• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.92-93
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• 2022

현재의 전통적인 선박은 여러가지 목적·의무규정·각 주체의 요구에 따라 여러 가지 검사가 이루어지고 있다. 대표적으로 선급검사·협약검사·기국대행검사·PSC검사·화주검사 등이 있다. 이러한 선박검사는 자율운항선박에서도 여전히 유지 될 것으로 예상할 수 있다. 협약검사의 경우 검사의 기준이 되는 MASS Code가 IMO에 의해 개발 중에 있다. 선박검사의 경우 자율운항선박 또는 자율운항에 필요한 시스템 및 기능에 대한 기술기준 확보를 위하여 선급기준을 마련하고 있다. 이 연구는 IACS선급의 자율운항선박에 대한 정의를 비교·분석하여 기초적인 단계에서의 자율운항선박의 선급검사 방향을 제시하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.125-127
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• 2020

자율운항선박 도입을 위한 항만물류 서비스 연계 효율화 방안을 위해 기존 안전운항지원 서비스 모델 및 관리 기술과 화물처리 전반 자동화 처리를 위한 스마트 항만과의 비즈니스 연계를 프로세스로 정의한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.232-233
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• 2019

자율운항선박 개발은 해운분야의 새로운 발전 동력으로 주목 받고 있으며, 관련 기술개발에 대한 연구가 활발하다. 특히 선박과 육상 간 통신기술 기반의 정보 연결성(connectivity)은 자율운항선박의 실현에 있어 중요한 연구 분야이며, 단위기능 제공에 한정되어 있는 항해 장비 간 통신까지 포함된다. 그러나 수집되는 항해정보들을 체계적으로 분류하고, 이용 및 관리할 수 있는 선내 플랫폼(Platform) 개발에 대한 연구는 미흡하다. 본 연구는 항해장비의 연결성을 향상시키고, 원격운항과 자율운항 선박에 적용될 수 있는 항해정보관리 플랫폼의 기능 및 구조설계와 정보처리에 대한 프로세스 제안을 위한 선행연구로 항해 장비들의 취득정보를 분석하였으며, 응용서비스 및 보안관리에 필요한 정보사항과 기능을 정의하였다. 항해정보관리에 한정 하여 수집되는 정보들에 대해 분석하였으나, 선내 플랫폼 개발의 기초 연구가 될 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.79-80
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• 2023

본 연구에서는 자율운항선박이 복잡한 항계 내에서 다양한 해상 객체와의 충돌을 회피하기 위하여 계층적 경로 생성 기법을 연계하는 프레임워크를 제안한다. 항계 내에는 항로를 항행하는 선박 외에도 정박 영역 내 정박 또는 묘박 중인 선박뿐만 아니라 항로 표지나 부표와 같은 정적 객체들이 다양하게 분포되어 있다. 자율운항선박의 효율적 운항을 위해서는 운항 중에 조우하게 되는 객체의 정적/동적 속성에 따라 경로 생성 기법이 달리 적용되어야 한다. 본 연구에서 제안한 경로 생성 프레임워크는 항계 내의 정적 객체나 항행 가항 영역 및 항행 불가항 영역 등에 대한 위치 정보들은 사전적 정보로 활용 가능하므로, 샘플링 기반의 전역 경로 생성 기법을 적용하여, 초기 출발지에서 최종 목적지까지의 예상 경로를 생성한다. 그리고 생성된 전역 경로를 추종하며 운항하는 과정에서 조우하게 되는 동적 객체들과의 조우 상황별 국제해상 충돌예방규칙(COLREGs)을 고려한 지역 경로를 생성한다. 샘플링 기반의 전역 경로와 국소 영역에서의 충돌 회피를 위한 지역 경로를 연계하기 위한 계층적 경로 생성 프레임워크를 설계하고, 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 프레임워크의 유용성을 검증하였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.447-463
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• 2022

인공 지능(AI) 기술은 해양 산업에서 스마트 선박을 자율 운항 선박으로 발전시키는 주요 기술이다. 자율 운항 선박은 사람의 의사 판단 없이 수집된 정보로 상황을 인식하며 스스로 판단하여 운항한다. 기존의 선박 시스템은 육상에서의 제어 시스템과 마찬가지로 사이버 공격에 대한 보안성을 고려하여 설계되지 않았다. 이로 인해 선박 내·외부에서 수집되는 수많은 데이터에 대한 침해와 선박에 적용될 인공지능 기술에 대한 잠재적 사이버 위협이 존재한다. 자율 운항 선박의 안전성을 위해서는 선박 시스템의 사이버 보안뿐만 아니라, 인공지능 기술에 대한 사이버 보안에도 초점을 맞춰야 한다. 본 논문에서는 기존 선박 시스템과 자율 운항 선박에 적용될 인공지능 기술에 발생할 수 있는 잠재적인 사이버 위협을 분석하고, 자율 운항 선박 보안 위험과 보안이 필요한 범주를 도출했다. 도출한 결과를 바탕으로 향후 자율 운항 선박 사이버 보안 연구 방향을 제시하고 사이버 보안 향상에 기여한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.218-219
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• 2019

현재 IMO MSC, LEG 및 FAL 등에서는 자율운항선박의 도입을 위해 IMO 국제협약에 대한 규정검토작업(RSE)이 시행되고 있다. 본 연구에서는 대한민국이 참여하고 있는 자율운항선박 규정 검토 작업에서 STCW 1978, as amended, SOLAS 제9장 ISM code 및 자율운항선박 임시운항지침 개발에 대한 여러 논의 사항을 소개하고, 이에 대한 대한민국의 대응 사항을 분석하여 지속적인 대응 방안에 대한 안을 제시한다. STCW 1978, as amended는 미국이 주도하고 한국 및 러시아 등이 지원하여 작업을 수행하고 있으며, SOLAS 제9장은 노르웨이 주도로 대한민국이 지원하고 있다. 더불어 MASS 임시운항 지침은 노르웨이가 주도하여 비공식 작업반을 통해 개발하고 있으며, 대한민국은 MSC 101차 회의에 동 문서를 공동으로 제출하였다. 이러한 연구 및 역할을 바탕으로 대한민국의 관련 산업 생태계를 고려하여 추후 다양하게 논의될 MASS관련 기술, 정책, 교육 및 R & D에 적극적이고 선제적 대응이 가능할 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.184-185
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• 2022

국제해사기구(IMO)에서는 2017년 미래선박으로서 자율운항선박(MASS)의 개념을 채택한 바 있으며, 실해역 운항을 위한 국제법규 및 규정 검토를 진행하고 있다. 무인선은 악천후시 유인선이 수행하기 힘든 임무를 대체하거나 지원하기 위하여 원격 혹은 자율적으로 운용되는 일종의 소형 자율운항선박을 의미한다. 선박해양플랜트연구소에서는 2011년부터 해양수산부 연구개발사업을 통하여, 무인선 아라곤호 시리즈를 개발하였으며, 아라곤1호, 2호, 3호 등 총 3척을 운용하고 있다. 해당 선박은 길이 8미터, 배수량 약 3톤급의 활주선형으로 원격운항, 경로추종 및 충돌회피 등 자율운항 기능이 적용되어 있다. 한편, 무인선은 공중 드론과 달리 탑재중량이 크고, 항속시간이 길어 해상에서 감시,첩보, 정찰 등에 효용성이 높으며, 최근 한척보다는 여러 척을 운용하는 것이 효과적이어서 무인선 군집(USV Swarm)으로 해상임무를 수행하려는 연구가 다양하게 진행되고 있다. 선박해양플랜트연구소에서는 2019년부터, 기존의 아라곤호 시리즈 무인선들을 활용하여, 무인선 군집 자율운항 시스템 개발을 위한 "인공지능 기반 무인선 상황인식 및 자율운항 기술 개발" 과제를 진행하고 있다. 해상에서 불법선박이 출현시 이를 효과적으로 단속하기 위하여 추적 기동이 필요한데, 본 연구에서는 무인선 3척을 활용하여 불법선박을 추적하는 해상 감시 실해역 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 무인선 군집 자율운항 시스템에 대하여 소개하고, 무인선 군집을 활용한 불법선 추적에 관한 실해역 시험결과에 대해 소개한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.344-346
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• 2022

본 연구는 우리나라에서 2020년부터 산업통상자원부와 해양수산부가 공동으로 추진중인 '자율운항선박 기술개발' '사업의 Ship2Ship2Shore 데이터 교환 및 통신기술 개발 과제의 연구현황과 향후 연구계획을 소개한다. 본 연구의 최종 기술개발 목표는 국제 해상업무용으로 운용되는 VDES 통신시스템 개발, 해상 광대역 통신시스템을 위한 요소기술 개발, 자율운항선박 통신기술의 국제표준화, Ship2Ship2Shore 통신시스템 검증 시나리오 개발이며, 2021년부터 연구에 착수하였으며, 2025년까지 기술개발을 진행할 예정이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.77-78
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• 2023

자율운항선박의 항계 내 입출항 계획 수립을 지원하기 위한 기술 개발의 일환으로 과거 AIS 데이터를 활용하여 울산항 항로의 교통 혼잡도를 분석하였다. 울산항 AIS 데이터를 이용하여 항로 통항 선박의 수를 산출하고 항만, 기상 데이터와 비교하여 교통 혼잡도를 분석한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.192-193
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• 2023

원격제어는 자율운항선박의 모든 수준(레벨 1 - 레벨 4)에 적용하기 위한 것으로, 자율운항선박을 원격지에서 감시하고 제어하기 위한 제반 기술과 시스템 및 방법을 의미한다. 최근 해운시장에서는 원격제어를 이용한 새로운 선박운영이 시도되고 있다. 이러한 원격제어에 관한 기술은 시기적으로 먼저 선점하는 중요하기 때문에 과학적인 연구 이전에 특허를 통해서 세계 우위의 기술 선점이 중요하다. 본 연구에서는 현재까지 국내에서 제안되거나 출원된 원격제어 관련 특허 동향을 분석한다. 이를 통해 시급히 개발되어야 할 기술 또는 시스템을 도출하고, 이러한 문제를 해결하기 위한 방안을 고찰하며, 향후 해결 방안을 모색하고자 한다. 본 연구는 세계적인 자율운항선박 관련 기술시장 선점에 기여할 것으로 고려된다. 아울러, 특허가 현재 출원 중인 내용은 본 논문에 기술하지 않고, 학술대회에서 설명할 예정이다.