• 수산해양기술연구
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• 제44권3호
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• pp.218-228
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• 2008

This paper describes on the real-time tracking of ship's dynamic behavior by AIS information in the coastal waters. The AIS data was received at a land station by using the antenna of AIS receiver mounted on the rooftop of the laboratory, Pukyong National University (PKNU), Busan, Korea, and stored as a NMEA format of serial output sentence of VDM(VHF Data-Link Message) and displayed on the ENC(Electronic Navigational Chart) of a PC-based ECDIS. In this study, the AIS receiver was mainly used to obtain the dynamic information that is necessary to evaluate and track the movement situation of training ship "KAYA" of PKNU in the coastal waters. The change of position with time for the ship turning under the rudder angle of port $30^{\circ}$ was correctly tracked with the turning circle of 940 m in diameter on the ENC of a PC-based ECDIS. Then, the dynamic information of the AIS system was updated every 6.29 seconds under the turning situation for the speed of 10.9 knots and every 21.65 seconds under the situation running at the speed of 11.05 knots on the straight line route of $155^{\circ}$, respectively. In case of AIS target tracking in the inshore zone behind large topographical obstructions, such as mountain and apartment buildings, the update rate of dynamic information was irregularly changed by the existence of land obstacles. However, the position tracking by AIS information under the situation existing no sea obstructions was achieved in real or near real-time and the instant presentation of course alternations for the ship was correctly monitored by using a PC-based ECDIS. From these results, we concluded that the PC-based ECDIS technology and methodology combined with the AIS information can be easily extended and applied to the surveillance and management for the fishing operation of fishing vessels in the coastal zone and in the EEZ fishing grounds.

• 수산해양교육연구
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• 제29권1호
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• pp.201-208
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• 2017

The major cause of the marine accidents is the collision with a moving object such as ship as well as the fixed object such as breakwater. Therefore, the most effective way to reduce the maritime ship accidents is the prevention of collision. In order to decrease the collision, it is principle that the navigation officer promptly judges the dangerous condition and makes the quick response. The ship does not allow any object or other ships approaching its surrounded area called ship area so that it prevents the collision. Generally, the ship which has high speed or poor maneuvering capability shall be managed from the distance so that the other ship does not invade its ship domains(watching distance, blocking distance). Accordingly, this study sets the navigational risk assessment model by applying ship dynamic domain and collision judgement method considered ship length, speed and navigational capability. It also reviewed the validity of the model and evaluated the perilous water way (Maenggol Channel) and a curved route near Maenggol Channel. As a result, in case of a ship with 100m in length passing Maenggol Channel, it represented "warning" level before 1.5nm to the entry, "dangerous"level 0.75nm before to it and "very dangerous" level 0.5nm before to it and then "dangerous"level again up to the entry. Applying to the curved route also showed the same results as the Narrow Channel or Maenggol Channel. This analysis highly matched with the actual navigation results. In the future, this model will be useful for coastal navigation safety chart development and safety evaluation for route or port development. It also allows to evaluate the dangerous route or the best route by applying the result into ECDIS so that it will finally help to reduce the marine accidents. Eventually the model will be effective for the marine traffic simulation evaluation forced by Maritime Traffic Safety Act.

• Spatial Information Research
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• 제22권5호
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• pp.19-26
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• 2014

지구 온난화로 인한 북극해 해빙의 감소로 새로운 항로의 개척과 지하자원 개발에 대한 국제적 관심이 고조되고 있다. 국제해사기구(IMO)는 북극해를 이용하는 선박의 증가로 해양사고와 오염의 가능성이 증대됨에 따라, 폴라코드(Polar Code)를 제정하여 극지역운항매뉴얼(PWOM) 등 북극해 운항선박에 대한 기준요건의 강제화 준비를 진행 중이다. 북극해를 운항하는 선박은 해양기상 이외에도 해빙의 영향을 받으므로 안전하고 경제적인 항로를 지원해 줄 북극해 안전운항 지원시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국제해사기구 폴라코드에 대응하기 위해 북극해 안전운항 지원시스템 개발을 위한 기능적 요구조건을 도출하였다. IMO 폴라코드를 기반으로 도출된 북극해 안전운항 지원시스템의 기능적 요건은 북극해 운항선박에게 해빙관측 및 예측정보를 이용하여 경제적이고 안전한 항로를 동적으로 서비스할 수 있도록 도출되었고, 북극해 항행위험지도 생성 기법, 북극해 항해계획 기법, 해사안전정보(MSI) 생성기법을 개발하기 위한 기술적 요건으로 구성된다. 또한, 북극해 안전운항 지원시스템의 적용을 위한 요구조건을 도출하여 개발될 시스템이 IMO 폴라코드의 북극해 항행선박 인증절차에 적용하고자 하였다. 본 연구의 연구성과를 폴라코드에 반영하기 위해서는 해빙관측 및 예측기술의 개발과 함께, 지속적인 국제적인 교류 및 정책 제안 등이 계속되어야 할 것이다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제23권2호
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• pp.1-14
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• 2024

지금까지의 최적경로탐색 알고리즘은 노드표지와 링크표지를 적용하는 방안이 소개되었다. 노드표지는 2개의 노드를 최적경로 탐색과정에서 동시에 고려한다. 링크표지는 2개의 링크를 탐색과정에서 동시에 고려한다. 본 연구는 2개의 회전을 탐색과정에서 동시에 고려하는 회전표지기반 최적경로탐색기법을 제안한다. 회전표지기반 최적경로탐색은 2개의 회전을 탐색과정에서 고려하기 때문에 Bellman(1957)의 최적원리에 근거한 동적프로그래밍의 최적해가 보장된다. 한편 회전표지기반 최적경로탐색은 링크표지의 극한 접근 개념을 동일하게 적용하기 때문에 링크표지를 적용하는 장점을 수용할 수 있다. 따라서 네트워크의 확장없이 노드는 복수의 방문이 허용되면서 링크는 방문이 허용되지 않는 합리적 순환통행을 반영하는 것이 가능하다. 특히 2개의 연속회전에서 나타나는 추가적인 비용구조를 반영하는 특성이 포함되어 통행비용함수의 구조를 보다 유연하게 표현하는 것이 가능하다. 교통카드 단말기로 구성된 수도권 도시철도 네트워크를 대상으로 시행된 사례연구는 연속된 보행환승이 나타나는 통행에 대한 심리적 저항감을 나타내는 파라메타를 Turn Label 최적경로탐색에 도입하여 연구의 현실적 확장성을 검토하였다. 연속회전에 대한 심리적 저항값이 커지면서 통행시간 및 거리가 늘어나도 연속된 환승을 우회하는 방안으로 시뮬레이션 결과가 도출되어 Turn Label의 비용구조를 반영하는 것이 확인되었다. 향후 도로교통망 및 대중교통망의 통행비용함수에 대해 다양성을 확보하기 위한 추가적인 연구의 진행이 필요하다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권2호
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• pp.190-202
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• 2015

스마트폰내 GPS 및 다양한 센서 데이터를 이용하여 스마트폰 사용자의 이동 패턴을 학습하고, 이를 기반으로 사용자 목적지와 경로를 예측하여 사용자의 의도에 맞는 서비스를 제공하는 위치기반 지능형 개인화 서비스(Intelligent personal assistant) 연구가 활발히 진행 되고 있다. 위치기반 개인화 서비스의 지능성은 불완전한 센서 데이터로부터 사용자 이동 정보를 처리하여, 실시간으로 사용자의 경로를 예측하는 정확성과 효율성에 좌우된다. 본 논문은 불완전한 정보로부터 사용자의 경로와 목적지를 추론하는 동적 베이지안 네트워크 기반의 강인한 파티클 필터(Robust particle filter)를 제안한다. 제안한 강인한 파티클 필터 방법은 부정확하고, 불완전한 센서 정보를 보완할 수 있는 파티클 생성, 실시간에 계산 복잡도를 감소시키는 효율적인 스위칭 함수와 가중치 함수, 파티클의 정확도를 향상시키는 재표본화로 구성되며, 사용자의 목적지와 경로의 예측 정확성과 효율성의 성능을 향상시켰다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제30권3호
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• pp.296-309
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• 2003

모바일 컴퓨팅의 상업적인 응용분야로서, 지능형 교통정보시스템(ITS: Intelligent Transport Systems)의 한 분야인 첨단 여행자 정보시스템(ATIS: Advanced Traveler Information Systems )이 있다. ATIS에서 가장 중요한 모바일 컴퓨팅 태스크는 현재 위치에서 목적지까지의 최단 경로를 계산하는 일이다. 본 논문에서는 ATIS의 동적 경로 안내 시스템(DRGS: Dynamic Route Guidance System)에서 발생하는 최단 경로 재 계산 문제에 대해서 연구하였다. 이 문제는 동적인 교통상태에 따라 디지털 로드 맵 상의 간선 비용이 빈번하게 갱신되기 때문에 발생한다. 기존의 방법들은 처음부터 최단 경로를 재 계산하거나, 또는 단지 비용의 변화가 일어난 간선 상에 있는 양 꼰 노드 사이에 대해서만 최단 경로를 재 계산할 뿐이다. 이러한 방법은 앞서 계산된 최단 경로에 대한 정보를 이용하지 않는다는 점에서 모두 비효율적이다. 이에, 본 논문에서는 효율적인 동적 윈도우 기반의 근접 최단 경로 재 계산 방법(A Dynamic Window-Based Approximate Shortest Path Re-Computation Method)을 제안한다. 이 방법은 앞서 계산된 최단 경로의 정보를 이용하여 최적의 최단 경로에 상당히 근접한 경로를 매우 빠른 시간 안에 계산해 낸다. 우리는 제안한 방법을 이론적으로 분석한 다음 이를 격자 그래프 및 실제 디지털 로드맵 상에 구현하여 철저한 실험적인 성능 분석을 하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권9호
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• pp.31-40
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• 2009

센서 네트워크에서는 신뢰성 있는 데이터 전송, 각 노드의 에너지 효율성 그리고 노드의 부하 분산을 통한 네트워크 수명의 최대화가 중요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 동적 단일 경로를 이용하여 이러한 내용을 고려한 동적 단일경로 설정기법(DSPR : Dynamic Single Path Routing)을 제안한다. 각 노드는 싱크까지의 홉 카운트와 평균 잔존 에너지로 계산된 최소 비용을 가지는 동적 단일 경로로 데이터를 전송한다. 이 때, 각 노드들은 자신의 전송 과정을 감시하고 경로 손상을 탐지한 노드는 코스트 테이블을 참조하여 손상된 경로를 동적으로 변경함으로써 네트워크의 신뢰성을 높이고 노드들의 에너지 소모를 균등하게 분산시킨다. 또한 네트워크 토폴로지 변화 발생시 전체 네트워크를 재구성하는 대신에 변화에 관련된 부분만을 동적으로 재구성하여 각 노드에서의 불필요한 에너지 소모를 최대한 억제함으로써 네트워크 수명을 증가시킨다. 실험결과 본 논문에서 제안하는 DSPR이 각 노드의 에너지 소모를 최소화하여 네트워크 수명을 증가시키고 신뢰성과 에너지 효율성에서 우수함을 보였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권6호
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• pp.677-685
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• 2011

대중교통 정보 시스템의 고도화와 정보 신뢰도 유지를 위해서는 대중 교통수단 노선과 운행 정보에 대한 정확도 향상은 매우 중요한 사안이다. 이러한 위치기반체계에 대한 정확도를 측정하기 위해 GPS를 활용한 매우 다양한 방법들이 존재하고 있지만 버스 노선 등과 같이 이동 차량에 탑재된 GPS를 통해 결정된 선형 객체의 동적인 위치 정확도를 평가하는 연구는 아직 미비하다. 이에 본 연구의 목적은 단일 버퍼링 기법을 이용하여 GPS에 의해 실시간 측정된 버스 노선의 정확도 평가 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 경기도 안양시 일대의 정류소와 버스 노선을 대상으로 단독 측위, DGPS, GPS/INS 에 따른 정적 및 동적 측위 결과를 상호 비교하고 정확도와 오차의 영향을 분석하였다. 연구 결과로서 정류소 위치에 대한 단독측위의 경우 실시간 DGPS 관측과 GPS/INS DGPS 관측과 비교하여 2개의 관측성과 모두 5m 이내 정확도 범위 내에 결과를 얻을 수 있었다. 특히, 노선의 경우 공공측량 작업 규정 세부기준의 축척별 위치 정확도에 근거하여 단독측위 14.5m의 오차는 1:20,000, 18.1m의 오차는 1:25,000 축척의 오차범위 정확도를 가지며, DGPS의 16.9m와 18.5m의 오차는 1:25,000 축척의 오차범위, GPS/INS의 18.4m와 18.5m의 오차는 1;25,000 축척의 오차 범위로 정확도를 평가할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 방법은 버스 기반 정보 구축을 위한 GPS 현장 조사 시 동적 위치 측정 방법론의 타당성 검토와 높은 정밀도의 노선 위치 정보 구축에 활용 가능할 것이다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제6권3호
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• pp.269-294
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• 2010

The interconnection of mobile devices in urban environments can open up a lot of vistas for collaboration and content-based services. This will require setting up of a network in an urban environment which not only provides the necessary services to the user but also ensures that the network is secure and energy efficient. In this paper, we propose a secure, energy efficient dynamic routing protocol for heterogeneous wireless sensor networks in urban environments. A decision is made by every node based on various parameters like longevity, distance, battery power which measure the node and link quality to decide the next hop in the route. This ensures that the total load is distributed evenly while conserving the energy of battery-constrained nodes. The protocol also maintains a trusted population for each node through Dynamic Trust Factor (DTF) which ensures secure communication in the environment by gradually isolating the malicious nodes. The results obtained show that the proposed protocol when compared with another energy efficient protocol (MMBCR) and a widely accepted protocol (DSR) gives far better results in terms of energy efficiency. Similarly, it also outdoes a secure protocol (QDV) when it comes to detecting malicious nodes in the network.

• 산업경영시스템학회지
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• 제38권4호
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• pp.11-21
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• 2015

In order to achieve success in ground operations, searching for moving targets is one of critical factors. Usually, the system of searching for adversary ground moving targets has complex properties which includes target's moving characteristics, camouflage level, terrain, weather, available search time window, distance between target and searcher, moving speed, target's tactics, etc. The purpose of this paper is to present a practical quantitative method for effectively searching for infiltrated moving targets considering aforementioned complex properties. Based upon search theories, this paper consists of two parts. One is infiltration route analysis, through terrain and mobility analysis. The other is building dynamic probability maps through Monte Carlo simulation to determine the prioritized searching area for moving targets. This study primarily considers ground moving targets' moving pattern. These move by foot and because terrain has a great effect on the target's movement, they generally travel along a constrained path. With the ideas based on the terrain's effect, this study deliberately performed terrain and mobility analysis and built a constrained path. In addition, dynamic probability maps taking terrain condition and a target's moving speed into consideration is proposed. This analysis is considerably distinct from other existing studies using supposed transition probability for searching moving targets. A case study is performed to validate the effectiveness and usefulness of our methodology. Also, this study suggests that the proposed approach can be used for searching for infiltrated ground moving target within critical time window. The proposed method could be used not only to assist a searcher's mission planning, but also to support the tactical commander's timely decision making ability and ensure the operations' success.