• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1023-1030
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• 2021

중앙해양안전심판원(2019)에서 발표한 최근 5년의 해양사고통계자료에 따르면 충돌사고의 대부분은 20톤 미만의 어선에서 발생하고 있으며 전방 부주의, 경계 소홀 등의 운항과실로 인한 사고가 주요 원인으로 나타나고 있다. 이러한 사고 방지를 위해 운항자를 대상으로 훈련 및 교육을 강화하고 있지만 충돌사고는 빈번히 발생되고 있으며 충돌 사고를 줄이기 위한 기술적인 방안 또한 지속적으로 개발중에 있다. 본 연구에서는 고속 활주형 소형 선박에 WAVE 통신 기술을 적용하여 선박 간 거리, 속도, 방위에 기반한 조우 상황을 고려하여 충돌 회피 동작이 가능한 제어 알고리즘을 개발하였으며, WAVE 통신-제어기를 결합하여 충돌 회피 시스템을 구축하였다. 그리고 충돌 회피 동작의 검증을 위해 두 소형 선박간의 정면, 추월, 교차의 3가지의 조우 시나리오에 대해서 시뮬레이션을 수행하고 실선 시험을 통해서 충돌 회피 알고리즘을 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권3호
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• pp.235-245
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• 2007

무인수중로봇은 인간의 직접적인 접근이 제한되는 위험한 지역을 운항하기 때문에 인식, 결정, 그리고 행동과 같은 영역전문가의 고유능력을 수행하는 지능형 제어소프트웨어를 반드시 탑재해야한다. 본 논문에서는 다양한 무인항체에 적용 가능한 RVC 지능시스템 모델을 제안하며, 또한 충돌회피시스템, 항해 계획시스템, 그리고 충돌위험도산출시스템으로 구성된 무인수중로봇을 위한 지능형 자율운항시스템을 개발 한다. 충돌회피시스템에서는 퍼지관계곱에 기반한 장애물회피 알고리즘을 제안하는데 이는 생성경로 관점의 안전성과 효율성을 보장한다. 그리고 항해계획시스템에서는 폴리선을 이용한 항로계획 알고리즘을 제안 한다. 제안된 지능형 자율운항시스템의 성능검증을 위해 환경관리자, 객체, 그리고 3차원뷰어로 구성된 시뮬레이션시스템을 개발하여 시뮬레이션을 수행한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권6호
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• pp.447-452
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• 2008

본 연구에서는 만타형 수중운동체의 수평 및 수직 방향에 대한 자동제어 및 충돌회피 시스템을 확립하였다. PID 제어이론, 퍼지 추론 등이 적용되었으며, 시뮬레이션에 사용된 6자유도 운동 방정식은 이론계산과 구속모형 시험에 의하여 확립하였다. PID제어에 의한 심도제어 결과가 제시되었으며, UUV의 충돌 위험도는 가상 소나 시스템을 이용한 퍼지 추론으로 추정하였다. 이를 이용하여 만타형 수중운동체의 심도제어 시스템 및 충돌회피 시뮬레이션 시스템이 개발되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.82-83
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• 2022

국제해상충돌예방규칙(COLREGs)에 관한 협약은 해상에서 발생하는 충돌사고를 방지하기 위한 규칙으로 구성되어 있으며, Seaman(선원)의 Qualitative Rule(질적 규칙)과 Ordinary practice(통상적인 관행)에 기초하고 있다. MASS의 출현으로 인하여 질적 규칙과 관행으로 인하여 COLREG를 기반으로 한 항법 해석의 기준의 다름이 발생하였고, 기준의 차이로 인해 충돌 상황에 대한 항법 해석의 모호성문제가 발생하고 있다. 따라서 본 연구는 COLREG의 항법 해석의 모호성을 규명하여 유인과 무인 사이의 충돌회피 상황을 명확히 하는 것을 목적으로 한다. COLREG를 기반으로 한 충돌 상황의 모호성을 식별하기 위해 실제 항해사를 대상으로 충돌 회피 상황에 대한 인식을 조사하고, 정면 및 횡단, 횡단 및 추월 상황을 기반으로 조사 결과를 분석하였다. 분석 결과, 응답자들은 008°에서 마주치는 선박에 대해서 정면 또는 횡단 상황 항법 규칙을 적용해야 하는지, 160°에서 다가오는 선박에 대해서 추월 또는 횡단 상황을 적용해야 하는지에 대해 확신하지 못하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 이러한 모호성의 증가와 함께 충돌회피상황의 수동적 행동보다 능동적인 행동을 취함으로써 선원에 의한 충돌위험을 회피하려는 경향이 더 강해짐을 나타낸다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.153-156
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• 2001

최근 들어 두드러지고 있는 승조원의 승선 기피현상에 따른 항해인력 부족현상을 근원적으로 해결하기 위하여 선박 항해 전반에 걸친 자동화 및 지능화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 선박의 자동화된 항해를 위해서는 영역전문자 수준의 안전성과 정확성이 보장된 충돌회피 시스템이 요구된다. 충돌회피는 자선에서 이루어지는 해상 장애물들에 대한 피항 행위로 그 판단 기준은 각 장애물에 대한 충돌 위험도에 기반한다. 본 연구에서는 DCPA와 TCPA를 이용한 기존의 기법에 변침도(VDH: Variation Degree of Heading)의 개념을 추가하여 새로운 충돌 위험도 산출 기법을 제안한다. 입력변수가 되는 DCPA, TCPA, VDH의 퍼지 소속함수를 산출하고, 이를 기반으로 퍼지 규칙을 이용하여 세부적인 충돌 위험도를 산출한다. 본 연구에서 제안하는 기법은 충돌 위험도 산출시 장애물의 직선운항뿐만 아니라 곡선운항에 대한 경로예측이 가능하다는 장점을 지닌다. 과거의 변침도가 다음시점의 변침에 영향을 끼침으로써 장애물의 이동 경로에 대한 예측이 이루어지고, 이를 기반으로 보다 세분화된 충돌위험도 산출이 이루어진다. 제안된 기법은 DCPA와 TCPA만으로 충돌위험도를 산출해 낸 연구와 비교.평가하여 성능을 검증한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.498-504
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• 2005

본 논문에서는 퍼지 로직을 이용한 수중 로봇의 충돌 회피를 제안하였다. VFF(Virtual Force Field) 방법은 이동 로봇 분야에서 널리 사용하고 있는 충돌 회피 알고리즘이다. 본 논문에서는 이를 수중 로봇의 자율 항해를 위한 형태로 변형시킨 Modified Virtual Force Field(MVFF)를 제시하였다. 보다 정교한 알고리즘을 위해서 퍼지 로직을 이용한 MVFF를 구성하였고, 이를 수중 로봇의 경로 유지와 충돌 회피에 적용하였다 퍼지 로직은 수중 로봇의 자율 항해 동안 직면하게 되는 다양한 상황들을 다루었다. 제안한 충돌 회피 알고리즘은 다수개의 고정 장애물에 대해서 좋은 성능을 제시하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 방법이 수중 로봇의 충돌 회피에 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3B호
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• pp.248-253
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• 2011

선박의 충돌회피 알고리즘은 인적 요인에 의한 해난사고를 방지하고, 보다 효과적이고 안전한 운항을 위해 개발되어 왔다. 본 논문에서는 충돌사고의 위험성을 줄이고, 안전운항을 지원하기 위하여, 베이지안 추정 이론을 이용하여 충돌 위험도를 추정하는 알고리즘을 고안한다. 기존의 선박 충돌 회피를 시스템보다 안전한 충돌 회피를 위해서 베이지안 추정 이론을 이용하여 충돌 위험도를 계산하고 일정 시간 이후에 타선들의 위치 및 속도정보와 자선의 위치 및 속도정보를 이용하여 충돌 위험도를 예측함으로써 보다 안전하고 효율적인 충돌 위험도를 결정한다. 본 논문에서 타선박의 항해정보는 AIS 정보를 가정하였고, 기존의 DCPA와 TCPA를 이용한 퍼지 추론 방법보다 효율적으로 충돌 위험도를 추정할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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• pp.51-54
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• 2010

본 논문에서는 포텐셜 필드 방법과 퍼지로직 시스템을 이용하여 멀티 모바일 로봇의 충돌회피를 위한 경로계획을 연구한다. 잘 알려진 포텐셜 필드 방법은 멀티 모바일 로봇 시스템에 있어서 각각의 로봇에 대한 전역경로를 계획하기 위해 사용되었으며, 퍼지로직 시스템은 각 로봇에 근접하는 혹은 진행하는 로봇의 경로를 가로막는 장애물과의 충돌을 피하고 안전하게 목적지에 도달하기 위한 지역경로를 계획하기 위해 이용되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.1619-1624
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• 2012

RFID 시스템에서 다수의 태그가 동시에 자신의 ID를 리더기에 전송하게 되면 충돌로 인해 리더기의 태그 인식시간이 지연 된다. 따라서 리더기의 태그 인식시간을 줄이기 위한 효율적인 충돌방지 기술이 필요하다. 본 논문에서는 QT(Query Tree) 방식을 기반으로 DFSA(Dynamic Framed Slotted Aloha) 방식을 추가한 hybrid 충돌 회피 방법에 대해서 제안하고 시뮬레이션을 통하여 기존의 방법과 성능을 비교한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권7호
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• pp.611-619
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• 2016

본 논문에서는 농업용 무인헬기를 위한 LiDAR 기반 충돌방지시스템을 제안하고 개발과정을 소개한다. 충돌방지시스템은 장애물 검출 시스템, 매핑 알고리즘, 충돌회피 알고리즘으로 구성된다. LiDAR 기반의 장애물 검출 시스템은 무인헬기에 탑재되어 실시간으로 장애물 정보를 획득하며, 이를 통해 획득한 정보와 무인헬기 자세/위치 정보를 융합하여 충돌위험성이 있는 장애물에 대해 격자 지도 기법을 적용한 매핑을 수행한다. 무인헬기가 장애물에 접근할 시 확보된 지형정보를 기반으로 충돌방지 경고 생성을 위해 종/횡방향 기동을 고려한 충돌방지 알고리즘을 구현하며, 이를 통해 운용자에게 전달해 회피 기동을 수행한다. 구축된 시스템은 무인헬기를 이용해 항공방제 패턴을 모사한 비행시험을 수행하였으며, 비행시험 결과 충돌방지 성능 및 가능성을 확인하였다.