도 상에 원하는 위치로 선박을 이동하기 위해서 추진 및 조타장치를 제어하는 시스템으로 자율운항제어시스템에 필수적인 구성 시스템 중에 하나이다. 본 논문은 운영플랫폼인 가상세계시스템을 기반으로 운영되는 선박자율운항시스템과 운동제어시스템의 연동과 구현에 관한 연구이다. 운동제어시스템은 충돌회피시스템으로부터 상위 레벨의 고수준제어 요구치를 전달받아 조타 및 추진치로 변환하고 조타장치와 추진장치를 제어하는 시스템이다. 본 논문에서 선박 운동 특성을 수학적으로 모방하는 Oldenburger의 제어 이론에 기반하여 선박운동제어기를 개발하고 성능검정을 위해 선박시뮬레이터에서 다양한 시나리오를 바탕으로 시뮬레이션 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.222-224
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• 2023

자율운항선박의 해상 운용은 인간의 개입 최소화 등 새로운 운용 방식의 적용과 첨단 디지털기술의 적용으로 기존 선박의 운용과 다른 형태의 다양한 새로운 위험요소들이 발생할 것으로 예상되며, 이러한 위험을 분석하기 위한 적절한 위험도평가 방법론의 적용이 요구될 것이다. 본 연구는 기존 선박과 달리 인간의 개입이 최소화된 상태로 운용되는 자율운항선박의 화재 사고 위험도를 실시간으로 분석하기 위한 실시간 위험도 모델의 개발을 목적으로 수행되었다. 자율운항선박 화재 위험도 모델 개발을 위하여, 먼저 자율운항선박의 화재 감지 및 제어, 비상대응 기능들을 분석하고, 기능분석 결과를 바탕으로 화재 감지 및 제어 시스템들에 대한 Fault Tree Analysis를 수행하였다. 자율운항선박의 화재 시나리오 표현을 위하여 기관구역 화재와 화물구역 화재로 분류하여 Event Tree Analysis를 수행하였다. 또한, 자율운항선박 운용 외부 조건에 따라 변화하는 변수들을 식별하여 각 변수들의 변화로 인하여 발생할 수 있는 자율운항선박 화재 위험도 변화량을 검토하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.158-161
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• 2019

한국형 e-Navigation의 선내시스템원격모니터링시스템(SV20)은 선박의 이상 상태와 긴급 상황을 자동으로 감지하고 위기상황을 신속히 극복하는데 필요한 위기대응 가이던스를 제공하는 것을 목적으로 개발된 시스템이다. 선내시스템에서는 육상의 기상정보와 선박의 실시간 해상정보 등을 바탕으로 선박의 실시간 복원성 정보를 제공하고, 항해 주요장비의 상태정보와 화제정보를 알람과 가이던스로 제공된다. 이들 선박에 설치된 선내시스템 정보는 LTE-M 통신기반의 MCP를 통해 전송되어 육상의 선박모니터링시스템에 동기화 되어 표출된다. 본 연구에서는 선내시스템 원격모니터링 시스템의 표준화 모델과 적용사례 및 연구개발 현황을 소개하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.80-81
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• 2022

자율운항선박 원격제어시스템의 실증을 위하여 기존 육상제어센터에서 선박을 제어하는 것은 현재 개발중인 시스템으로 인한 선박의 안전성 확보에 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 원격제어시스템을 시험하기 위하여 선박에서 육상제어센터로 명령을 주어 선박과 육상제어센터 내 모사장치를 통한 원격제어시스템을 테스트하였다. 본선의 통신네트워크(LTE, VSAT)을 통해 선장의 명령으로 선박의 육상제어센터의 모사장치를 제어하였다. 1차 소각도를 이용한 원격제어시험과 2차 Zig-zag 테스트를 실시하여, 개별 시스템의 문제점을 식별하고, 개별 시스템간의 통합을 위한 방안을 제시하였다.