카이트 보딩은 윈드서핑, 요트 등과 같이 바람을 이용한 수상레저기구이며 국내에서는 소수의 동호인을 중심으로 매니아 층을 형성하고 있다. 최근 해양레저장비 분야에서도 친환경기술과의 접목이 진행되고 있으며, 특히 해외에서는 대형선박의 연료비 절감 및 환경오염 인자 저감을 위한 선박 추진용 카이트 시스템이 개발되어 사용 중에 있다. 본 연구에서는 카이트 추진형 레저보트를 대상으로 풍속, 풍향, 카이트의 위치 등에 따라 자동제어 및 운항 가능한 시스템을 제안하고자 한다.
여객의 안전운행을 위해, 선내 센서데이터 수집장치를 설치하여 선박의 항해/기관 데이터를 국제표준을 준수하여 수집한다. 노후 선박의 장비들 중 IEC 61162 표준으로 데이터를 제공하지 않는 장비의 경우 접점신호를 수신하여 자체 정의된 NMEA0183 표준으로 재정의하여 표준화 개발을 하였다. 수집된 데이터는 내부 프로토콜 및 S-100 표준을 이용하여 육상으로 전송하는 기술을 개발하였다.
선교에서 항해자는 견시를 통해 선박의 주위 상황을 인지하고, RADAR나 ECDIS와 갈은 항해 장비의 정보를 동시에 파악하면서 운항해야한다. 이렇게 복잡한 정보 제공 환경에서는 상황 인지에 대한 인적과실이 발생할 가능성이 크기 때문에 보다 효율적인 항행정보 제공 기술이 필요하다. 본 연구에서는 항해장비가 제공하는 다양한 정보들을 외부 영상에 중첩하여 전시할 수 있는 증강현실 기반 항해지원 시스템의 항행정보 정함 기술을 개방하고, 이를 선박운항 시뮬레이터 환경에서 검증하는 연구를 수행 하였다. 본 시스템은 항해장비로부터 항행정보를 획득한 후, 이 정보를 카메라를 통해 입력되는 영상과 중첩하여 항해사에게 제공하며, 효과적인 중첩처리를 위하여 상용 그래픽스 엔진인 Unity3D를 사용 하였다. 또한, 시뮬레이터 실험 결과 선박의 움직임에도 정확하게 정합되는 것을 확인하였으며, 개발원 기술은 향후 실제 선교환경에서 활용될 수 있는 증강현실 기반의 항행정보 지원 시스템에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
해안선 및 해안지형은 지진활동 및 화산활동 등으로 인해 해양의 지형은 때때로 변화한다. 때문에 해양 선박 경로에는 많은 지형 변화와 기상 조건 등에 의해 큰 위험이 존재한다. 선박들은 이런 위험을 방지 또는 대책마련을 위하여 많은 장비를 탑재하여 항해의 안전을 도모한다. 대형 선박의 경우 AIS 장비 등의 도움으로 항해사의 중요한 업무를 보조하고, 주변 상황 인지를 통해 위험요소를 최대한 억제하게 된다. 하지만 대형 선박은 AIS 등과 같은 대형 장비의 탑재가 가능한 반면, 해양 근해만을 항해하게 되는 소형 선박의 경우 고가의 장비를 탑재하기 위한 비용, 공간의 제약의 부담이 있다. 이 때문에, 모바일 시스템 이용하여 항해지도 및 다양한 정보를 제공받게 된다면 비용과 공간의 제약을 크게 줄일 수 있게 된다. 따라서 본 논문에서는 모바일 시스템 이용하여 해양선박의 항해정보를 서비스할 수 있도록 지도 서비스 및 기상정보 등의 다양한 정보를 제공할 수 있는 기초를 마련하였다.
최근 스마트 컴퓨팅 기술(IEEE, 2016)의 급격한 발달에 따라 3차원 항해시스템에 대한 연구가 활발해지고 있으며, 이를 적용한 상용 3차원 항해 시스템 및 3D VTS 시스템이 등장하고 있다. 비록 3차원 기술이 널리 알려지고 사용되고 있다 하더라도, 베일에 쌓인 숨겨진 코드에 대한 내용은 밝혀진 바가 없다. 본 연구의 목적은 S-52 전자해도 표현 표준을 만족할 수 있도록, 3차원 디스플레이 환경 하에서 전자해도 객체를 표현하는 기초적인 접근 방법을 보이는 것이다. 향후에 스마트폰 및 패드와 같은 모바일 기기에서도 사용하고, 웹기반의 선박관제시스템에도 사용할 수 있도록 OpenGL ES를 이용하여 3D ENC Viewer를 개발하였다. 특히 면객체 삼각화(area object triangulation), 텍스처 매핑에 의한 복합선 표현, 폴리곤 패턴 채우기, 심볼 작도 등에 대해 자세히 설명한다. 삼각화된 공간정보를 포함하는 시스템전자해도(System ENC)의 파일크기와 디스플레이 속도의 상관관계를 검토하여 성능을 검증하였다.
해상 감시용 Multi Sensor 및 IFOG 개발을 위하여 주 야간 겸용 감시카메라의 통합 개발과 시스템 Control Unit 설계 및 항해 장비 연동 시스템 제작하였다. 선박 통합 시스템의 Control Unit의 분석은 Control Unit에 연결 가능한 항해 장비 리스트를 선별하는 것으로 시작 하였다. 항해 장비 리스트를 선별한 후 각 항해 장비의 용도와 특성, 연결 방법, 통신 방법, 데이터 종류에 따라 Control Unit와 항해 장비간의 데이터 방향성, 데이터 종류들을 선별하여 그 성능을 보여주었다.
자율운항선박(MASS)의 원격제어기술은 원격지에서 MASS를 원격제어자에 의해서 제어하기 위한 기술이다. 2023년도 현재 원격제어시스템의 통합구성이 완료되었고, 하반기부터는 해상실험을 통한 시스템 검증작업을 진행할 예정이다. 이러한 시스템 검증 이후에는 원격제어 시 발생할 수 있는 다양한 문제에 적극 대응할 수 있는 위기관리 기술의 개발이 필요하다. 현재 식별된 위기는 통신 두절에 따른 제어 불능, 간헐적 통신 불능에 따른 데이터 손실, 대용량 데이터 전송에 따른 제어명령과 제어응답 사이의 지연에 의한 선박조종의 어려움, 원격제어자의 인적오류에 의한 예상하지 못한 해양사고발생 가능성 등이다. 본 연구의 목적은 4가지 주요 요소(선박, 통신, 제어시스템, 원격 제어자)로 구성된 원격제어 시스템에서 발생 가능한 다양한 위기를 적극 억제할 수 있는 기법개발을 고찰하여 향후 원격제어기술 연구에 적용하기 위한 것이다. 특히, 통신 두절로 인한 암흑시간(blind time) 동안 원격제어 불능을 해결할 수 있는 위기대응 방법, 과도한 데이터 전송지연에 따른 위험수준 평가와 가시화 방법 등을 논의한다. 본 연구는 자율운항선박의 원격제어를 안전하게 지속가능한 상태에서 운영할 수 있는 기법의 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
선내시스템 원격모니터링 서비스는 원격지 해역을 항행하고 있는 선박의 주요정보(화재, 경사, 탱크레벨, 기관 및 항해장비 등) 데이터를 이용하여 항행/화재/내항성 등의 선박의 이상상태를 감지하고, 이를 선박 운항자에게 서비스하는 시비스로서 선박 사용자와 육상의 이네비 센터 운용자가 효율적으로 이용할 수 있는 사용자 UI를 개발하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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