본 논문에서는 자율운항선박의 예측 가능한 운항 경로 상에 잠재된 비상상황을 인식하기 위하여 운항 해역의 항적 정보를 활용한 방안과 이를 기반으로 충돌 위험과 같은 비상위험을 식별하는 프레임워크를 설계하였다. 설계한 프레임워크는 크게 항적 특성 분석 모듈, 항로예측 모듈, 위험 식별 모듈로 구성된다. 항적 특성 분석 모듈에서는 자율운항선박의 운항 해역에 관한 선박들의 항적 정보를 활용하기 위하여, 대상 VTS 관제 영역 내에서 취합된 누적 선박자동식별장치(AIS) 데이터를 이용하여 선박의 항적 특성을 분석하여 데이터베이스(DB)를 생성하였다. 그리고 운항 경로 예측 모듈에서는 누적된 항적 정보와 자율운항선박의 현재 운항 정보를 기반으로 특정 시간 동안의 운항 경로를 예측하기 위한 학습 네트워크 모델을 구성하였다. 마지막으로, 위험 식별 모듈에서는 예측한 운항 경로 상에 최근접점과 최근접점 거리 정보를 이용하여 충돌 위험 가능성이 있는 충돌위험영역을 식별하였다. 설계한 프레임워크는 자율운항선박의 육상 관제소에서 원격 제어를 통해 위험상황을 인지하고 회피할 수 있는 정보를 제공할 수 있음을 실제 항적 데이터를 활용하여 그 결과를 검증하였다.
본 논문에서는 3차원 엮임 재료의 유체투과율 향상을 목적으로 수치해석 데이터 기반의 물성치 회귀 분석 및 최적설계를 소개한다. 우선 3차원 엮임 재료를 구성하는 와이어 사이의 간격을 결정하는 배율 계수를 매개변수화 하여 다양한 배율 조합을 가지는 수치 모델을 생성하였고, 전산 수치해석을 통해 계산된 각 모델의 체적 탄성계수, 열전도 계수, 유체투과율 데이터를 이용하여 다항식 기반의 회귀 분석을 수행하였다. 이를 사용해서 체적 탄성계수와 유체투과율 사이의 다목적함수 최적설계를 통한 파레토 최적해를 도출하였으며, 두 물성치가 서로 상충 관계에 있음을 확인하였다. 한편 3차원 엮임 재료의 열전달 효율을 높이기 위해서 유체투과율을 최대화 시키는 것을 목적으로 경사도 기반 최적설계를 수행하였고, 제약조건인 체적 탄성계수의 크기별 유체투과율의 변화율을 분석하였다. 그 결과 설계자가 원하는 최소한의 강성을 가지는 최대 유체투과율 설계 모델을 얻어낼 수 있음을 확인하였으며, 회귀 방정식을 통해서 얻어진 설계가 높은 정확도를 가지고 있음을 추가적으로 검증하였다.
본 연구는 준지도학습(SSL)을 기반한 소형 어선의 충돌 경보 송출 예측 모델에 관한 연구이다. 지도학습(SL) 방법은 레이블링된 다수의 데이터가 필요하지만 레이블링 과정에서 많은 자원과 시간이 소요된다. 본 연구는 '지능형 해상교통정보 서비스'와 연계한 데이터 파이프 라인을 통해 수집된 서비스 데이터와 실해역 시험에서 수집한 데이터를 사용하였다. 실제 사용자 만족도 기반으로 레이블이 결정된 실해역 시험 데이터만 아니라 레이블이 결정되지 않은 서비스 데이터를 함께 학습시킨 결과, 모델 정확도가 향상되었다.
최근 GIS(Geographic Information System)을 중심으로 다양한 정보를 지도위에 제공하고 있으며, 대표적으로 국외의 경우 구글맵, 오픈스트리트맵, 빙맵 등이 있고, 국내의 경우 네이버지도, 다음지도, 브이월드맵 등이 GIS 기술의 한 부분인 WMS(Web Map Service)를 이용하여 서비스를 제공하고 있다. 본 논문에서는 현재 서비스되고 있는 벡터장 데이터 정보를 이용하여, 조류의 흐름도 와 스트림라인의 표출 방안 알고리즘 연구 및 사용자 편의성을 고려한 해양예측모델 데이터의 가시화 방안에 대해 연구를 수행하였다. 기존의 조류 흐름도 표출 및 스트림라인 표출 알고리즘과 제안하는 방식의 성능을 비교를 하여, 기존의 기술 보다 2배 이상 빠른 표출이 되는 것을 확인하였다.
해양 분야에서는 최근 e-navigation 실현을 위한 차세대 표준에 관한 연구가 진행 중이다. IHO(국제수로기구)를 중심으로 전자해도뿐만 아니라 해양의 지리 정보 및 관련 데이터의 교환, 공유, 활용할 수 있도록 S-100기반 다양한 표준에 대한 연구가 진행되고 있다. 다양한 데이터를 통합하여 안전운항을 위한 새로운 정보를 제공하기 위해서는 프로파일링을 통해 S-101, S-102, S-10x 등 다양한 표준 프로파일이 만들어지면 각 표준에서 정의하는 데이터 모델의 요소를 일관성 있고 명확하게 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 S-10x 표준의 기반이 되는 S-100 표준을 일관된 의미 해석과 처리를 할 수 있도록 S-100 표준의 메타데이터를 온톨로지로 변환하는 방안을 제시한다.
환경 민감 지도는 해양 유출유 사고 시 효율적이고 신속한 방제 업무를 위한 유용한 정보이다. 그러나 해상교통 및 안전 분야 종사자는 전통적으로 해도 및 전자해도 사용에 익숙하여 현 환경민감지도의 색상 및 심볼의 낮은 친숙도가 지적된 바 있다. 본 연구에서는 전자해도의 제작 표준에 해당하는 수로데이터 표준모델에 따라 환경민감지도 데이터를 제작하고 전자해도 표현방법에 따라 표시 하였다. 세부 연구 내용으로 환경민감정보에 대한 객체와 속성, 표현 심볼 및 색상에 대해 정의하고, 기존 환경민감정보를 내부 전자해도 포맷으로 변환하였다. 다음으로 내부 전자해도 데이터를 전자해도 표현방법에 따라 전자해도 레이어에 중첩시켜 그 결과를 확인 하였다.
인접효과는, SWIR 데이터 상에 혼선 현상이 명백히 나타나지만, 본토와 반도의 해안지역에서 ASTER센서의 VNIR과 SWIR 데이터를 이용해서 논의된다. 이 분석의 목적은 정교한 스케일에서 대기와 해양환경의 광 특성을 이끌어 내기 위해서이다. 에어로졸 모델은 dust-like model을 따른다. Terra 위성 의 ASTER와 MISR은 이 모델을 적용한다. 데이터는 2000년 7월 10일 GMT1.55, 나고야 근처의 Atsuml 반도 ($34^{\underline{\circ}}40'N,\;134^{\underline{\circ}}00'E$) 에서 얻었다. VNIR 공간 분해능은 15m, SWIR은 30m이다.
전 세계 선박 통행량의 증가에 따른 선박 충돌 사고의 증가는 큰 경제적, 환경적, 물리적 및 인간적 손해를 가져왔다. 선박 사고의 원인은 선원의 판단 오류나 부주의, 항로의 복잡성, 기상 조건, 선박의 기술적 결함 등 다양한 요인이 겹쳐 작용하여 사고를 유발하기 때문에 문장의 깊은 의미와 문맥 정보를 고려할 수 있는 방법론이 필요하다. 따라서, 본 연구는 부산해심 지역에서의 최근 20년 동안의 선박 충돌사고 데이터를 포함하고 있는 해양안전심판 재결서를 SentenceBERT 모델을 활용해 분석하였다. 분석 결과 사고의 주요 원인이 될 수 있는 키워드가 도출되었으며, 특정 키워드 출현 빈도를 바탕으로 군집 분석을 시행하고 시각화하였다. 추후 사고의 원인을 미리 파악함으로써, 이를 통해 선박 충돌 사고의 예방 및 사고 대응 전략 개발의 기초 자료로써 활용하고자 한다.
SCADA 시스템의 중요성은 날로 커지고 있으며, 이에 따라 많은 표준 프로토콜이 등장하고 있다. 앞으로 DNP, IEC61850, DLMS 등의 프로토콜들이 공존하는 형태로 발전할 것으로 예상되는데, 본 논문은 이러한 프로토콜간 공존을 위한 범용 SCADA 게이트웨이 개발을 위해 IEC 61850 표준을 분석한 결과를 소개하고 있다. IEC 61850의 특징은 강력한 데이터 모델링과 공학 도구의 적용인데, 범용 SCADA 게이트웨이를 위해선 IEC61850에서 제안하는 모델링과 기존 시스템에서 이용하고 있는 데이터 모델간 변환이 필요하다.
본 연구는 항만 내 LNG 벙커링 동시작업 안전성 평가의 일환이다. 본 연구의 목적은 CFD를 활용하여 제한수역에서 항행선박이 계류된 선박에 미치는 영향을 평가하는 것이다. 수치해석은 Star-CCM+를 활용하였으며, 수치 모델 검증을 위해 해석 결과는 공개된 실험 데이터와 비교하였다. 연구 결과로부터 항행선박과 계류선박 간의 상호작용을 평가하는 중요한 정보를 얻을 수 있었으며, 이는 LNG 벙커링의 안전성을 평가하는 데 활용될 수 있다. 향후 연구에는 다양한 시나리오에 대한 평가 및 STS(Ship-to-ship) LNG 벙커링 동시작업 안전성을 평가하기 위한 연구가 계획되어 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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