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신경망 모델을 이용한 선박-교각 최대 충돌력 추정 연구 (Peak Impact Force of Ship Bridge Collision Based on Neural Network Model)

  • 왕지엔;노재규
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.175-183
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    • 2022
  • 선박과 교각이 충돌하면 생명과 안전에 큰 위협이 될 수 있다. 따라서 선박-교각 충돌력 영향 인자를 식별하고 다양한 충돌 조건에서의 충돌력에 대한 연구의 필요성이 있다. 본 논문에서는 선박-교각 충돌의 유한요소 모델을 설정하고, 수치 시뮬레이션을 통해 선적상태, 운항속도, 충돌 각도의 세 가지 입력조건을 조합하여 50가지 케이스에서의 선박-교각 최대 충돌력을 계산하였다. 계산된 유한요소해석 결과를 사용하여 신경망 추정 모델을 학습하고 최대 충돌력을 추정함으로써 빠른 시간에 최대 충돌력을 추정하는 프로세스를 제안하였다. 신경망 예측 모델은 가장 기초적인 역전파 신경망과 시간정보를 고려할 수 있는 순환신경망인 Elman 신경망 2가지 모델을 사용하였다. 10가지 케이스의 테스트 데이터로 시험한 결과 Elman 신경망을 사용했을 경우에 평균상대오차가 4.566%로 역전파 신경망보다 나은 최대 충돌력 추정이 가능함을 확인하였고 8가지 케이스에서 5%이하의 상대오차를 보여 주었다. 본 신경망을 이용한 최대 충돌력 추정법은 유한요소해석을 수행하지 않아도 되므로 계산 시간이 짧아 선박 항해 중 충돌을 회피할 수 없는 경우 피해를 최소화하는 의사결정의 기초 방법으로 사용할 수 있다.

물류시스템 분석에 관한 연구 - 부산항을 중심으로 - (A Study on the Analysis of Container Physical Distribution System -Pusan Port Oriented-)

  • Park, C.H.;Lee, C.Y.
    • 한국항만학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.19-37
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    • 1991
  • This work aims to : establish a model of the container physical distribution system of Pusan port comprising 4 sub-systems of a navigational system, on-dock cargo handling/transfer/storage system, off-dock CY system and an in-land transport system : examine the system regarding the cargo handling capability of the port and analyse the cost of the physical distribution system. The overall findings are as follows : Firstly in the navigational system, average tonnage of the ships visiting the Busan container terminal was 33,055 GRT in 1990. The distribution of the arrival intervals of the ships' arriving at BCTOC was exponential distribution of $Y=e^{-x/5.52}$ with 95% confidence, whereas that of the ships service time was Erlangian distribution(K=4) with 95% confidence, Ships' arrival and service pattern at the terminal, therefore, was Poisson Input Erlangian Service, and ships' average waiting times was 28.55 hours In this case 8berths were required for the arriving ships to wait less than one hour. Secondly an annual container through put that can be handled by the 9cranes at the terminal was found to be 683,000 TEU in case ships waiting time is one hour and 806,000 TEU in case ships waiting is 2 hours in-port transfer capability was 913,000 TEU when berth occupancy rate(9) was 0.5. This means that there was heavy congestion in the port when considering the fact that a total amount of 1,300,000 TEU was handled in the terminal in 1990. Thirdly when the cost of port congestion was not considered optimum cargo volume to be handled by a ship at a time was 235.7 VAN. When the ships' waiting time was set at 1 hour, optimum annual cargo handling capacity at the terminal was calculated to be 386,070 VAN(609,990 TEU), whereas when the ships' waiting time was set at 2 hours, it was calculated to be 467,738 VAN(739,027 TEU). Fourthly, when the cost of port congestion was considered optimum cargo volume to be handled by a ship at a time was 314.5 VAN. When the ships' waiting time was set at I hour optimum annual cargo handling capacity at the terminal was calculated to be 388.416(613.697 TEU), whereas when the ships' waiting time was set 2 hours, it was calculated to be 462,381 VAN(730,562 TEU).

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선체운동 해석 기반의 예인선 출항통제 적정성 평가에 대한 연구 (A Study on the Evaluation of the Appropriateness of the Control of Departure of Tugs Based on the Analysis of Ship Dynamic Motion)

  • 김태훈;유용웅;이윤석;안영중
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.307-315
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    • 2023
  • 우리나라는 기상 악화 속에서 감항성이 확보된 선박만이 항해할 수 있도록 선박출항을 해사안전법에 근거하여 통제하고 있으나 통제 대상선박 지정에 대한 과학적 평가 결과 및 정량적 근거가 미비하여, 항행안전의 확보와 합리적 출항통제 운영을 위한 개선 의견이 제기되고 있다. 본 연구는 풍랑 주의보 발효 시 주요 통제대상 선종인 예인선의 실선계측을 통해, 현행 출항통제 기준의 적정성을 평가하고 현실성 있게 개선될 수 있도록 정량적 근거를 제시하는 것에 연구 목적이 있다. 이를 위해 예인선에 선박의 3축 운동과 선체가속도를 측정하는 Sensor를 설치하여 유의파고 3m인 해역 내에서 운항하여 선체운동 성능을 계측하였고, 계측된 수치를 내항성능 평가요소 및 한계 값 기준을 바탕으로 비교 분석하였다. 실측 선박은 톤수에 따른 현행 통제기준에서 제외되었으나, 분석 결과 Pitch 값이 Operation 기준을 넘어 항행안전에 위험성이 존재하였다. 본 연구 결과는 선박 출항통제 대상에 대한 검토와 다양한 선종 및 제원을 대표할 수 있는 추가적 실측연구가 필요함을 시사한다.

온라인 커뮤니티 특성과 충성도 간의 관계에 대한 연구: 자아일치성, 소비자 체험, 상호작용성의 매개적 역할을 중심으로 (A Study on the Relationship Between Online Community Characteristics and Loyalty : Focused on Mediating Roles of Self-Congruency, Consumer Experience, and Consumer to Consumer Interactivity)

  • 김문태;옥정원
    • 마케팅과학연구
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    • 제18권4호
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    • pp.157-194
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    • 2008
  • 온라인 커뮤니티에 대한 연구는 학자들과 실무자들의 많은 관심을 받아온 분야이다. 과거 많은 연구자들이 온라인 커뮤니티를 통해 큰 상업적 성과를 거둘 수 있다고 했지만 현실은 그렇지 못하며, 마케팅 연구 분야에서도 상업적 성공을 이끄는 변수들에 대한 연구가 많이 이루어지지 못한 것이 사실이다. 이러한 점에서 본 연구는 온라인 커뮤니티 사이트들이 콘텐츠 관련 마케팅 노력을 통해 소비자들의 자아일치성을 높이고, 긍정적 체험을 유도하면서 커뮤니티 사이트 내에서 소비자 간 상호작용성 등을 높여 결국, 커뮤니티 사이트의 방문충성도 및 구매충성도를 실현시킬 수 있는 프레임 웍을 제시하였다. 연구결과 온라인 커뮤니티 사이트에서 소비자 간 상호작용성이 방문충성도 그리고 특히 구매충성도의 구축에 매우 중요한 요인으로 밝혀졌고, 온라인 커뮤니티 사이트에 대한 자아일치성 지각 및 긍정적인 소비자 체험 또한 소비자의 상호작용성, 방문충성도 그리고 커뮤니티에 대한 애정에 상당히 중요한 요인임을 알 수 있었다. 또한 이러한 매개변수에 주된 영향요소로서 콘텐츠 우수성, 사이트 생동감, 네비게이션용이성, 고객화 등의 콘텐츠 관련 마케팅 노력의 역할의 중요성을 강조하였다.

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지상시험모델 로버 주행장치 개념 설계 (Conceptual Design of Rover's Mobility System for Ground-Based Model)

  • 김연규;김해동;이주희;심은섭;전상원
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제26권4호
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    • pp.677-692
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    • 2009
  • 최근 미국, 유럽, 일본 등 우주선진국을 중심으로 달, 화성 등 행성 탐사를 위한 로버(Rover) 시스템에 대해 많은 연구 개발이 진행되고 있다. 행성탐사용 로버 시스템 기술 중 특히 주행장치, 자율 주행 알고리즘, 탑재체 등을 중심으로 많은 연구가 수행되고 있다. 이 논문에서는 실제 행성탐사에 앞서 지상에서 로버 주행장치의 주행성 및 안정성을 평가하기 위해 지상시험모델용 로버의 주행장치에 대한 개념 설계 내용을 소개하였다. 또한, 로버 주행장치의 기술적인 관점에서 해외 연구개발 사례를 분석, 기술하였다. 이를 통해 로버 주행장치 개발을 위한 요구사항들을 주행성과 안정성 관점을 고려하여 도출하였다. 설계된 로버 주행장치는 높은 주행성과 안정성을 만족하기 위해 6족을 가지고 있으며, 각 다리의 관절을 제어하는 능동 서스펜션(Active Suspension)을 적용하였다. 이러한 종류의 주행장치 개념은 근미래 (Constellation 프로그램)에 수행될 유인달 탐사에서 이동 및 거주 장치로써 NASA의 ATHELE을 통해 처음 적용하여 개발하고 있다. 이 연구에서 제안된 장치 개념은 이와 달리 우리나라에서 앞으로 수행할 무인소형 달탐사에 적용하고자 설계되었다. 이 논문에서 소개된 내용은 향후 국내에서 행성탐사용 로버시스템을 본격적으로 개발하고자 할 때 유용한 참고자료 및 경험을 제공할 것 이다.

고속 해상 객체 분류를 위한 양자화 적용 기반 CNN 딥러닝 모델 성능 비교 분석 (Comparative Analysis of CNN Deep Learning Model Performance Based on Quantification Application for High-Speed Marine Object Classification)

  • 이성주;이효찬;송현학;전호석;임태호
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.59-68
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    • 2021
  • 최근 급속도로 성장하고 있는 인공지능 기술이 자율운항선박과 같은 해상 환경에서도 적용되기 시작하면서 디지털 영상에 특화된 CNN 기반의 모델을 적용하는 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 해상 서비스의 경우 인적 과실을 줄이기 위해 충돌 위험이 있는 부유물을 감지하거나 선박 내부의 화재 등 여러 가지 기술이 접목되기에 실시간 처리가 매우 중요하다. 그러나 기능이 추가될수록 프로세서의 제품 가격이 증가하는 문제가 존재해 소형 선박의 선주들에게는 비용적인 측면에서 부담이 된다. 또한 대형 선박의 경우 자율운항선박의 시스템을 감안할 때, 연산 속도의 성능 향상을 위해 복잡도가 높은 딥러닝 모델의 성능을 개선하는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 딥러닝 모델에 경량화 기법을 적용해 정확도를 유지하면서 고속으로 처리할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 먼저 해상 부유물 검출에 적합한 영상 전처리를 진행하여 효율적으로 CNN 기반 신경망 모델 입력에 영상 데이터가 전달될 수 있도록 하였다. 또한, 신경망 모델의 알고리즘 경량화 기법 중 하나인 학습 후 파라미터 양자화 기법을 적용하여 모델의 메모리 용량을 줄이면서 추론 부분의 처리 속도를 증가시켰다. 양자화 기법이 적용된 모델을 저전력 임베디드 보드에 적용시켜 정확도와 처리 속도를 사용하는 임베디드 성능을 고려하여 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법 중 정확도 손실이 제일 최소화되는 모델을 활용해 저전력 임베디드 보드에 비교하여 기존보다 최대 4~5배 처리 속도를 개선할 수 있었다.

중등 생물교과 심화과정 학습용 웹 기반 학습 프로그램 개발 및 적용 (Development and Application of Web-based Instruction Program for the Enriched Course of School Biology)

  • 예진희;박창보;서혜애;송방호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.299-313
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    • 2002
  • 본 연구에서는 제7차 교육과정의 중등 과학 생물영역 심화학습을 위한 웹 기반 학습 프로그램을 개발하였으며, 중학교 3학년을 대상으로 적용한 결과를 분석하였다. 중학교 전학년 및 고등학교 1학년 생물영역 심화과정의 5개 주제를 선정하여 의문형으로 제시했으며, 각 주제별로 4개의 하위 학습단원 '활동'을 설정. 총 20개의 '활동'을 개발하였다. 먼저 2개의 하위활동은 기본 및 심화과정 학습내용을 설명하고, 3번째 하위활동은 가상실험을, 4번째 하위활동은 평가 및 정리 문제를 제시하는 방향에서 설계하였다. 이외에 풍부한 자료와 보충 설명을 위하여 용어 사전을 4개 하위활동에 삽입하였다. 각 활동은 하이퍼링트시켜 서로 상호 연결되도록 하였으며, 학습자가 직접실험을 설계 수행하고 결과를 확인할 수 있도록 가상실험을 설계하였다. 개발된 웹 기반 학습 프로그램의 효과를 분석하기 위하여, 중학교 3학년 247명의 학생들을 대상으로 프로그램을 적용하고 설문조사를 실시하였다. 그 결과 대부분의 학생들은 가정에서 인터넷을 사용할 수 있는 것으로 나타났으며, 과제학습을 수행하기보다는 e-mail이나 정보 검색을 목적으로 인터넷을 활용하는 것으로 조사되었다. 프로그램을 학습한 67명의 학생들은 프로그램을 학습하지 않은 학생들에 비해 '생식과 발생'단원의 학습성취도에서 유의미하게 높은 점수를 얻었다. 또한, 학생들은 웹 기반 학습 프로그램의 가상실험과 애니메이션 효과를 선호하였으며, 프로그램이 다른 웹 기반 프로그램에 비해 우수하다고 평가하였다. 반면, 웹 기반 학습 프로그램을 학습하지 않은 학생들은 다론 웹 기반학습 프로그램에 관심이 없으며, 과학에도 흥미가 없다고 응답하였다. 최근 학생들이 가정과 학교에서 인터넷을 활용할 수 있는 여건은 조성되었으나, 학생들의 흥미와 학습효과를 신장시킬 수 있는 웹 기반 프로그램의 개발 보급은 미비한 것으로 밝혀졌다. 결론적으로 가상실험, 애니메이션, 다양한 학습자료를 제공할 수 있는 인터넷의 환경을 효율적으로 활용하여, 학생들의 과학에 대한 흥미와 학업 성취도를 높이는 과학분야의 웹 기반 학습프로그램을 개발하는 일이 시급한 것으로 밝혀졌다.

선박소음의 수중분포에 관한 연구 (UNDERWATER DISTRIBUTION OF VESSEL NOISE)

  • 박중희
    • 한국수산과학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.227-235
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    • 1977
  • 1976년 8월 16일 (북위 $34^{\circ}27'30'$ 동경 $128^{\circ}23'15'$)과 1977넌 7월 28일(북위 $34^{\circ}47'$ 동경 $128^{\circ}53'$)에 관악산호의 선박소음이 r.p.m에 따라 항해시와 정선시 (기관의 공회전)의 소음압이 해중에 분포하는 것을 조사 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 기관의 r.p.m.과 음압관계 r.p.m.과 음압의 증가비는 100 : 1이었으며 r.p.m. 600에서 104dB로 peak를 이루었다. 2. 외현주변의 해중해압분포 A. 정선시의 기관소음압 100,102,103,104,104 dB일때 관측점 No.1에서 69,70,72,74,75 dB No.3은 No. 1에 비해 $2\~3\;dB$ 증가해 peak를 이루었고 No.5는 No.3에 비해 $10\~15\;dB$씩 감쇠되었다. 기관소음압이 최대 일때 관측점 $No.1\~No.5$에서의 음압이 투과된 백분율은 약 $78,79,80,73,70\%$였다. B. 항해시의 선박수중소음압 정선시와 같은 기관회전 조건하에서 No.2에서 69,72,75,77,78 dB로 peak를 이고 No. 1보다 $2\~3\;dB$씩 감쇠되었다. 기관 최고소음압에 대한 $No1.\~No.5$에서의 음압투과 백분율은 약 $78,81,79,77,71\%$ 였다. 3. 항해시와 정선시의 외현해중 음압 peak점에서의 음압을 비교하면 항해시가 1 dB 높았다. 4. 선박이 멀어질 때 0 m(관측점 통과시)에서 67 dB, 1,400 m에서 56 dB였다. 5. 선박이 가까워질 때 거리 0 m에서 72 dB, 1,400 m에서 57 dB로서 멀어 질때와 비교하면 0m에서 5 dB, 600 m에서 2 pB씩 증가한 도플러 효과가 일어남을 알 수 있다. 6. r.p.m.을 600으로 하여놓고 스크류를 돌리지 않고 기관만 공회전 시킬 때 수평거리 20 m인 곳의 No.7에서 수심 10 m마다 50 m까지의 음압은 68,75,62,59,55,51 dB였다.

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소형 초고속해상무선통신망 송수신기 성능 검증 방안에 관한 연구 (A Study on the Performance Verification Method of Small-Sized LTE-Maritime Transceiver)

  • 우석;김부영;심우성
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.902-909
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    • 2023
  • 해양사고 예방 지원을 목표로 해양수산부 주도의 지능형 해상교통정보서비스가 지난 21년 1월부터 시작되었고 그동안 이용이 제한되었던 3톤 미만 선박까지 확대하기 위해 개발·추진되는 소형 초고속해상무선통신망(이하 LTE-M) 송수신기의 성능 검증 방안에 대해 연구하였다. 국내 해양 사고의 약 30%가 3톤 미만의 선박에서 발생되고 있기 때문에 소형 선박 전용의 송수신기 개발을 통한 해양안전 사각지대 보완이 필요하다. 소형 LTE-M 송수신기는 연안에서 조업 활동이 활발한 어선과 육지 인근의 수상레저기구 등을 대상으로 적용될 수 있다. 따라서 실제 송수신기가 설치·이용되는 환경을 고려하여 충분한 성능 및 안정적인 통신 품질 제공 여부를 검증하는 방안이 필요하다. 본 연구에서는 LTE-M 망의 통신품질 요구 기준과 해양수산부의 소형 송수신기 성능 요구 기준을 검토해보고, 소형 송수신기의 성능을 적합하게 평가할 수 있는 시험 방안을 제안하였다. 제안한 시험 방안은 해양 사고 빈도가 높은 6개 실해역 노선을 대상으로 타당성을 검증하였으며, 소형 송수신기 다운링크 및 업링크 전송속도가 각각 9Mbps 이상 및 3Mbps 이상의 성능을 보임을 확인할 수 있었다. 또한 커버리지 분석시스템을 활용하여 집중관리구역(0~30km) 및 관심구역(30~50km)에서 각 95% 이상 및 100%의 커버리지를 확인하였다. 본 논문에서 제안한 성능 평가 방안 및 시험 결과는 송수신기의 성능 검증을 위한 참고 자료로 활용되어 정부가 추진하는 바다 내비게이션 서비스 및 소형 송수신기의 보급 및 확산에 기여할 것으로 기대된다.

국제항공테러협약의 관할권 연구 (A Study on Jurisdiction under the International Aviation Terrorism Conventions)

  • 김한택
    • 항공우주정책ㆍ법학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.59-89
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    • 2009
  • 본 논문은 5대 국제항공테러범죄협약, 다시 말해서 UN의 전문기구인 국제민간항공기구(ICAO)에서 제정된 1963년 도쿄협약, 1970 헤이그협약, 1971 몬트리올협약, 1988년 몬트리올 의정서 그리고 1991년 가소성폭약협약에 규정된 관할권조항의 내용과 그 문제점을 연구하였는데 국제항공테러 협약의 관할권을 연구하면서 얻은 결론을 다음과 같다. 첫째, 항공테러협약의 관할권규정에서 공통으로 발견되는 것은 어느 협약도 관할권의 우선순위를 명시하지 않고 있다는 점이다. 결국 하이재킹 된 항공기가 착륙한 국가와 항공기등록국간 관할권문제가 발생하는데 대부분의 경우 착륙국이 하이재커를 처벌하는 예가 많다. 둘째, 국제법상 전통적인 관할권이론에서 많은 이론이 제기되었던 소극적 국적주의(passive personality principle)가 국제항공테러협약의 제정 이후 각종 국제테러협약에서 점차적으로 발전되어가고 있는 경향을 볼 수 있다. 1973년의 뉴욕협약 제3조 1항, 1979년 인질협약 제5조 1항 (d) 그리고 1988년 로마협약 제6조 2항 (b)가 그 예이다. 또한 1979년 인질협약 제5조 1항 (c)와 1988년 로마협약 제6조 2항 (c)에서는 자국에게 작위 또는 부작위를 강요하기 위한 범행의 경우에도 그 대상국가가 관할권을 행사할 수 있도록하고 있다. 만일 장래에 국제항공테러협약이 개정이 될 경우에는 국제항공 테러범죄를 좀 더 효과적으로 억제하기 위하여 소극적 국적주의를 고려할 필요가 있다. 셋째, 헤이그협약이나 몬트리올협약은 범인의 국적주의를 부여하고 있지않으나 인질협약은 제5조 1항 (b)에 인질억류범의 국적국가에게 관할권을 부여하고 있다. 만일 A국가의 국민이 어떤 국가나 제3자의 작위나 부작위를 강요할 목적으로 B국가에서 인질을 억류했다면 A국가도 그자에 대한 관할권을 행사할 권리를 가진다는 것이다. 따라서 만일 국제항공테러협약이 개정이 될 때는 이 문제도 고려할 필요가 있다. 마지막으로 인질협약 제 5조 1항 (b)는 무국적자가 상주하는 국가에서 만약 그가 인질억류범죄를 행했고, 그 국가가 그렇게 하는 것이 적절하다고 고려하는 경우 그에 대하여 관할권을 행사할 권리를 부여한다. 이와 같은 목적에서 볼 때 무국적거주자를 국민과 동일하게 보고 있는데 헤이그협약이나 몬트리올협약에서는 없는 조항이다. 만일 국제항공테러협약이 개정이될 때는 이 문제도 함께 고려할 필요가 있다고 생각한다.

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