• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 2004.11a
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• pp.223-226
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• 2004

• 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 Korean Society for Aviation and Aeronautics
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• v.1
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• pp.37-66
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• 1993

항공기 운항과 관련한 환경의 변화는 다른 분야의 환경 변화보다 그속도가 빠르고 변화의 폭이 크다고 할 수 있다. 약 1세기 동안에 항공기 개발기술은 실로 놀라운변화를 거듭해 왔으며 전자시스템의 도입으로 수 십년 전에는 상상조차 할 수 없었던 일들이 현실로 나타나게 되었다. 본 논문은 이러한 환경변화 가운데 비행안전이라는 목표를 실현하기 위해 우선적으로 항공기 운항과 관련한 환경변화 요인들에 내포되어 있는 문제점들을 분석하고자 하였으며 장비개발 및 Human Factor, 항공교통 관제 및 항공기 운항 그리고 조종사 관리 및 조종 환경으로 분야를 나누어 요인 분석을 함으로써 현재와 미래를 통해 예상되는 문제점들을 도출하였다. 또한 항공기 사고사례를 분석하여 공통되는 요인을 도출, 이를 문제점으로 제시하였다. 이러한 문제점들에 대한 대책에 관한 연구는 항공기 운항 분야의 발전과 비행안전을 위해 계속해서 이루어질 것으로 기대한다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 2005.11a
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• pp.132-135
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• 2005

이체 쿼터니언(dual quaternion)은 선형 미분방정식으로 계산하는 쿼터니언을 회전운동과 병진운동을 동시에 취급하는 이체수(dual numbers)체계로 표현한 형태이다. 성능향상을 위해 이체 쿼터니언을 관성항법 알고리즘에 적용시킨 논문이 새로이 소개되었다. 기존 알고리즘과 새로운 알고리즘을 MATLAB으로 시뮬레이터를 작성하였으며, 정확도와 실행 속도 측면에서 성능을 평가하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.67-69
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• 2022

자율운항 선박의 모니터링을 위한 데이터는 센서신호와 같은 텍스트 형태의 데이터와 이미지와 같은 바이너리 데이터로 나눌수 있다. 선박의 위성 통신환경 특성상 네트워크 속도 및 대역폭이 제한적이므로, 효율적인 전송 방법이 필요하며, 이를 위해서는 고용량의 이미지 데이터를 수집하고 처리하는 과정의 분석과 실제 선박의 데이터 분석이 필요하였다. 이를 토대로 선박의 통신환경을 분석하고 개선방향을 모색하고자 하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.111-112
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• 2022

자율운항선박과 관련된 첨단기술의 급속한 산업현장 적용과 상업화가 진행됨에 따라 이와 관련된 해양계 인력양성을 위한 교육 시스템에 대한 연구개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존 국내외 자율운항선박의 상용화 또는 산업화 동향과, 이와 관련된 다양한 연구결과의 자료 수집과 비교분석 등을 통해서 현황을 분석하고, 자율운항선박과 관련된 스마트 해기사 인력양성 시스템 구축에 요구되는 교육 관련 내용을 정리 한 후, 현재 연구 개발된 시스템 또는 장비 등과 향후 교육 및 훈련에 요구되는 시스템 또는 장비 등을 연계하여 고찰하였다. 연구 결과, 자율운항선박 관련 기술의 상용화 속도는 기존 예상과 달리 빨라지고 있으며, 이에 대응하기 위한 스마트 해기사 인력양성 시스템의 구축이 시급한 것으로 고려되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2017.11a
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• pp.100-102
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• 2017

선박운항의 안전과 연료 소비의 최소화 운항를 위하여 국내외적으로 최적 항로 서비스에 대한 연구와 상업적인 서비스가 진행되고 있다. 특히, 국내에서는 국제해사기구(IMO)의 "e-Navigation" 정책 추진 이후, 한국정부도 "한국형 e-Navigation 개발 사업"을 진행 중이며, 해당 연구의 일부분으로 안전에 중점을 둔 최적화 항로 서비스를 연구 개발 중이다. 일반적인 항로 추론 방업은 기상, 해상, 해양환경 등의 예측 데이터를 이용하여 선박운항에 영향을 미치는 저항 요소가 적은 위치를 찾아 항로를 추론한다. 이때 사용되는 예측데이터의 해상도에 따라 연산수행 속도와 정확도가 달라진다. 본 연구에서는 항로 추론 연산 속도와 정확도를 고려하여 최적항로를 계산하는 방법에 관한 연구이다. 이를 통해 최적항로의 실시간 최적항로 서비스와 신뢰성을 향상 시킬 수 있을 것으로 판단한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 1998.11a
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• pp.175-184
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• 1998

본 연구에서는 제한된 수로를 운항하는 선체주위의 유동특성에 관한 연구를 수행하고자 하였다. 일반적으로 운하 또는 하천을 운항하는 선박의 경우 제한된 수심의 영향으로 천수효과가 발생하게 된다. 이러한 천수의 효과와 제한된 폭의 영향으로 선수부분에서 선체보다 선행하는 파도가 전파되어 나아가기도 하며, 이로 인하여 선박은 보다 많은 조파저항을 받게 된다. 본 연구에서는 임의의 형상을 갖는 선체가 폭과 수심이 제한된 운하를 임계속도 근처에서 운항하는 경우에 관하여 폭과 수심을 변화시켜가며 수치계산을 수행하여, 제한수로에서의 임의의 선체주위의 유동특성을 관찰하고자 하였다. 수치계산은 MAC(Marker And Cell)법을 기초로 한 유한차분법(Finite Difference Method)을 사용하였으며, 계산에 사용된 격자계는 임의의 형상에 관하여 격자생성이 용이한 직사각형 격자계(Rectangular Grid System)를 사용하였다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 2004.11a
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• pp.302-307
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• 2004

무인 항공기는 지상 조종 또는 자동 비행으로 원격제어, 각종 정찰, 수송, 및 공격 등의 다양한 임무를 수행할 수 있는 비행체 및 이를 포함한 시스템을 의미한다. 무인기의 자율 운항을 위해서는 위치, 속도 및 자세 등의 항법 정보를 제공하는 항법 시스템이 반드시 필요하며 크기가 작은 무인기를 위해서는 탑재체의 중량이 적은 항법 시스템이 반드시 필요하다. 최근에는 반도체 MEMS 기술을 이용한 저가형 관성 센서들이 많이 개발 되고 있으며 이를 이용한 소형, 저전력, 고정밀 항법 시스템들이 많이 연구 개발되고 있다. GPS/AHRS 결합 시스템은 자세각, 각속도, 가속도 정보 및 GPS를 이용한 위치, 슥도 정보 제공이 가능한 시스템으로 비행체의 자율비행을 위한 정보 제공이 가능한 시스템이다. 본 논문에서는 MEMS 센서를 기반으로한 GPS/AHRS 결합 항법 시스템 설계하고 차량을 이용하여 성능을 평가한 결과를 보여준다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.323-324
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• 2022

복잡한 항만해역에서 자율운항선박 입출항 지원을 위해서는 항내에서 통항하는 선박에 대한 지속적인 인식이 필요하며, 이를 위해 선박자동식별시스템(AIS)에서 송출된 정보를 기반으로 선박의 운동정보(위치/침로/속도), 식별번호 및 크기 정보를 확인한다. 하지만, AIS 탑재 의무가 있는 선박에 대한 정보만 취득이 가능하기 때문에, 보조적으로 육상레이더를 활용하여 AIS 정보로부터 식별이 안되는 선박을 인식할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 자율운항선박 입출항 지원을 위해 레이더 이미지를 활용하여 선박의 운동정보와 형상정보를 동시에 추정할 수 있는 알고리즘을 설계하였다.