• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.125-130
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• 2015

본 논문에서는 네트워크에뮬레이터를 활용한 지휘통제시스템의 시험환경 구성, 결과 및 설계반영사항에 대해 다룬다. 정보통신기술의 발달에 의한 정보교환능력과 연산능력의 강화는 네트워크중심전이라는 개념을 가져오게 되었는데, 네트워크중심전에서 무기체계사용자가 빠른 상황판단을 내려 적합한 명령을 내릴 수 있게 지원하는 것이 지휘통제 체계이다. 본문에서는 소프트웨어 기반 네트워크 에뮬레이터중 하나인 dummynet을 활용한 시험환경 구축을 설명하고, 개발된 지휘통제시스템의 운용개념을 요약하였다. 더 나아가 시험 케이스 및 결과에 대해 설명하고, 목표 통신망에서의 제약사항을 극복할 운용개념을 제시하였다. 제안한 방식을 활용하면 항적메시지와 같이 여러 단말기가 같은 데이터를 빠른 주기로 공유할 때 유통 데이터를 크게 감소시킬 것으로 기대된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권3호
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• pp.146-154
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• 2023

Efforts have been made to reduce the greenhouse gas emissions from ships by limiting the energy efficiency index, and net zero CO₂ emission was proposed recently. The most ideal measure to achieve zero emission ship is electrification, and fuel cells are considered as a practical power source of the electrified propulsion system. The electric efficiency in the electrochemical reaction of fuel cells can be achieved up to 60% practically. The remaining energy is converted to heat energy but most of them are dissipated by cooling. In the author's previous research, a hybrid propulsion system utilizing not only electricity but also heat was introduced by combining electric motor and steam turbine. In this article, long term efficiency is evaluated for the introduced hybrid propulsion system by considering a virtual 24,000 TEU class container carrier model. To reflect a more practical operating condition, the actual navigation data of a similar real ship in the real world were collected from automatic identification system data and applied. From the result, the overall efficiency of the hybrid propulsion system is expected to be higher than a conventional electric propulsion fuel cell ship by 30%.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.84-85
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• 2023

자율운항선박은 인공지능, 센서 및 통신 기술을 활용하여 스스로 운항하는 선박으로, IMO 자율화등급 3단계 이상의 자율운항선박을 개발하여 선원의 개입을 최소화하기 위해 많은 연구가 진행 중이다. 항만에서는 스마트항만을 위한 연구와 함께 자율운항선박과 스마트항만간 연계를 통한 운항 효율성 향상이 주목받고 있다. 운항 효율성 향상을 위해 과거 항적 데이터 및 항만 Port-mis 데이터를 활용한 입출항 지원 연구가 진행되면서 자율운항선박이 통항량이 적은 시간에 항만에 도착할 수 있도록 스케쥴링 계획 및 이에 따른 전역경로 생성 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 입출항 스케쥴링을 통해 자율운항선박 전역경로가 생성되어 운항 중 급작스런 통향량 증가나 다른 외부요인으로 인해 정박지에서의 대기가 필요한 경우 정박지 대기를 고려한 자율운항선박의 전역경로를 생성에 대한 고려사항을 연구하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.434-440
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• 2022

ICAO (international civil aviation organization)에서는 전략적인 의사결정과 항공교통관리 평가를 위해 세계항행계획인 GANP (global air navigation plan) 수행을 체약국에게 권고하였다. 본 연구에서는 항공교통관리 평가를 위해 제시된 KPI (key performance indicator) 05 실제 항로 연장에서 항로거리를 구하는 새로운 방법을 제안하였다. 이를 위해 한 달간의 항적 데이터를 수집하고 ICAO에서 제시한 방법과 본 저자가 제시하는 방법으로 각각 항로거리를 산출하였다. ICAO 방법은 반경 40 NM 원형에 대한 원의 방정식과 항적 데이터 내 원에 근접한 내·외부 지점에 대한 직선의 방정식을 통하여 교점을 추정하여야 하고, 네 가지의 비행거리를 계산하여 항로거리를 산출한다. 본 연구에서 제시한 방법은 교점을 추정하지 않고 두 가지의 비행거리를 계산하여 항로거리를 산출한다. 두 방법의 오차를 확인하기 위해 회귀모형 성능평가지표인 RMSE (root mean square error)와 결정계수 R² 를 사용하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.710-715
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• 2023

도시화가 가속화되면서 교통 혼잡, 주거 및 환경 문제 등의 사회적 이슈가 도출되고 있다. 이를 해결하기 위해 도심항공교통 (UAM; urban air mobility)과 같은 혁신적인 교통시스템 개발에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 초기 저밀도 운항 환경에서 기존의 항공교통시스템에 부담을 주지 않으면서도 안전하게 비행이 이루어져야 하고, 공역을 효율적으로 관리하고 운영하는 능력이 요구된다. 따라서 UAM은 회랑을 통한 경로의 운영으로 예측 가능성을 높여 초기 운영단계에서는 저밀도 상황에서의 운항에 대한 데이터를 축적해 나가는 것이 중요하다. 이를 위해서는 운영하기 전 각종 시뮬레이션을 활용한 시나리오를 생성하여 UAM 기체 간의 잠재적인 충돌 가능성을 예측하고 항공기 간격 즉 분리에 대한 손실 (LoS; loss of separation), 그리고 근접 공중충돌 (NMAC; near mid air collision) 위험에 대한 검토가 필요하다. 항적 난기류는 항공기 간의 안전한 분리를 보장하는 중요한 요소로, 기존 항공교통에서는 활주로와 항로의 분리에 필수적으로 사용되었다. UAM 비행체는 저고도에서 밀집된 공간에서 운영되기 때문에, 항적 난기류에 관한 추가적인 연구가 필요하며, 이를 위해 다양한 데이터를 활용하여 기체의 성능을 정밀하게 분석하고 있다. 본 논문에서는 국내외 연구 결과를 바탕으로 UAM의 분리 기준 설정에 필요한 요구사항과 고려해야 할 사항들을 확인하는 데 초점을 맞추고자 한다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제21권5호
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• pp.853-861
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• 2010

선박운항 안정성 평가를 위한 시뮬레이션 설계 시 선박운항에 영향을 미치는 요인들을 고려하여 실험조건을 설정한다. 배속 시뮬레이션에서는 이론적으로 수많은 실험조건도 수행 가능하나, 동일 실험조건 하에서는 동일 항해위험 관련 측정치를 얻으므로 확률모형이 아니다. 실시간 시뮬레이션은 실험에 참여하는 선박운항 전문가로 인한 변동이 발생하여 확률모형 분석이 가능하나 소요되는 실험시간으로 인하여 실험회수의 제한이 있다. 그리하여 배속 시뮬레이션을 활용하여 항해 위험도가 높은 실험조건을 선택하고, 선택된 실험조건에서만 실시간 시뮬레이션을 실시하여 항만 항해 위험도를 산정하고 있다. 이전 연구에서는 전문가의 주관적 판단이나 확률분포함수 개념을 활용하여 항해 위험도가 높은 실험조건을 선택하는 방법이 제안되었다. 그러나 이 방법들은 최종 횡단 데이터를 활용하여 시뮬레이션 과정에서 발생하게 되는 위험도를 측정하는 방법으로는 적절하지 못하다. 본 연구에서는 시뮬레이션의 항적 데이터로부터 얻는 주성분 점수를 활용하여 이상 실험조건을 진단하고 항해 위험도 높은 지점을 판단하는 방법을 제안하고 실증분석 결과도 제시하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.603-608
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• 2014

해상교통환경에서 선박간 근접사고(Near-miss)는 양 선박이 충돌 위험코스로 서로 근접하여 충돌에 임박한 상황으로 실제 충돌은 발생되지 않은 사고를 말한다. 본 연구에서는 통항 선박들간 근접사고 산출을 위해 선박 범퍼 영역모델을 활용한 근접사고 판별식과 선박 위치 클러스터링을 통해 해역의 근접사고 산출 모듈을 제안하고자 한다. 제안된 근접사고 산출 모듈을 완도해역 통항선박 항적데이터에 적용하여 선종, 항행속력 및 조우방향 등 선박 항해 위험 요인을 평가하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.81-87
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• 2021

제주해역은 많은 상선 및 어선들이 항해를 하고, 자망, 트롤 등 다양한 어구를 활용하여 어로활동을 하고 있다. 그 동안 해양폐기물 수집은 주로 제주도 해안 및 연안해역에서 시행되고 있으나, 연근해 해역에서 발생되는 해양폐기물 발생에 대한 수집 및 연구가 미미하였다. 이에 본 연구는 제주대학교 실습선을 이용하여 제주도 북서해역에 침전한 해양폐기물을 수거하고 각 폐기물별로 관련 선박의 항적을 분석하였다. 또한 일정 구역 및 선박 체류시간별로 얼마나 많은 해양폐기물을 투기하고 있는지 분석하기 위해 선박자동식별장치 항적데이터를 활용하여 대상해역에 선박이 체류한 시간을 추출하여, 어선업종별로 1 ㎢ 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생양을 분석하였다. 분석 결과 연근해 해역은 어선기인 폐어구가 대다수였으며, 그중 자망 및 통발 어구가 많은 비율을 차지하고 있었다. 본 연구에서 단위구역에서 시간당 해양폐기물 발생량은 자망어업이 평균 0.94 kg, 통발어업이 3.49 kg, 저인망어업이 0.10 kg, 연승어업이 0.11 kg, 기타어업이 0.02 kg으로 산출되었다. 이 결과를 활용하여 향후 연근해 수중환경 정화시 해양폐기물 발생이 높은 해역위주로 해양폐기물 수거가 가능할 것이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.527-532
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• 2020

인천국제공항과 김포국제공항을 포함하는 서울 접근 관제 구역은 하루 1,000여 대의 항공기가 운용되어 혼잡할 뿐만 아니라 북쪽으로 공역이 제한되어있기 때문에, 항공기 간의 적절한 분리 유지를 통한 안전관리가 까다롭고 관제사의 업무 부하가 높은 편이다. 본 연구에서는 최근 3년간의 ADS-B (automatic dependent surveillance-broadcast) 항적 데이터를 기반으로, 관제사의 벡터링이 추가되지 않은 원래 비행계획 상의 항로와 절차를 예측하고, 이를 이용하여 서울 접근 관제 구역 내 항공기 운용의 구조적인 안전도를 분석하였다. 안전 지표로서는 대형 무인항공기의 탐지 및 회피 시스템에 적용하기 위해 개발된 DWC (detect and avoid well clear) 지표가 사용되었으며, 이를 통하여 가장 위험도가 높은 지역들을 판별하였다. 활주로 방향에 무관하게 인천국제공항의 서쪽 지역을 사용하는 이/착륙 절차 주변이 가장 위험도가 높게 나타났다. 이외에 도착 절차들의 합류 지점과 출/도착 절차들의 교차 지점이 상대적으로 위험도가 높게 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권4호
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• pp.212-219
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• 2023

해상교통 관제구역은 항만 시설을 사용하기 위한 입·출항 선박, 연안 해역을 이동하는 선박 등이 서로 복잡하게 운항하는 교통 패턴을 가지고 있다. 이를 안전하고 효과적으로 관리하기 위해 해상교통관제센터(VTS)에서는 선박을 실시간 모니터링하며 관제 업무를 수행하고 있지만, 교통 혼잡 상황에서는 업무 로드의 증가로 인해 관제 공백이 발생하기도 한다. 이에 교통 혼잡도 및 혼잡 구역을 예측할 수 있다면 보다 효율적인 관제가 가능하지만 현재는 관제사의 경험에 전적으로 의존하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 해상교통관제 관점에서 선박 교통 혼잡을 정의하였으며, 항적 데이터를 이용하여 교통 네트워크를 생성하고, 선박 교통 혼잡도 및 혼잡 구역을 예측하는 방법을 제안한다. 실험에서는 실해역 데이터(대산항 VTS)와 예측 결과를 비교 분석하였으며, 이를 통해 제안하는 방법이 관제 지원 도구로서 활용될 수 있는지 검토하였다.