• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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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.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.239-240
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• 2023

자율운항선박 지원 서비스는 자율운항선박이 항만 내에서 안전하게 항해하고, 입/출항 및 화물 적/양하를 효율적으로 진행하는 것을 지원하기 위해 개발 중인 6종 서비스를 의미한다. 개발된 서비스의 성능을 검증하기 위해 육상 시범운영 인프라인 자율운항선박 기술연구센터를 구축하였으며, 성능검증 시나리오를 개발하였다. 성능검증 시나리오는 개발된 서비스가 실제 운용 환경에서 올바르게 동작하는지 확인하는 데 중점을 두고 있다. 성능검증은 실제 서비스 사용자를 중심으로 하는 사용자 기반 방식으로 진행된다. 실제 선박에서의 서비스 성능을 검증하기 위해 실습선을 이용한 실선박 테스트를 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.11a
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• pp.173-174
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• 2018

온난화 현상으로 북극 해빙 속도가 가속화되면서 북극 운항 선박이 증가하고 있어 선박의 안전 항해를 위한 기술개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 선박해양플랜트연구소에서 개발 중인 KRISO Arctic Safe Routing System(KARS)의 안전 최적항로 계획 방법의 선박실 운항 추진성능 모델 과 선박 고유의 빙 저항 추진 성능 데이터베이스 구성 내용을 소개하였다. 추진성능 모델은 예인 수조시험의 속도-마력 -RPM 성능 데이터와 실 운항에서 조우할 수 있는 바람, 파도 등의 외란에 기인하는 부가저항 및 빙해수조 결과를 바탕으로 다양한 빙상환경에 따른 빙 성능 추정결과를 활용하여 ISO15016: 2002 기반으로 Calm sea 및 빙 해역에서의 선박 속도-마력 성능에서 외란에 의한 부가저항에 따른 소요마력 및 속도변화를 추정하도록 하였다. 제안된 성능모델은 최적 북극항로 탐색 모듈과 결합되어 안전한 북극항로를 도출할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2009.10a
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• pp.67-68
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• 2009

선박이 항만이나 협수로에서 항해를 하는 경우 수심 등 환경적인 제한 때문에, 대양에서보다 낮은 속도로 운항하게 된다. 이러한 환경적인 제한 속에서 선박의 조종성능을 정확하게 추정하는 것은 사고의 위험을 줄이는데 필수적이다. 일반적으로, 실험적인 방법을 통해 조종성능을 추정하는 연구에서는 대양에서의 운항속도를 기준으로 이루어지기 때문에 위와 같은 제한 수역에서 낮은 속도로 운항하는 선박의 조종성능을 추정하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 대양에서의 운항 속도와 다른 속도에서 운항하는 선박의 조종성능이 어떻게 변화하는지 확인하고, Whole ship model에서 KT model로 바꾸어 적용하였을 때 이러한 특성이 유치되는지 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.341-343
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• 2022

전 세계적으로 자율운항선박 기술개발을 추진 중이며, 자율운항선박 핵심 기술뿐 아니라, 상용화의 기틀을 마련하는 평가·검증 관련한 연구도 활발히 수행되고 있다. 이에 따라 자율운항선박의 핵심 기술과 주요 장비의 성능검증을 위한 테스트베드의 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 국내외 자율운항선박 기술개발 현황과 자율운항선박의 시뮬레이션 기반 테스트베드가 갖춰야 할 요구사항을 분석하였으며, 자율운항선박의 특수성이 반영된 동역학 모델 기반의 조종 시뮬레이션 테스트베드에서의 성능검증을 위한 기능 분석 및 세분화를 통해 플랫폼 운영에 효과적인 기술들을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.449-450
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• 2022

자율운항지원 서비스는 자율운항선박의 항만내 입/출항, 화물 적/양하 및 검사 등의 서비스를 효율적으로 지원하기 위해 개발중이다. 서비스 개발의 실수를 최소화하기 위해 육상 시범운영 인프라를 구축하고, 성능검증 시나리오를 개발하였다. 성능검증 시나리오는 기능적 테스트 방법과 비기능적 테스트 방법에 맞춰 개발되었으며, 육상 시범운영센터를 운영하기 위해 선상 장비, 육상 장비, 네트워크 통신환경 등의 인프라를 구축하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.26-28
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• 2023

오늘날 자율운항선박의 성능시험이 관제구역 내에서 시행되고 있으며 상용화를 앞두고 있다. 국제항로표지협회(IALA)에서는 자율운항선박 관제에 관한 지침을 마련하고 있으며 외국의 사례를 고려하였을 때 자율운항선박의 성능시험 단계부터 VTS의 참여 및 개입은 해상교통안전을 위하여 중요한 의미를 지닌다. 따라서 관제구역 내 해상교통안전을 도모하고 비상 상황 시 효과적으로 대응할 수 있도록 자율운항선박을 고려한 선박교통관제에 관한 제도적 개선방향을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.11a
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• pp.82-83
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• 2023

자율운항선박 원격제어시스템은 선박운항상태모니터링시스템, 통신시스템, 선박제어시스템으로 구성되어 있다. 육상제어센터는 자율운항선박의 원활한 원격제어를 위해 각 개별시스템의 통합절차를 거쳐 육상제어센터의 통합시스템을 구축하였다. 이에 본 연구에서는 원격제어 실선실험을 통해 작동성능시험, 제어성능시험, 조종성능시험 등 3종 성능평가를 시행, 원격제어시스템을 평가하고자 한다. 이중에서 일부 성능평가를 시행하여 식별된 문제점과 이를 해결하기 위한 방안을 제시, 향후 진행되는 추가성능시험을 통해 원격제어시스템의 안정성을 확보하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.11a
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• pp.100-102
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• 2023

항로추종성능은 자율운항선박(MASS)의 중요한 자율제어기능 중 하나이다. 이는 선박의 안전성을 보장하기 위해 중요하며, 자율운항선박의 설계 단계에서 사전 평가가 필수적이다. 본 연구는 자율운항선박의 항로추종성능 평가를 위한 전산유체역학(CFD) 모델과 LOS 알고리즘 연계 방안을 제안한다. 먼저, 자율운항선박의 정수 중 거리 이탈 편차를 이용한 항로 추종 성능 평가 모델 개발에 관하여 기술했다. 먼저, 항로 추종을 수행하는 선박 주변의 난류 흐름은 비압축성 뉴턴 유체의 가정하에 비정상 RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 법을 이용하여 수치적으로 계산되었다. 중첩격자계법을 CFD 모델에 적용함으로써 거리 이탈 편차를 이용하는 LOS(Line-of-Sight) 가이던스 알고리즘에 의한 타의 회전 및 이에 따른 선체의 6 자유도 움직임을 CFD 환경에서 구현하였다. 개발된 자유 항주 선박 CFD 모델을 이용하여 항로 추종 시뮬레이션 평가 결과, 설정된 항로에서 선박의 정수 중 항로 추종 제어는 파도, 조류, 및 바람과 같은 외부 교란의 부재로 LOS 알고리즘에 의한 우현/좌현 측 변침뿐만 아니라 직진 경로의 추종도 성공적으로 수행됨을 확인하였다. 선체, 프로펠러, 타의 복잡한 상호작용을 정도 높게 해석할 수 있는 자유 항주 선박 CFD 모델과 LOS 알고리즘의 결합은 자율운항선박의 항로 추종 성능 평가를 정량적으로 평가하는 데 기여할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.338-340
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• 2022

미래 선박시장을 주도하게 될 자율운항선박의 기술개발은 국·내외를 막론하고 활발히 진행되고 있다. 자율운항선박 기술 개발의 고도화와 단계적인 실증을 위해서 체계적인 성능시험은 필수적이며, 이를 위하여 시험해역을 포함한 육·해상 성능시험 인프라가 울산시 고늘지구 인근에 구축되고 있다. 시험해역의 안전관리와 시험선박을 지원하기 위하여 자율운항선박 성능실증센터에는 통합관제시스템이 구축되며 자율운항선박 기술 및 연계 기술의 개발과 연구에 활용될 수 있도록 기본설계를 통하여 요구사항을 반영하여 장비를 구성하였다.