• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1231-1237
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• 2022

본 논문에서는 AI 기반 설계 탐색 기법을 활용하여 선박의 주요 치수 최적화를 수행하였다. 설계 탐색 기법은 최적화 프로그램 HEEDS의 SHERPA 알고리즘을 사용하였다. 유동 해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였고, 주요 치수 변환은 전처리 과정에서 JAVA Script와 Python을 사용하여 선박의 치수가 자동으로 변환되도록 설정하였다. 대상 선박은 소형 쌍동선형으로 주요 치수 최적화는 한쪽 선형의 길이, 폭, 흘수 그리고 단동선형 간의 간격에 대하여 수행되었다. 최적화 알고리즘에 사용된 목적함수는 총저항이며, 내부 의장 시스템의 크기 등을 고려한 배수 체적의 범위를 제한조건으로 선정하였다. 그 결과 최적 선형의 주요 치수는 기존 선형 대비 ±5% 내에서 변화가 있었고 총저항은 약 11% 개선된 결과를 보였다. 본 연구를 통해 선박의 형상을 직접 변경하지 않더라도 주요 치수 최적화를 통해 선박의 저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 다양한 선박의 주요 치수 최적화를 통한 성능 향상에 활용이 될 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제19권5호
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• pp.476-482
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• 2013

본 연구에서는 우리나라 각 항만 VTS에서 근무하고 있는 현직 관제사들을 대상으로 관제 구역 내에서 선박의 안전한 운항을 위해 선박과 선박 사이 및 선박과 육지(장애물)와의 최소 안전거리를 조사하여 VTS 관제의 효율성을 제고하는데 그 목적이 있다. 이러한 안전한 선박 통항을 위한 기초 자료를 제시하기 위해 우리나라 각 항만 VTS 관제사들이 관제하는 안전이격거리를 각 VTS 센터별, 개인별로 설문 조사 및 분석을 하고 실습선을 이용하여 선박 통항이 밀집되어 있는 싱가포르와 말라카 해협에서의 관제 거리를 서로 비교하여 VTS 관제사간의 최소안전거리에 어떠한 차이점이 있는지를 조사하였다. 설문조사 결과 같은 VTS 소속임에도 불구하고 개인별로 관제하는 최소안전거리에는 많은 차이가 있고 전체적으로 해안선이 완만한 동해항의 경우 관제 안전거리가 타 항만보다 컸으며 해안선이 복잡하고 어선 및 여객선의 입출항이 잦은 목포항이 관제 안전거리가 가장 짧음을 확인할 수 있었다. 또한 동일한 VTS에 근무하는 관제사들이 정형화된 관제 방법에 따라 관제를 할 수 있도록 항만의 자연조건이나 교통량에 적합한 모듈(Module)을 개발할 필요성이 필요하며 향후에는 표준관제절차 수립을 위한 전문가 집단의 충분한 논의가 있어야 할 것으로 사료된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.297-306
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• 2022

항로표지는 항행하는 선박에 대하여 가항수역의 위치·방향 및 장애물의 위치 등을 알려주는 항행보조시설이다. 항로표지가 가항수역의 한계를 표시할 때에는 해당 수역을 처음 이용하는 항해자의 입장에서 편리하게 이용할 수 있도록 배치되어야 한다. 우리나라의 서남해안에는 지형적인 영향으로 많은 수의 좁은 수로가 형성되어 있으며, 좁은 수로를 따라 IALA 해상부표식에 따른 측방표지 및 방위표지 등이 배치되어 있다. 본 연구는 우리나라 서남해안 좁은 수로에 배치된 항로표지가 양식장 개발 등의 해상교통 환경 변화 이후, 선박운항 안전에 대한 역할을 제대로 수행하고 있는지 검토한 실증 사례 연구이다. 서남해안의 5가지 좁은 수로에 대한 사례 검토 결과, 항로표지가 표시하는 가항수역 상에 양식장이 분포하여 항로표지로서의 역할을 제대로 수행하지 못하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과로, 해당 항로표지의 종별 혹은 위치 변경, 양식장 표지의 설치, 해도상 양식장 위치 표기 등의 개선방안을 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.505-511
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• 2023

본 논문에서는 소형어선의 운동 응답을 예측하기 위해 딥러닝 모델을 구축하였다. 크기가 다른 두 소형어선을 대상으로 유체동역학 성능을 평가하여 데이터세트를 확보하였다. 딥러닝 모델은 순환 신경망 기법의 하나인 장단기 메모리 기법(LSTM, Long Short-Term Memory)을 사용하였다. 딥러닝 모델의 입력 데이터는 6 자유도 운동 및 파고의 시계열 데이터를 사용하였으며, 출력 라벨로는 6 자유도 운동의 시계열 데이터로 선정하였다. 최적 LSTM 모델 구축을 위해 hyperparameter 및 입력창 길이의 영향을 평가하였다. 구축된 LSTM 모델을 통해 입사파 방향에 따른 시계열 운동 응답을 예측하였다. 예측된 시계열 운동 응답은 해석 결과와 전반적으로 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 시계열의 길이가 길어짐에 따라서 예측값과 해석 결과의 차이가 발생하는데, 이는 장기 데이터에 따른 훈련 영향도가 감소 됨에 따라 나타난 것으로 확인할 수 있다. 전체 예측 데이터의 오차는 약 85% 이상의 데이터가 10% 이내의 오차를 보였으며, 소형어선의 시계열 운동 응답을 잘 예측함을 확인하였다. 구축된 LSTM 모델은 소형어선의 모니터링 및 경보 시스템에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.209-216
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• 2024

연안여객선 현대화계획에 따라 건조된 카페리여객선이 제주항 입항 시 다른 선박과 충돌 또는 부두와 접촉한 사고가 2020~2022년 사이에 4건 발생하였다. 사고는 주로 예선 없이 선수 및 선미 스러스터를 이용한 자력도선 중 조선 부주의와 바람에 의한 선박의 압류로 발생하였다. 이에 본 연구에서는 카페리여객선 H호를 중심으로 충돌사고를 분석하고, 선박이 접안 중 발생하는 외력과 모멘트에 따라 선박이 예선 없이 자력으로 부두와 평행하게 접안하기 위한 스러스터 및 엔진의 소요출력을 기반으로 자력으로 선박을 제어할 수 없는 한계풍속과 풍속 증가에 따른 추가적인 예선의 운영방안을 제시하였다. H호의 적재상태, 접안속도에 따른 자력 또는 예선 사용 시 한계풍속을 상대풍향별로 분석한 결과, 제주항 접·이안 시 횡방향 풍속이 10m/s 이상일 때 예선 1척을 선미에 사용하고, 횡방향 풍속이 14m/s 이상일 때에는 예선 2척을 사용 것이 타당할 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권1호
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• pp.83-90
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• 2015

육지와 도서를 연결하는 차도선은 교통수단 기능과 물자수송을 담당하는 중요한 역할을 하고 있다. 이에 따라 차도선의 효율성 증대와 안전성 향상 및 경제적 요건 등을 고려한 선박이 개발 중이다. 유럽에서는 승객의 편의성 및 경제성을 고려하여 양방향 차도선(Double-ended Car Ferry)의 개발이 활발히 진행 중이며 국내에서도 이에 대한 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 차도선 제작 시 축계의 제작 및 강도의 문제를 Campbell Diagram 및 Modal 해석을 통한 동특성 분석을 하였다. 이를 통하여 양방향 차도선의 추진 방향 및 후진 방향 축계 작동 시 공진 현상 및 위험속도를 분석 결과 안정성을 보인 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권2호
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• pp.167-173
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• 2016

본 연구에서는 정박지 해상교통 환경을 재현한 시뮬레이션을 통하여 정박지의 적정 면적을 결정하기 위한 방법론을 제시하고, 이를 울산항 E정박지에 적용하여 울산항 정박지 면적의 적정성을 비교 분석하기 위한 목적이 있다. 이를 위해 정박지 사용현황에 따른 시간별 정박지 점유율과 필요 정박지 면적 계산식을 제시하였다. 시간별 정박지 점유율 분석을 위해 시뮬레이션 알고리즘을 구성하고, MATLAB 프로그램을 이용하여 모델링하였으며, 이를 울산항 E 정박지에 적용하여 시간별 정박지 점유율과 필요 정박지 면적을 도출하고 현재 울산항 E정박지 면적과 비교 분석하였다. 그 결과 E1 정박지의 필요 정박지 면적은 현재 정박지 면적의 1.41배, E2와 E3 정박지는 0.90배, 0.96배로 분석되었다. 본 연구에서 제시한 정박지 면적의 적정성 분석 결과를 정박지 설계기준에 반영할 경우 정박지를 이용하는 선박의 안전에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.361-368
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• 2019

항로표지는 등광, 형상, 색채, 음향, 전파를 이용하여 선박의 안전항해를 돕기 위한 인위적인 시설을 의미한다. 국제항로표지협회에서는 이러한 항로표지의 설계, 배치, 관리 등을 위해 전문가 그룹에 대한 교육과정을 개발하여 운영 중에 있으며, 해기교육기관에서는 항해사들을 위한 선박조종향상교육 및 ECDIS 교육과정을 통하여 안전항해를 위한 다양한 교육을 운영하고 있다. 이에 더불어, 다양한 지형적, 환경적, 해상교통환경 등에 따른 항로표지의 오인으로 인한 해양사고를 예방하기 위해 항로표지 시뮬레이션 시스템을 활용한 교육이 필요하다. 본 연구에서는 기존의 선박조종시뮬레이터와 항로표지 시뮬레이터를 활용하여 다양한 환경에서 항로표지에 대한 정확한 이해과 활용을 위한 교육모듈 개발을 통해, 기존의 이론적인 관점에서의 교육을 보완하고 실무적인 활용도를 높여 교육효과 향상방안을 제시하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2005년도 춘계학술발표회
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• pp.129-134
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• 2005

현재 AIS는 운영관리 측면에서 높은 효율성과 안전성이 요구되고 있고, 서비스 범위 측면에서도 AIS 송수신기의 전도 성능 평가를 통한 음영구역의 최소화가 필요한 시점이다. 따라서 본 논문에서는 AIS의 전도성능 평가를 통한 기지국 전파도달 범위 및 음영구역을 분석한다. 먼저, AIS 전파의 특성을 분석하고, 특성에 따른 전파의 도달범위 분석방안을 수립한다. 그리고 실제 수집한 데이터를 기후 및 지형요소에 따라 분석하여, 전국22개 기지국의 서비스지역 및 음영지역을 도출한다. 마지막으로 AIS전파의 전도 성능 분석결과 및 문제점을 요약하고 개선방안을 제시한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.267-268
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• 2022

제주 연안 해역은 다수의 인명이 승선하는 국제크루즈선, 여객선, 유선 등이 통항하고 어선 조업도 많아 사고 위험성이 높은 해역이나 현재 운영 중인 제주항·민군 복합항과 인근해역에 국한되어 있으므로 제주도 연안 해역 통항 선박의 체계적인 안전관리를 위하여 제주·서귀포 연안에 VTS 시스템을 구축한다. 하지만 현재 해상교통관제센터 관제업무량 산정 기준이 없는 실정이다. 이에 본 연구는 효율적인 해상교통관제 업무량 산정을 위해 VTS 빅데이터를 활용하여 제주·서귀포 연안 관제석 필요 소요 운영인력을 산출하였다. 본 연구는 관제업무량 산정의 기준을 세우는 연구에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.