• Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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• v.32 no.2
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• pp.447-463
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• 2022

Artificial Intelligence (AI) technology is a major technology that develops smart ships into autonomous ships in the marine industry. Autonomous ships recognize a situation with the information collected without human judgment which allow them to operate on their own. Existing ship systems, like control systems on land, are not designed for security against cyberattacks. As a result, there are infringements on numerous data collected inside and outside the ship and potential cyber threats to AI technology to be applied to the ship. For the safety of autonomous ships, it is necessary to focus not only on the cybersecurity of the ship system, but also on the cybersecurity of AI technology. In this paper, we analyzed potential cyber threats that could arise in AI technologies to be applied to existing ship systems and autonomous ships, and derived categories that require security risks and the security of autonomous ships. Based on the derived results, it presents future directions for cybersecurity research on autonomous ships and contributes to improving cybersecurity.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.6
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• pp.937-945
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• 2022

Maritime autonomous surface ships (MASS) have a high degree of autonomy and operate autonomously along a planned route. However, when necessary, the shore remote control center(SRCC) can directly intervene in ship operations. In this paper, the operation concept of the simulator system, which can be used to educate and train shore remote control officers, responsible for monitoring the operation of autonomous ships on land and remotely controlling them in case of an emergency, is reviewed. The required functions of the simulator system that enables the operation concept are also reviewed. The major parts of the SRCC simulator system are the monitoring station and control station, which simulate the functions of monitoring the operation status of multiple MASS and the functions of the remote operation of MASS in the case of emergency, respectively. Various units to simulate the operation of MASS and traf ic ships and various objects around the MASS are included in the simulator system. The instructor operation station is the central part of the simulator system that integrates and controls the unit systems. Functionally, as conditions under which SRCC is allowed to remotely intervene in the operation of MASS, the emergency situation for remote control (ESRC) has been defined. Moreover, the required functions to cope with these ESRC conditions have been included in the simulator system requirements.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.06a
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• pp.56-58
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• 2014

최근 우리나라 연안해역에는 선박간의 빈번한 조우상황 및 교통량 증대로 해양사고 위험이 항상 잠재되어 있다. 또한, 선박 조선에 편의한 기술은 증대하고 있으나 충돌사고는 줄어들지 않고 있어, 경험을 기반으로 한 선박 조선은 한계에 왔으며, 선박의 충돌위험도의 정량화가 필요하다. 본 연구는 선박운항자의 주관적인 위험도를 나타내는 모델(PARK's Model / Potential Assessment of RisK)을 이용하여, 선박에서 간편하고 쉽게 이용할 수 있는 어플리케이션을 개발하고 이를 실제 선박에 탑재하여 그 효용성을 점검하여 선박통항 안전성에 기여하고자 한다. 이를 통해 선박에서 뿐만 아니라, 관제사에게 객관적인 정보를 제공하며, 예비 항해사를 위한 충돌예방 교육용 도구로도 사용하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.38-40
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• 2012

해상 교통량 증가로 급증하는 선박 사고 위험을 줄이기 위해 안전 운항 관리를 위한 연구가 필수적이다. 최근 SOLAS에서 300톤 이상 급에 대해서는 AIS의 의무 장착이 제정되면서 선박 운항의 안전에 크게 기여하고 있다. 본 연구에서는 AIS의 정적, 동적 데이터를 수집하여 항계내 통항 선박의 궤적의 곡률을 분석하여 불규칙 이동 조종선박의 움직임을 파악하였다. 기존의 과거 누적 데이터의 퍼지이론을 활용한 이상 거동의 선박식별 시스템은 전문가 시스템에 의존하여 항적의 비정상성을 판단하므로 항로의 특성에 따른 실 항해상황을 간과할 수 있는 문제점이 있다. 본 연구는 선박 움직임에 대한 궤적의 시간 AIS 정보를 활용하여 항로이탈의 변화율에 해당하는 곡률분석, 항로선으로부터 좌우의 변동을 보다 정확하게 모니터링 할 수 있는 이상 거동 선박을 식별하는 방법을 제안한다. 본 연구는 VTS 및 VMS의 응용서비스로서 해양사고의 사전예방을 위한 연안 및 항만수로의 효율적인 관리에 기여할 것이다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.2
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• pp.256-265
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• 2021

Ground, sea and air mobility, such as vehicles, ships, and airplanes, are generally operated by people. Based on the innovative development of autonomous decision-making systems and artificial intelligence (AI) following the recent fourth industrial revolution, research and development on maritime autonomous surface ships (MASS) is been actively performed around the world. Before the realization of the commercialization of MASS in international maritime transport, it is urgent to clarify the characteristics of this ship and its international legal status. This paper aims to analyze the concern of whether a ship without crew members will eventually be operated as a fully unmanned ship or can be recognized as a ship under international law as the number of crew members is gradually reduced owing to the development stage of autonomous ships. Consequently, based on the United Nations Convention on the Law of the Sea (UNCLOS) and the regulations of the International Maritime Organization (IMO), it was found that MASS has the same international legal status as general ships. In addition this paper presents the working principles of enacting and revising the IMO Conventions and international legal measures necessary for the safe operation of MASS.

• Journal of the Korean Institute of Navigation
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• v.24 no.4
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• pp.235-246
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• 2000

인공 지능 분야에서 특히 퍼지와 같은 기술은 전반적인 산업 자동화에 많이 사용되어 왔다. 퍼지 제어는 인간의 추론 과정을 모델링한 기술로서 인간에 유사한 결정 능력과 복잡하고 다양한 환경에 매우 효과적이다. 본 논문은 이러한 퍼지 제어의 장점을 연근해의 선박 자동 항해에 적용시켜 보았다. 심해에서는 공간상의 제약이 없기 때문에 선박의 자동항해는 원하는 목표지점까지 안전하게 운항할 수 있지만, 연근해안에는 심해와 달리 각종 장애물들(작고 큰 섬들과 해안, 연근해에 작업중인 선박들)이 있으며 이것들로 인한 충돌사고가 종종 발생하고 있는 실정이다. 그러므로 연근해안에서 보다 안전하고 자율적인 항해를 위해 인공 지능 기술인 퍼지 기술을 선박에 적용시켰다. 본 논문에서 제안된 다변수 퍼지 시스템을 2개의 서로 다른 동적 환경을 가지는 지형에 적용시켜 보았고, 그에 따른 실험들을 수행했을 때, 만족할만한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서, 본 논문에서 제안된 다변수 퍼지 제어시스템을 이용한 선박이 동적인 환경에서도 스스로 장애물을 인식하고 회피함으로 안전하게 연근해를 운항할 수 있음을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2013.10a
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• pp.339-342
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• 2013

수면비행선박은 지면효과를 이용하여 해면과 가깝게 비행하면서 여객 및 화물수송이 가능한 복합운항형태의 선박을 말하는데, 이 수면비행선박의 원리와 수면비행선박의 안전운항을 위해서는 어떠한 항로표지시설이 설치되어야 하는지 관련 규정 및 군산지방해양항만청의 사례를 중심으로 조사 결과를 제시한다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.46 no.6
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• pp.554-561
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• 2022

Technology development related to maritime autonomous surface ships (MASS) is actively progressing around the world. However, since there are still many technically unresolved problems such as communication, cybersecurity, and emergency response capabilities, it is expected that it will take a lot of time for MASS to be commercialized. In this study, we proposed a ship group navigation system in which one leader ship and several follower ship are grouped into one group. In this system, when the leader ship begins to navigate, the follower ship autonomously follows the path of the leader ship. For path following, PD (proportional-derivative) control is applied. In addition, each ship navigates in a straight line shape while maintaining a safe distance to prevent collisions. Speed control was implemented to maintain a safe distance between ships. Simulations were performed to verify the ship group navigation system. The ship used in the simulation is the L-7 model of KVLCC2, which has related data disclosed. And the MMG (Maneuvering Modeling Group) standard method proposed by the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineering (JASNAOE) was used as a model of ship maneuvering motion. As a result of the simulation, the leader ship navigated along a predetermined route, and the follower ship navigated along the leader ship's path. During the simulation, it was found that the three ships maintained a straight line shape and a safe distance between them. The ship group navigation system is expected to be used as a navigation system to solve the problems of MASS.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.06a
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• pp.111-113
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• 2014

최근 해양사고에 따른 피해가 늘어남에 따라 선박의 안전항해에 대한 관심이 높아지고 있으며, 해양사고에 대한 규제 및 사고방지를 위한 기술의 개발도 활발하게 진행되고 있다. 이러한 요구에 따라 IT 기술들을 적용한 다양한 항해장비들이 개발되어 항해사의 안전운항을 지원하고 있지만, 다양하고 많은 정보를 무분별하게 제공하기 보다는 정보를 표시하고 서비스하는 효율적인 방법에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이다. 효율적인 항해 장비는 항해사가 의사 결정을 신속하고 정확하게 내릴 수 있도록 보다 단순하고 직관적인 방법으로 정보를 표시할 수 있어야 하며, 본 논문에서는 선교에서 활용될 수 있는 증강현실 항해지원 시스템의 설계 및 구현에 대해 기술하고자 한다. 본문에서는 시스템을 카메라를 기반으로 하는 하드웨어 모듈과 실시간으로 증강영상을 생성하는 소프트웨어 모듈로 구분하여 설명하며, 선박운항 시뮬레이터를 이용한 시작품의 시험 평가 방법에 대해서도 언급한다. 이러한 증강현실 기반의 항해지원 시스템은 사고방지 및 운항효율 증대에 기여할 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2014.10a
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• pp.242-244
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• 2014

최근 해양사고에 따른 피해가 늘어남에 따라 선박의 안전항해에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 해양사고에 대한 규제 및 사고 방지를 위한 기술의 개발도 활발하게 진행되고 있으며, 많은 IT 기술들을 적용한 다양한 항해장비들이 개발되어 항해사의 안전운항을 지원하고 있다. 그러나 다양하고 많은 정보를 무분별하게 제공하기 보다는 정보를 표시하고 서비스하는 효율적인 방법에 대한 연구가 더욱 필요한 실정이며, 항해사가 신속하고 정확하게 의사결정을 할 수 있도록 항해장비는 보다 단순하고 직관적인 인터페이스를 가져야 할 것이다. 이러한 관점에서 본 논문에서는 차세대 항행지원 시스템의 요구사항을 정의하고, 이를 구현하기 위한 방법으로 증강현실 기술을 활용하는 방법에 대하여 기술한다. 본문에서는 CCTV 카메라를 기반으로 하는 항행지원 시스템의 설계와 각 모듈의 구현에 대해 설명하며, 선박운항 시뮬레이터를 이용한 시스템의 적용 가능성에 대해서도 언급한다. 이러한 증강현실 기반의 항행지원 시스템은 해양사고 방지 및 운항 효율 증대에 기여할 것으로 기대한다.