• 한국측량학회지
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• 제32권2호
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• pp.163-171
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• 2014

현재 GPS/IMU 기반의 차량항법기술은 GPS 신호 불량지역에서 위치 정밀도가 급격하게 저하된다. 근래에는 많은 차량에 주행 상태를 기록하기 위한 카메라를 탑재하고 있음에 따라 만약 도로시설물을 위치를 알 수 있을 경우 단사진 후방교차법(SPR)을 통해 카메라의 위치 및 자세를 산출할 수 있다. SPR로 추정된 외부표정요소는 GPS/IMU 항법해의 오차를 보정할 수 있음에 따라 GPS 신호 수신환경에 영향을 받지 않고 안정적으로 차량의 위치 및 자세를 결정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 GPS, IMU, 사진측량 기술인 SPR을 결합하여 GPS 수신환경에 구애받지 않고 안정적으로 위치 및 자세를 결정하는 GPS/IMU/SPR 통합 알고리즘을 개발하였다. GPS/IMU/SPR 통합 알고리즘은 확장형 칼만필터를 이용하여 약결합 방식으로 구현하였다. 또한 개발된 GPS/IMU/SPR 통합 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여, GPS 수신환경 및 영상에 획득되는 기준점의 배치에 따른 시뮬레이션 테스트를 수행하였다. 시뮬레이션 테스트 결과, GPS/IMU/SPR 결합을 통해 산출되는 위치 및 자세가 GPS/IMU 결합 결과보다 안정적으로 산출되는 것을 확인하였다. 또한 영상의 기준점이 영상 중앙에 집중되어 배치되어 있을 경우에는 광축 방향으로 위치 오차가 증가되는 것으로 분석되었다. 향후 GPS/IMU/SPR 통합 알고리즘 성능을 면밀히 분석하기 위해서는 SPR 수행결과에 영향을 미치는 영상점 및 지상점의 측정오차, 초기 외부표정요소에 따른 성능 분석이 추가적으로 수행되어야 할 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권4호
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• pp.401-407
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• 2013

선박 기술 발전에 따라 다양한 장비가 개발되고 있지만 인적요인에 의한 해양사고는 여전히 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 상황에서 인적요인에 의한 사고 감소를 위하여 선교 내 항해장비의 인간공학적 설계가 많은 관심의 대상이 되고 있다. 선교에는 항해 및 통신장비로부터 나오는 음향 신호 등 항해사에게 정보를 전달하기 위한 다양한 청각 신호들이 존재한다. 하지만 이러한 청각 신호, 청각 경고음에 대한 인간의 인지능력에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 청각 경고음은 크게 음성(speech), 함축적 소리(abstract sound), 청각 아이콘(auditory icon)으로 구분 할 수 있다. 본 연구에서는 청각 경고음 중 청각아이콘을 활용하여 5가지의 경보상황(엔진, 화재, 조타, 전기, 충돌)에서 청각아이콘에 대한 감성평가를 통해 각 상황에 적합한 청각아이콘을 선별하였다. 5가지 경보상황 중 뚜렷한 경향이 나타난 2가지 경보상황(엔진, 충돌)에 대하여 분석을 하였다. 본 연구 결과는 선교 내 청각표시장치와 통합선교알람관리시스템을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.245-250
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• 2020

현재 국내에서 개발 중인 군용 무인 이동체들은 다양한 임무를 수행하기 위하여 탑재 장치들이 많아지고 있으며 이 탑재 장치 간 인터페이스 케이블도 증가되고 있다. 또한 협소한 무인 이동체 내부 공간 문제로 탑재 장치들은 소형화, 집적화가 요구되고 있다. 상기 두 가지 이유로 커넥터도 소형 커넥터를 선정해야 하며, 이는 핀 간 거리가 가까워져 이로 인해 노이즈에 취약하게 된다. 본 논문에서는 케이블 트위스트가 풀리는 커넥터 핀에서 노이즈 원 종류에 따라 생성되는 자기장이 주변 핀에 얼마만큼의 영향을 미치는지 분석하여 최적 핀 배치 설계의 가이드를 제시하였다. 첫째, 핀과 핀 사이에 누화 보다 자기장에 의한 영향이 크다. 둘째, +, - 노이즈원과 1칸 근접 시 +, - 사이 양옆의 자기장 분포가 강하다. 셋째, +,- 노이즈원과 2칸 근접 시 노이즈원과 원 신호 사이 핀을 공핀으로 놓은 경우보다 그라운드 핀으로 설정 시 자기장 분포가 개선된다. 넷째, 노이즈원이 Tx ±, Rx ± 와같이 차동모드 통신인 경우 Tx ±, Rx ± 배치에 따라 민감 신호 최적 배치 영역을 제시하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권6호
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• pp.421-426
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• 2018

현재 기존에 상용화 되어 있는 LED 조명기기의 경우, LED 동작 시퀀스가 고정이 되어 있는 상태로 판매되고 있다. 이와 같은 상태로는 외부 환경 요인이 고려되지 않고 오직 장소에만 적용되는 조명 환경 용도로서의 기능만을 수행한다. 현재는 선박 내 외부 환경 요인의 변화에 따른 최적의 조명 환경 조성이 어렵게 되어있다. 그러므로 외부 환경 요인의 변화에 좀 더 유기적이고 능동적으로 적응할 수 있도록 외부 환경 값을 입력받아 실시간으로 최적 조명 값이 반영될 수 있도록 해야 될 필요성이 있다는 결론을 얻게 되었다. 본 논문에서는 마이크로프로세서를 선박 통합관리 시스템으로 활용하여 기존의 외부 환경 요인에 의하여 실시간으로 변동되는 환경 데이터를 다루며, 외부 환경요인을 확인하고 또한 퍼지 추론 시스템을 접목하여 RGB LED 모듈 조명 제어가 가능한 제어기를 구성하였다. 이를 위하여 퍼지 제어 알고리즘을 설계하고, 퍼지 제어 시스템을 구성하였다. 외부 환경 요소인 피사체와의 거리, 조도 값을 센서로 통해 입력 받고 이 값들을 퍼지 제어 알고리즘을 통하여 최적 조명 값으로 변환하여 RGB LED 모듈 조광 제어를 통하여 표현하고 퍼지 제어 시스템의 실질적인 효능을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권3호
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• pp.209-218
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• 2019

연안도시는 내륙도시보다 태풍이나 해일 등에 의한 풍수해가 크며 도시마다 풍수해 특성이 서로 다르다. 그래서 연안도시는 풍수해 특성을 고려하여 풍수해 유형별 그리고 지역별 특성에 적합한 풍수해 관리체계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 도시관리, 연안관리, 재해관리 측면에서 우리나라 풍수해 관리체계 현황을 분석하여 문제점을 도출하고 미국과 일본 풍수해 관리체계를 검토한 후 연안도시 특성에 적합한 풍수해 관리체계 개선방안을 제안한다. 연구결과로서 도시관리 측면에서 방재지구 대상지 선정 의무화, 연안도시통합관리계획 수립, 자연재해위험개선지구를 방재지구로 지정, 방재지구를 풍해방재지구 수해방재지구 침식방재지구로 세분화, 방재지구 내 건축제한을 조례로 지정 등을 제안한다. 연안관리 측면에서 연안침식관리구역 지정권을 지자체장에게 위임, 연안침식관리구역은 연안침식심각구역 연안침식진행구역 연안침식발생우려지역으로 세분화, 연안침식관리구역의 건축제한을 조례로 결정, 연안도시 침식예상도 작성 등을 제안한다. 재해관리 측면에서 "자연재해대책법"과 "재난및안전관리기본법"의 통합, 지자체 주도 방재체계로 전환, 지역단위 재해관리네트워크 구축, 맞춤형 지역방재계획 수립 등을 제안한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권1호
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• pp.49-56
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• 2019

본 연구의 항만보안 향상을 위해 중요한 평가요인들을 발굴하고 요인들 간 상대적 중요도를 분석하는데 있다. 이를 위해 문헌조사 및 항만보안 업무 종사자들로 구성된 전문가 그룹의 브레인스토밍(Brainstorming)을 통해 평가요인을 선정하여, 4개의 대분류 요인과 12개의 중분류 요인으로 분류하였다. 계층적으로 분류된 평가요인을 전국의 항만보안 관련 업무를 수행하고 있는 공무원, 항만공사와 항만보안공사 종사자, 항만보안관련 교육기관 종사자들을 대상으로 설문조사를 실시하고, 계층분석법(AHP)을 이용하여 중요도를 산출하였다. 또한 그룹 간 중요도 인식 차이를 알아보기 위하여 통계 분석을 실시하였다. 평가요인 중요도 분석 결과, 보안 운영시스템 강화 요인이 가장 높았고 하드웨어 개선, 보안인력 증원의 순으로 나타났다. 또한 대분류의 정책적 지원 및 시설 지원, 인력 예산 지원에서 그룹 간 인식 차이를 확인할 수 있었다. 분석 결과를 통해 항만 내 통합모니터링시스템 구축을 통한 보안 운영체제의 개선이 우선적으로 요구되며, 그룹 간 인식 차이를 이해하고 이를 바탕으로 유기적인 협조체제의 구축이 필요함을 알 수 있었다. 이 연구결과는 후속연구로 수행될 국내 항만보안 효율성 측정을 위한 평가요인으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.54-62
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• 2022

ICAO는 Annex 19(Safety Management)와 Doc 9859(Safety Management Manual)를 통해 데이터 기반 항공안전관리 및 의사결정 체계 구축을 권고하고 있으며, 이를 통해 생산된 항공안전정보를 산업 전반에 공유함으로써 안전성을 크게 향상할 수 있음을 강조하고 있다. 이에 따라 항공 선진국의 경우 다양한 항공안전데이터를 통합적으로 수집하고 분석하기 위한 인프라를 구축하고 있으며 식별된 주요 안전 이슈를 산업 전반에 전파하기 위해 노력하고 있다. 반면 우리나라의 경우 각 이해관계자가 업무 수행과정에서 수집할 수 있는 안전데이터를 개별적으로 관리·분석하여 활용하고 있어, 이를 통합적으로 활용하기에 제한이 있다. 또한, 현재 수행되고 있는 안전데이터 분석 결과 등 안전정보의 공유·활용 범위 또한 정부 차원의 안전관리에 치중되어 있어 산업 전반에 공유가 이루어지기에 부족함이 있다. 이에 따라 본 연구는 국내 항공안전정보의 공유·활용 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 미국 FAA의 사례에 기반하여 국내·외 현황을 비교하고, 이를 통해 주요 개선방안을 제시하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권6호
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• pp.1086-1091
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• 2022

국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)를 중심으로 자율운항선박 도입을 대비한 해사안전 및 보안관련 국제 협약을 제정하고 있다. 국내에서도 선급 및 산업체를 중심으로 자율운항시스템 기술개발에 착수하고 있으며 연안선박에서 발생하는 사고를 줄이기 위해 연안선박을 대상으로 하는 자율운항선박 기술적용 방안 연구가 진행되고 있다. 국내외적으로 자율운항선박에 대한 관심이 크게 증가하고 있으며 실제 개발된 기술의 검증을 위한 해상실증이 본격적으로 추진되고 있다. 본 연구에서는 연안선박에 적용하기 위한 디지털트윈 기술 관련 실증선박과 육상 플랫폼(원격지원센터)의 설계를 위한 기초연구를 진행하였다. 디지털트윈 기술을 선박에 적용하기 위해 8m 소형 배터리 전기추진선박을 대상으로 선정하였으며, 선박과 육상 플랫폼 간 통신을 통해 선박 항해 및 운전 데이터가 서버시스템에 저장되고 전기추진선박의 원격제어 명령이 가능한 디지털트윈 통합 플랫폼의 기본 설계를 진행하였다. 이러한 디지털트윈 기술을 적용한 선박 성능관리, 운항 및 운영 최적화, 예지제어 등이 가능할 것으로 판단되며, 위기상황에 대응이 가능한 안전하고 경제성 있는 디지털트윈 기술의 선박적용이 가능할 것이라 사료된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권4호
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• pp.331-337
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• 2022

2021년 UN 자문 연구기관인 해양환경전문가그룹(GESAMP)은 해운 부문의 해양쓰레기 발생원 여섯 가지 중 하나로 컨테이너 해상유실을 지목했다. 대표적으로 2021년 5월 발생한 X-Press Pearl호 침몰은 유실된 컨테이너가 해안으로 떠밀려와 내부에 적재된 플라스틱 펠릿이 스리랑카 연안을 뒤덮은 대형 환경오염 사고로 이어졌다. 이러한 배경으로 국제해사기구(IMO)는 2022년 9월 개최하는 제8차 화물 및 컨테이너 운송 전문위원회 회의를 기점으로 선박 운항 중 컨테이너 해상유실의 방지 및 후속대책을 논의한다. 본 연구는 IMO 회의에서 우리나라의 대응 방향을 수립하고자 컨테이너 해상유실 주요 사고 조사보고서 및 관련 전문 자료 분석을 통해 유실 사고의 주요 요인을 식별하고 대응에 대해 고찰하였다. 그 결과, 운항 중 컨테이너 해상유실의 주요 요인으로 컨테이너 선박의 대형화, 기상악화 그리고 컨테이너 적재 불량이 파악되었다. 특히, 기상악화에 따른 대형 컨테이너 선박의 운항 안전성 저하에 대한 대책 마련 필요성이 식별되었다. 또한, 컨테이너의 안전한 해상운송을 위해 국제협약 이행에 대한 통합 모니터링이 요구된다. 그리고 해양환경 보전 관점에서 유실 컨테이너의 회수에 대한 제도적 보완이 필요하다. 마지막으로 컨테이너 해상유실 사고의 근본적인 방지를 위해 선박의 건조와 운항 측면에서 조선과 해운이 상호보완 가능한 체계 구축이 필요함이 식별되었다. 운항 중 컨테이너 해상유실 사고의 여러 요인은 개별 관점의 대응으로 해결하기 어렵다고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권1D호
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• pp.135-143
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• 2009

GPS 반송파를 사용하는 GPS/INS 통합 측위 기술은 서로가 가지는 기술적 한계를 상호 극복하여 그 성능을 최대화 할 수 있어 측량과 항법의 다양한 분야에 활용되고 있다. 그러나 GPS/INS 통합 측위을 통하여 수 센티미터의 정확도를 확보하기 위해서는 기준국과 이동국 수신기 사이의 간격이 10~20Km 이내로 제한되어야 하는 단점을 가지고 있으며 이는 두 시스템 관측데이터를 통합 처리하더라도 그 정확도는 여전히 GPS 위성궤도 오차, 전리층 영향 그리고 대류권 지연과 같은 기선장에 따른 오차의 영향을 받기 때문이다. 이것은 3대 이상의 기준국 관측데이터를 사용하여 기선장에 따른 오차 보정량을 추정하여 이동국 관측데이터에서 그 영향을 최소화하여 극복 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 다중의 기준국 관측데이터를 사용하여 기선장에 따른 오차 보정량 결정을 위한 기준국 반송파 미지정수 결정, 칼만필터에 의한 기선장에 따른 오차 추정 그리고 기준국과 이동국의 기하관계에 의한 오차 보간을 통한 보정량 산출 알고리즘 제안하고 실제 관측데이터 처리를 통해 그 성능을 평가 하였다.