• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.385-387
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• 2022

근래에 들어, ICT (Information and Communication Technologies) 기술을 비롯한 첨단 디지털 기술의 발전으로, 선박/해양 산업에서 운용되는 시스템들은 더욱 복잡하고 다양해지는 경향을 보이고 있으며, 첨단 시스템 운용의 증가는 기존에 경험하지 못한 새로운 위험에 대한 불안과 함께 더욱 체계적인 방식으로 이러한 위험을 분석 및 제어할 수 있도록 하기 위한 발전된 위험도평가 방법론 적용의 필요성을 야기하고 있다. 이 논문에서는 첨단 디지털 기술이 적용되는 자율운항선박에 대한 위험도평가 절차 및 방법론과 정성적 위험도평가(Qualitative Risk Assessment) 적용 사례를 소개하고자 한다. 자율운항선박의 정성적 위험도평가를 위하여 자율운항 시스템들이 탑재된 자율화 등급 3 수준의 가상 자율운항선박을 선정하고, 기존 유인선박의 운용에 필요한 다양한 기능들과 자율운항선박 운용에 필요한 기능들을 식별하여 비교분석 하였다. 또한, 자율운항선박의 운용에 필요한 다양한 기능들의 실패로 인하여 발생 가능한 위험시나리오들을 식별하고, 식별된 위험시나리오를 바탕으로 자율운항선박의 운용 안전성 향상을 위하여 추가 고려되어야 할 안전조치들을 식별하였다. 본 연구 결과는, 이후 연구 수행 계획인 자율운항선박에 대한 정량적 위험도평가 (Quantitative Risk Assessment) 방법론 개발을 위한 자료로 활용될 예정이다.

• 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 2021년도 추계학술대회
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• pp.216-218
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• 2021

자율운항선박은 다양한 첨단기능을 활용하여, 선원의 의사결정없이 운항할 수 있는 선박으로 국내에서는 2020년부터 2025년까지 기술개발 연구가 진행되고 있다. 자율운항선박 기술개발 연구에는 자율운항선박의 안전 운영지원을 위한 6종류의 서비스도 동시에 개발 중이다. 자율운항 안전 운영지원 6종 서비스의 개발 내용이 미래 선박 운항환경에 적합하도록 개발자 및 사용자 관점에서 서비스의 성능 및 기능을 검증할 수 있는 시나리오가 필요하다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.36-38
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• 2020

해상 ICT의 발전과 e-Navigation 도입 및 자율운항선 도입에 따라 해상 통신망의 종류와 범위가 확장되고 있고 디지털 항로표지 서비스의 필요성이 증가하고 있다. 어선원의 고령화, 해안 배후 단지의 발전에 의한 배후광, 기상여건 및 진보된 선내 항해 장비 사용 미숙 등으로 항로표지의 시각적·전자적 인지력이 저하되어 선박 안전 운항이 담보하기 어려운 상황에서 선박의 운항 상황 및 주변 해역 운항 상황·지리적 여건을 고려한 맞춤형 가상 디지털 항로표지 서비스는 항로표지의 전자적 식별을 용이하게 하고 안전 운항 유도 서비스로 해양 사고 예방에 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 자율운항선 대응을 위한 디지털 항로표지 서비스 및 선박 운항 상황·지리적 여건을 고려한 적극적인 맞춤형 가상 디지털 항로표지 서비스 시스템의 설계방안을 제시하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.219-221
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• 2023

첨단 디지털기술이 적용된 자율운항선박과 같이 인간의 개입을 획기적으로 줄인 첨단 시스템의 운용은, 대상 시스템의 운용 중 시스템에 영향을 미치는 다양한 변수들의 변화를 실시간으로 검토하여 안전한 시스템 운용을 위한 의사결정을 지원할 수 있는 위험도평가 방법론의 적용이 요구된다. 본 논문은, 자율운항선박의 충돌 사고 위험도를 실시간으로 분석하기 위한 위험도 모델의 개발을 목적으로, 자율운항선박 충돌 사고 시나리오에 대한 위험도분석 작업 수행 내용과 실시간 충돌 위험도를 표현하기 위하여 검토한 간략한 위험도 모델 개념들을 제시하고 있다. 위험도 모델 개발을 위하여, 먼저 자율운항선박의 항해, 통신, 비상대응 기능들을 분석하고, 기능분석 결과를 바탕으로 충돌 사고 빈도 산출을 위한 Fault Tree Analysis와 충돌 사고로 인한 영향 산출을 위한 Event Tree Analysis를 수행하였다. 또한, Fault Tree와 Event Tree의 입력값 중 외부 조건에 따라 변화하는 변수들을 식별하였고, 각 변수들에 입력값은 자율운항선박의 운항 조건에서 발생할 수 있는 가상 데이터를 만들어 사용하였으며, 식별된 각 변수들의 변화로 인한 자율운항선박 충돌 위험도 변화량을 검토하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.139-140
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• 2020

우리나라는 국제해사기구에서 제시한 자율수준 3단계의 자율운항선박 기술개발 사업을 추진 중에 있으며, 자율운항선박 및 원격운항센터의 사이버보안에 관한 기술개발이 핵심과제로 포함되어 있다. 국제해사기구는 현존선의 대한 사이버 위협에 대한 조치로 제98차 해사안전위원회에서 '해상 사이버 위험관리 지침(Guidelines on maritime cyber risk management)'을 채택 및 승인하였다. 자율운항선박이 디지털 센서의 거대시스템임을 고려할 때 기술개발 완료시 해상에서 기존 선박과 자율운항선박의 공동 운항을 고려하여 해상교통관제체계(VTS)에 대한 사이버보안 측면을 고려 할 필요가 있다. 이 논문에서는 부산항 VTS 관제사(VTSO)를 대상으로 하여 자율운항선박 운영을 고려한 VTS 관제시스템의 사이버보안 만족도를 조사하였다. VTSO를 대상으로 한 사이버보안 만족도 조사 및 분석방법은 IPA(Importance Performance Analysis) 매트릭스를 적용하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.350-352
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• 2022

자율운항선박을 IMO 자율화등급 3단계 이상으로 운용하기 위해서는 내·외부 통신시스템의 사이버보안뿐만 아니라 실시간으로 데이터를 교환하는 데이터 및 시스템 사이버안전에 대한 고려가 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 자율운항선박 사이버안전체계 구축방안에 대해서 살펴본다. 자율운항선박 사이버안전체계 구축을 위해서는 선박 내 사이버위협을 실시간으로 탐지하고 영향을 모니터링하는 통합 보안 시스템 구축이 필요하며, 선박 사이버안전 설계 타당성을 검증하는 사이버리스크평가 기술, 사이버안전체계를 검증하기 위한 CVE(Common Vulnerabilities Enumeration)기반 취약성 진단 및 침투테스트 기술, V-Model을 활용한 통합 소프트웨어 품질인증 기술, ISO 25024 기반 데이터 무결성 검증 기술 적용이 필요하다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 추계학술대회지
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• pp.85-90
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• 2005

이 연구에서는 대형위그선 개발에 따른 운항요원의 양성 방향에 관한 기초 연구를 수행하였다. 국제해사기구(IMO)는 2002년 12월 제76차 해사안전위원회에서 기존의 선박과 동일한 위그선의 충돌 회피규정 등 안전운항에 관한 잠정적인 가이드라인을 제정하였고, 지난 2005년 5월에는 위그선 운항요원의 운항지식, 운항기술 및 교육훈련 사항 등에 대한 가이드라인을 제시하였다. 위그선은 선박과 항공기의 복합형태인 새로운 운송수단임을 고려한 양성 교육과정 준비가 필요하다. 우리나라는 세계 최고의 조선 인프라와 기술력을 확보하여 대형위그선 건조는 기술적으로 실현가능할 뿐만 아니라 차세대 해상 수송혁신을 주도할 수 있다고 한다. 또한 최근 적재량 100톤급 대형위그선 실용화 사업이 해양수산부를 중심으로 순조롭게 추진되고 있다. 따라서 양 해양대학은 대형위그선 개발 시점에 맞춰 운항요원 양성을 통한 신규분야에 대한 블루오션 창출이라는 목표를 갖고 종합적인 연구와 체계적인 준비가 절실히 요구된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.193-194
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• 2022

자율운항선박은 제4차 산업혁명 시대의 핵심기술인 사물인터넷과 빅데이터, 인공지능 등이 집약된 미래 고부가가치 선박으로 주목받고 있는 반면, 실제 선박 운항 중 많은 위험요소들로 선박 안전상의 우려가 제기되고 있다. 해양교통에 있어 안전규제는 해사안전 증진 및 해양사고 위험성을 최소화하기 위한 중요요소라고 할 수 있으며, 자율운항선박 시대에서도 동일하게 작용할 것으로 보인다. 이에 자율운항선박 시대 준비를 위한 안전규제의 재정립은 선박의 안전운항을 위한 안전관리체계 정비를 위한 핵심사항이라고 할 수 있으며. 최근 국내·외에서 논의되고 있는 자율운항선박 운항을 위한 규제 개발 역시 중요한 의미를 가진다. 본 논문에서는 자율운항선박 운용을 위한 안전규제체계 개선을 위해 실제 상용화를 앞둔 자율주행자동차 안전위험 이슈 분석 사례를 기반으로 자율운항선박 운용에 따른 안전위험 이슈를 도출했다. 이러한 결과는 자율운항선박의 운용을 위한 규제 개발 논의 시점에서 향후 자율운항선박의 상용화 및 안전규제체계 마련을 위한 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.295-296
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• 2022

자율운항선박은 선원의 항해 조작 없이 선박 스스로 운항하는 선박을 의미한다. 자율운항선박의 운항 시 충돌 및 사고 위험도가 큰 지역은 운항 중 선박을 많이 조우하게 되는 항 내 및 연안 지역이다. 실제로 충돌사고의 85% 이상이 항 내 및 연안 지역에서 발생한다. 따라서 자율운항선의 운항 안전성 확보를 위해 항 내 및 연안 지역에서의 운항 안전성을 검토하는 것은 미래 자율운항선 항 내 운용 체계에서 중요한 역할을 하게 된다. 대양에서는 선박 자체의 운항성능이 중요하지만, 항구 입출항 시에는 타선 및 터미널등과의 상호작용이 자율운항선의 입출항 안전성과 직결된다. 따라서 본 연구에서는 자율운항선이 항구 근처에 접근하여 입출항을 위해 대기하고 있는 경우에 입출항 결정을 내릴 수 있는 결정 알고리즘을 위한 해상혼잡도를 예측하는 알고리즘을 개발하는 과정을 소개한다. 혼잡 예측 알고리즘 개발을 위해 선박의 AIS통항 데이터를 분석하여 주요 항로를 구분하고 주요 항로의 이용 빈도 및 운항 시점의 선박 집중도 및 충돌위험 상황을 파라미터로 하여 특정 시간이 지난 후의 혼잡도를 예측하는 시스템을 개발하고자 한다.