• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.11a
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• pp.125-126
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• 2019

스마트농장과 스마트양식장으로 구분하여 첨단 정보통신기술(ICT), 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 그리고 빅데이터 등이 적용된 국내외 스마트농장과 스마트양식장 사례와 해수를 이용한 해수온실의 사례 그리고 플로팅 팜과 스마트 플로팅 팜의 계획안 및 실제 사례를 분석했다. 사례분석을 통해 스마트 플로팅 팜에 적용되는 다양한 종류의 시스템을 분류하여 해수복합형 시스템 개념을 도출해냈다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.29 no.6 s.102
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• pp.567-572
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• 2005

Trade between nations has been globalized since establishing the WTO(World Trade Organization). By lowering trading barriers under the WTO's system, trade in goods has been gradually increased It requires global logistic system that transports goods in between nations. To save cost of product, cargo of product is containerized and container ships to carry container cargo is going to be bigger: In the market, there are many vendors to provide artificial intelligent modules to operate container terminal. In order to integrate automated container terminal system easily and successfully, this thesis proposes high-level XML/ JMS( eXtensive Markup Language/Java Message Service) communication model and multi-agent based system architecture to share knowledges, solve problems, and active objectives by cooperating between autonomous and intelligent agents that are developed by 3rd party companies in the market. This thesis analyzed current situation of advanced automated container terminal with case studies on implemented systems and difficulties to develop automated container terminal system, reviewed technologies of intelligent agent, communication and automation that unmaned automated container terminal is required.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.200-201
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• 2023

Digital twin technology is used in various fields as a method of creating a virtual world to minimize the cost of solving problems in the real world, and is also actively used in the maritime field, such as large-scale systems such as ships and offshore plants. In this paper, we tried to build a digital twin of coastal waters using a ship-handling simulator. The digital twin of the coastal waters developed in this way can be used to safely manage Korea's coastal waters, where maritime traffic is complicated, by providing a actual maritime traffic data. It can be usefully used to develop and advance technologies related to maritime autonomous surface ships and intelligent maritime traffic information services in coastal waters. In addition, it can be used as a 3D-based monitoring equipment for areas where physical monitoring is difficult but real-time maritime traffic monitoring is necessary, and can provide functions to safely manage maritime traffic situations such as aerial views of ports/control areas, bridge views/blind sector views of ships in operation.

• The KIPS Transactions:PartB
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• v.10B no.4
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• pp.403-410
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• 2003

ANS (autonomous navigation system) is an expert system which builds navigation plans, understands the current environment, and controls a surface ship. The most ideal way to test ANS is available after it is installed into a real surface ship. however, it is impossible to implement into a real ship. since it costs too much to develop the hardware interfaces just for testing. The most appropriate way for testing is to develop a simulation system for a surface ship and apply it. A simulation system for a surface ship consists of two sub-systems : one is a ship movement simulation system to imitate the physical movement characteristics of the ship, and the other is an environmental objects simulation system to build up surroundings of the ship. In this paper, we design and develop a surface ship movement simulation system which imitates its physical movement characteristics by using a motion equation for surface ship.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.20 no.12
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• pp.2355-2362
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• 2016

Seg fog removal is an important issue concerned by both computer vision and image processing. Sea fog or haze removal is widely used in lots of fields, such as automatic control system, CCTV, and image recognition. Color image dehazing techniques have been extensively studied, and expecially the dark channel prior(DCP) technique has been widely used. This paper propose a fast and efficient image prior - dark channel prior to remove seg-fog from a single digital image based on the GPU. We implement the basic parallel program and then optimize it to obtain performance acceleration with more than 250 times. While paralleling and the optimizing the algorithm, we improve some parts of the original serial program or basic parallel program according to the characteristics of several steps. The proposed GPU programming algorithm and implementation results may be used with advantages as pre-processing in many systems, such as safe navigation for ship, topographical survey, intelligent vehicles, etc.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2010.10a
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• pp.183-186
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• 2010

This paper presents a stable real-time based FlexRay technology which is employed with a standard protocol of the marine electronic equipments and the bridge navigational watch alarm system (BNWAS). The traditional marine communications use NMEA communication protocols, and RS-232 and RS-422 techniques in the BNWAS, thus there are difficulty in seeking stability and reliability. To overcome such problems we utilize the FlexRay protocol technique to prevent data loss or error.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.60 no.6
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• pp.473-481
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• 2023

In this study, a simulation system was developed to verify autonomous navigation algorithm in complex maritime traffic areas. In particular, real-world maritime traffic scenario was applied by considering near real-time maritime traffic information provided by Korean e-Navigation service. For this, a navigation simulation system of Unmanned Surface Vehicle (USV) was integrated with an e-Navigation equipment, called Electronic Chart System (ECS). To verify autonomous navigation algorithm in the simulation system, initial conditions including initial position of an own ship and a set of paths for the ship to follow are assigned by an operator. Then, considering real-world maritime traffic information obtained from the service, the simulation is implemented in which the ship repeatedly travels by avoiding surrounding obstacles (e.g., approaching ships). In this paper, the developed simulation system and its application on verification of the autonomous navigation algorithm in complex maritime traffic areas are introduced.

• 선박안전기술공단연구보고서
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• s.4
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• pp.1-108
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• 2007

2007. 7. 23 IMO의 NAV(항해안전전문위원회)53차 회의에서는 e-Navigation을 해상에서의 안전, 보안, 해양환경보호를 목적으로 전자적인 수단에 의해 선박과 육상에서 해양정보를 수집, 교환, 표시함으로써 항구와 항구간의 항해 및 관련된 서비스를 향상시키는 것으로 정의하고 있다.2005년 11월 영국의 교통부 장관 Stephen 박사는 Royal Institute ofNavigation에서의 연설에서 해상안전과 환경보호를 위하여 선박의 항해를 감시하는 관제소 및 항행하는 선박에 유용하고 정확한 정보가 더 많이 필요함을 역설하였다. 그리고 첨단 기술에 의해 자동화된 항공 항법분야를 예로들면서, 선박의 항법 분야도 항해와 관련된 모든 시설 및 작업을 전자적 수단으로 대체하는 개념인 e-Navigation으로 전환되어야 하며 영국은 이에 필요한 작업을 주도하겠다는 의견을 피력하였다. Stephen은 e-Navigation 도입으로 얻을 수 있는 이익으로 첫째, 항해 실수로 인한 사고 확률저감, 둘째,사고 발생 시 인명 구조 및 피해 확산을 위한 효율적 대응, 셋째, 전통적인항해시설 설치 불필요로 인한 비용 저감, 넷째 선박입출항 수속의 간편화 및항로의 효율적 운용으로 인한 상업적 이익 등을 들었다. 반면에e-Navigation 체계로 전환 시 예상되는 장애로는 첫째, 체계 구축을 위한 비용(특히 개발도상국가들의 경우 어려움 예상), 둘째, e-Navigation의 성과 달성을 위하여 세계 전 해역의 모든 선박이 e-Navigation 체계에 동참하도록유도하는 문제, 셋째, 전자해도 표시 및 선교 장비들에 대한 표준화 문제, 넷째, 육상에 설치할 e-Navigation 센터의 설계 및 구축 등을 꼽았다.IMO는 2005년 81차 MSC(해사안전위원회) 회의에서 영국이 일본, 마샬아일랜드, 네덜란드, 노르웨이, 싱가포르, 미국과 공동으로 제안한 ‘e-Navigation전략 개발’ 의제를 2006년 82차 MSC 회의에서 채택하고, NAV(항해 전문위원회)를 통하여 2008년까지 e-Navigation의 구체적 개념을 정립하고 향후 개발하여야 할 전략적 비전과 정책을 수립하기로 하였다. 이어서 영국을 의장으로 e-Navigation 전략개발 통신작업반이 구성되었는데, 지난 년간 19개국, 16개 전문기관이 참여하여 아래의 작업이 수행되었다. ○ e-Navigation 개념의 정의와 목적 ○ e-Navigation에 대한 핵심 이슈 및 우선 순위 식별 ○ e-Navigation 개발에 따른 이점과 단점의 식별 ○ IMO 및 회원국 등의 역할 식별 ○ 이행계획을 포함한 추가 개발을 위한 작업계획의 작성 IMO에서 수행되고 있는 e-Navigation 전략 개발 의제 일정은 2008년까지이다. 이 전략 개발에 있어서 중요한 요소는 e-Navigation이 포함할 서비스범위, 포함하는 서비스 제공에 필요한 인프라 및 장비의 식별, 인프라 구축및 운용비용을 부담할 주체에 대한 논의, e-Navigation으로 인한 이익과 투자비용에 대한 비교 분석 등이다. 이 과정에서 정부, 선주, 항만운영자, 선원등의 입장 차이와 선진국과 개발도상국 간의 경제 수준 차이는 전략 개발에있어 큰 어려움을 줄 것이므로, 이들이 합의된 전략을 만들기 위해서는 예정된 기간보다 다소 늦어질 가능성도 있다.e-Navigation 전략 개발이 완료되면 1단계로는 해상교통 관제시스템, 선박선교 장비, 무선 통신장비 등에 대한 표준화 작업이 이루어질 것이다. 이 과정에서 각국 간에 자국 보유 기술을 표준화시키기 위한 경쟁이 치열할 것으로 예상된다. 2단계에서는 e-Navigation 체계 하에서의 다양하고 풍부한 서비스 제공을 위한 관련 소프트웨어 및 하드웨어의 개발이 이루어질 것으로전망되는데, 이는 지난 10년간 육상에서 인터넷망 설치 후 이루어진 관련 서비스 산업의 발전을 돌아보면 쉽게 짐작할 수 있을 것이다.e-Navigation 체계 하에서 선박의 항해는 현재와는 전혀 다른 패러다임으로 바뀔 것이다. 예를 들어 현재 입출항 시 요구되던 복잡한 절차는one-stop 쇼핑 형태로 단순화되고, 현재 선박 중심의 항해에서 육상e-Navigation 센터가 적극적으로 관여하는 항해 체계로 바뀔 것이며, 해상정보의 공유와 활용이 무선 인터넷을 통해 보다 광범위하게 이루어질 것이 다.e-Navigation의 잠재적 시장 규모는 선박에 새로이 탑재될 지능형 통합 항법시스템 구축과 육상 모니터링 및 지원 시스템 등 직접 시장이 약 50조원,전자해도, 통신장비, 관련 서비스 컨텐츠 등 간접 시장의 규모가 150조원으로 총 200조원으로 대략 추산하고 있다. 향후 이 거대한 시장을 차지하기 위한 전략 수립이 필요한 시점이다. 지금까지 항해 장비 관련 산업은 선진국의일부 업체들에 의해 독점되어 왔다. 우리나라는 조선과 해운에서 모두 선진국임에도 불구하고 이 분야에서는 대부분 수입에 의존해 왔다. e-Navigation체계 하에서는 전체 시장이 커지고 장비의 사양이 표준화됨에 따라 어느 소수 업체가 현재처럼 독점하기는 더 이상 어려울 것으로 예상된다. 따라서e-Navigation은 우리나라도 항해 장비 분야 시장을 차지할 수 있는 좋은 기회라고 할 수 있다. 특히 조선 1위의 장점을 적극 활용한다면 다른 나라보다우위의 경쟁력을 확보할 수도 있다. 또한, 서비스 분야의 시장은 IT 기술과밀접한 관계가 있으므로 IT 강국인 우리나라가 충분한 경쟁력을 갖고 있다고 할 수 있다.그러나, EU를 비롯한 선진국에서는 이미 e-Navigation 에 대비한 연구를10여년 전부터 수행해 왔다. 앞에서 언급한 EU의 MarNIS 사업은 현재 거의마무리 단계로 당장 실용화 할 수 있는 수준에 있는 것으로 보인다. 늦었지만 우리도 이를 따라잡기 위한 연구를 서둘러야 할 것이다. 국내에서도e-Navigation의 중요성을 깊이 인식하고, 2006년에는 관련 산학연 전문가들로 작업반을 구성하여 워크숍 등을 개최한 바 있다. 또한 해양수산부에서도e-Navigation 핵심기술 개발을 위한 연구사업을 기획 추진하고 있다.그러나 현재 항해통신장비들의 기술기준은 ITU의 전파규칙(RR)과 IMO결의 및 SOLAS 협약을 따르고 있는데 이들 규약이나 결의에 대한 국제적인 추이와 비교할 때 국내의 기술은 표준화되지 못한 부분이 많은 실정이다.본 연구에서는 e-Navigation sytem중 표준화가 필요한 요소와 전자해도,AIS 등 e-Navigation(통합전자항법시스템)관련 국내산업현황 실태조사를 통해 국내 e-Navigation기술개발 동향에 대해 조사하고자 한다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.28 no.10 s.96
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• pp.917-923
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• 2004

With a rapid growing of information networks and development achievements in mobile technology the spatial information is one of the most important resources for modern daily life. But the speed of spatial information technology trends are far from the real service demands as compared to the other relevant fields, and it would be natural that this unbalanced gap between the supply and demand of spatial information technology is being resulted from the absence of appropriate modeling concepts at some extents. In this paper there would be shown a new approaching model for the spatial information system based on agent concepts, which is able to perform some spatial tasks if properly implemented afterward. And to give resonable background of the new modeling framework here also some known critics for the commonly used modeling approaches when they applied to spatial information modeling followed by several alternative requirements for a good spatial modeling framework. And also there would be some considerations for applying this approach to the marine geographic information communities.