• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2003.10a
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• pp.348-351
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• 2003

항로표지(Aids to Navigation)란 빛, 형상, 색채, 전파, 음향 등으로 안전한 항로를 표시하여 선박 항행의 안전성을 확보하기 위하여 인위적으로 설치하는 시설이다. 특히, 등대(Lighthouse)는 항로표지 중 가장 중요한 것으로 선박이 육지나 주요 변침점(Turning Point) 또는 선박 위치를 확인하기 위하여 연안에 설치하거나 항만의 소재, 항구 등을 나타내기 위하여 설치한 구조물이다. 본 논문에서는 선박의 입ㆍ출항에 관련하여 선박의 안전을 위해서 설치되어 있는 등대의 효율적인 관리 및 운영을 위한 등대 동기 제어 시스템의 개발에 관한 연구이다. 이를 위해서, 등대 동기 제어 시스템은 하드웨어(컨트롤 박스)와 소프트웨어(제어 프로그램)로 나누어 구성하였다. 하드웨어 모듈은 등대와 선박의 입ㆍ출항에 관한 업무를 담당하는 관제소 사이의 인터페이스를 제공한다. 즉, 등대의 점멸등 제어를 위한 제어부와 등대와 관리 시스템사이의 데이터 전송을 위한 통신 인터페이스를 마이크로컨트롤러의 한 종류인 PIC(Programmable Interrupt Controller)를 이용하여 구성하였다. 소프트웨어 모듈은 시스템 운영자가 등대를 간편하고 효율적으로 관리하기 위해서 GUI(Graphical User Interface) 형태의 인터페이스를 제공한다.

• Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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• 2003.04a
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• pp.556-561
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• 2003

선박에 의한 해난사고의 대부분을 차지하고 있는 충돌과 좌초를 예방하고 안전항행환경을 확보하기 위해서는 선박들의 교통량 정보 및 위치정보, 해상환경정보를 얻지 않으면 안 된다. 본 연구에서는 인공위성데이터를 통해 얻어진 선박정보를 추출하는 방법에 대해서 조사하고, 다시 얻어진 선박정보를 이용해서 장래위치에 있어서의 해상교통환경 시뮬레이션을 했다. 즉, 장래 해상교통상황을 정량화 된 값으로 표현하여 자동차용 교통신호와 비슷한 선박들의 교통제어신호를 제공함으로써 해상교통안전을 확보할 수 있는 시스템의 기초적 연구결과를 제시했다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.9 no.6
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• pp.674-682
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• 2003

Ship autonomous navigation is designated as what computerizes mental faculties possessed of navigation experts, which are building navigation plans, grasping the situation, forecasting the fluctuation, and coping with the situation. An autonomous navigation system, which consists of several subsystems such as navigation system, a collision avoidance system, several data fusion systems, and a motion control system, is based on an intelligent control architecture for the sake of integrating the systems. The motion control system, which is one of the most essential system in autonomous navigation system, controls its propulsion and steering gears to move the ship satisfying its hydrodynamic characteristics. This paper is the study on the ship movement control system and its implementation which are totally developed and run on virtual-world system. Receiving the high-level control values such as a waypoint presented from the collision avoidance system, the motion control system generates them to low-level control values for propulsion and steering devices. In the paper, we develop a ship motion controller using Oldenburger's theory based on mathematical fundamentals, and simulate it with various scenarios in order to verify its performance.

• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.79-85
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• 2012

본 논문에서는 항내에서 저속으로 운동(항해)하는 선박의 운동제어문제에 대해 고려하고 있다. 항내에서는 특히 그 운동속도가 느리므로 일반 항해에서와는 달이 저주파대역에서의 운동특성이 중요하다. 대부분의 중대형선박이 항내에서 터그보트에 의해 접안시설로 이동하게 된다. 이러한 사실을 고려하여 대상선박이 4기의 터그보트에 의해 제어되는 선박의 제어계 설계문제에 대해 고찰하고 있다. 주요 연구내용은 크게 두가지로 구분된다. 첫째 비선형특성이 강하게 포함되어있는 선박운동특성을 고려하여 비선형관측기를 설계한다. 이것은 특히 저주파수 대역에서 선박의 위치와 속도 등 제어신호를 계산하는데 필요한 정보를 추정하는데 유효한 방법으로 잘 알려져 있다. 이를 기반으로 외란 등에 강인한 슬라이딩모드 제어기를 설계한다. 결과적으로 비선형관측기를 포함한 슬라이딩모드제어기의 유용성을 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 이 결과는 실험을 위한 유용한 기초자료로 활용될 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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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.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.48 no.4
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• pp.86-93
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• 2011

The ship movement implies current position, wave, wind, and its other factors. We need to know exactly the location and the shape of the ship and control its motion because of these effects. In order to control the small ship according to the movement of the large ship, the position and shape of the ship should be given first. In this paper we propose the method with which we know the current status of the ship without dynamic equations of the ship. There are several methods to track the system such as optical, radio frequency, radar, camera, and infrared light. We propose the movement of the ship using the GPS absolute axis. But, the genuine error by the GPS itself and the movement of the ship cause the result of the GPS of not being accurate. This paper reduces the error of the location and the shape of the ship and gives the exact values of the ship movements even if the GPS implies some error itself.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.31-33
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• 2022

등부표는 소형 어선을 포함한 선박의 항로표지에 중요한 역할을 한다. 그러나 야간에 어두워지면 해상에 설치된 등부표의 위치나 번호판 식별이 어려워 소형 어선이나 선박이 등부표에 가까이 접근하는 경우 등부표를 미처 발견하지 못하고 충돌하여 선박이 파손되거나 인명사고가 발생한다. 이 연구에서는 소형 어선이나 선박이 야간에도 등부표의 위치와 번호판을 쉽게 식별할 수 있도록 등부표에 조명장치를 구비하여 충돌사고의 예방과 항로표지서비스를 향상시키는 방법을 분석하고 고안하여 태양광전원을 이용한 방수형 LED조명과 통신모듈IoT를 결합하여 원격디밍 RGB제어 및 조명자가진단기능을 갖추어 야간에 시인성을 높이는 등부표의 윤곽표시조명을 개발하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.229-230
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• 2006

해상플랫폼설치가 불가능한 심해지역이나 파도가 심한 해상에서 원유를 발굴하는 선박형태의 시추설비인데, 심해에서의 시추능력은 물론 기동성까지 겸비한 고부가치선으로서 최근 고(高)유가에 따라 발주가 늘어나고 있는 해양분야의 대표적인 성장엔진으로, 파도와 바람이 심한 해상에서도 안정적 시추가 가능한 최첨단 자동위치 제어시스템, 드릴링장비, 통합제어시스템 등, 드릴쉽이 갖추고 있는 시스템에 대해 간단히 설명한다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.31 no.5 s.121
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• pp.325-332
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• 2007

This study develops a control algorithm on berthing/unberthing system using a joystick for ships with thrusters and a rudder. A nonlinear mathematical model for low speed maneuvering of typical container ships is used to develop a MIMO(multi-input multi-output) nonlinear control algorithm for velocity feedback joystick control. Also a virtual HILS(hardware in the loop simulation) software program for berthing/unberthing is developed to test the performance of the nonlinear and a PID control algorithm. The program is developed using LabWindow/CVI, and a user can see current position and desired trajectory of ship in a monitor, then he can control forward and yaw velocities of a ship using a joystick. The simulation results show that the nonlinear mfd the PID controller have superior performance over a simple open loop joystick control algorithm.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.10a
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• pp.261-262
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• 2012

In this research, intelligent protection system for laser boat is introduced. The function of system is to measure the distance and velocity of object from our boat and generate control signals to avoid collision with moving targets. A novel approach to estimate object's position from our ship is tackled on this paper. To do this laser sensors are used to measure distance from ship to targets. The ship position and velocity is estimated by th Kalman filter algorithm. In the real phase, the filtering method will be applied to process signal gathered by laser sensors. Simulation to estimate ship's position and velocity under noise are executed and the results are introduced to show the effectiveness of the algorithm.