• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.11a
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• pp.107-108
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• 2019

In the past, regional pilot service is provided by individual pilots directly on board each ship, but it will be difficult to provide this type of service in the near future when autonomous vessels are activated. This can be seen as the need for automation and intelligence of pilot service and provision of remote control system. In this paper, we propose a method, system, and service target that can carry out the electronic pilot service through the intelligence aids to navigation for smart port operation.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.166-167
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• 2022

자율운항선박의 개발 및 운용에 대한 논의가 최근 조선해운업계에서 활발하게 이루어 지구 있다. IMO 해사안전위원회 98차회의에서는 자율운항선박을 '다양한 자동화 수준에서 인간의 간섭 없이 독립적으로 운용될 수 있는 선박'으로 정의하였으며, 자율운항 규정 검토작업을 수행하기 위한 임시 정의에 덧붙여서 이러한 자율화등급을 4개로 구분하였다. 하지만 현재 자율화 등급과 관련하여 단순히 인적 요소의 유무로만 구분하기에는 범위가 너무 넓어 재정립이 필요하다는 요구가 있다. 자율운항선박에서의 자율화 등급은 선박의 설계, 구조, 운항등과 밀접하게 관련되는 매우 중요한 요소이기에 본 논문에서는 선박의 등급 화를 나누는 기준 중 동적위치제어시스템을 탑재한 선박들의 등급 기준을 검토하여, 인적 요소 외 다른 요소의 기준이 적용될 수 있는지의 여부에 대해 알아보고자 한다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.46 no.6
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• pp.554-561
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• 2022

Technology development related to maritime autonomous surface ships (MASS) is actively progressing around the world. However, since there are still many technically unresolved problems such as communication, cybersecurity, and emergency response capabilities, it is expected that it will take a lot of time for MASS to be commercialized. In this study, we proposed a ship group navigation system in which one leader ship and several follower ship are grouped into one group. In this system, when the leader ship begins to navigate, the follower ship autonomously follows the path of the leader ship. For path following, PD (proportional-derivative) control is applied. In addition, each ship navigates in a straight line shape while maintaining a safe distance to prevent collisions. Speed control was implemented to maintain a safe distance between ships. Simulations were performed to verify the ship group navigation system. The ship used in the simulation is the L-7 model of KVLCC2, which has related data disclosed. And the MMG (Maneuvering Modeling Group) standard method proposed by the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineering (JASNAOE) was used as a model of ship maneuvering motion. As a result of the simulation, the leader ship navigated along a predetermined route, and the follower ship navigated along the leader ship's path. During the simulation, it was found that the three ships maintained a straight line shape and a safe distance between them. The ship group navigation system is expected to be used as a navigation system to solve the problems of MASS.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.25 no.6
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• pp.726-734
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• 2019

The current maritime industry is expected to have a significant impact on the role of maritime-related technologies and systems, especially seafarers, in the rapidly changing Fourth Industrial Revolution. The Maritime Autonomous Surface Ship (MASS) aims to reduce the number of safety accidents and improve seafarers' working environment. With regard to MASS, the International Maritime Organization has been trying to minimize unexpected impact in the maritime education and training sector by establishing international conventions such as the Standards of Training, Certification and Watchkeeping for Seafarers. However, domestic designated educational institutions have not yet established an education and training scheme to develop seafarers who will be on board for MASS. Therefore, this paper reviews the technology of MASS, analyzes the changes in education and training in order to upgrade the qualifications, and suggests the competencies of smart seafarers equipped with the integrated management ability required for Artificial Intelligence, Big Data, Cybersecurity, and the Digital System Revolution through education and training. In addition, this study provides basic information for the education and training of seafarers who are optimized for the rapidly changing technological environment.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.369-370
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• 2022

최근 자율 운항 선박에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, MUNIN (Maritime Unmanned Navigation through Intelligence in Networks) 프로젝트를 계기로 자율 운항 선박에 대한 개발과 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한 국제해사기구 IMO는 자율 운항 선박 시대에 대응하기 위해 자율 선박을 MASS (Maritime Autonomous Surface Ship)라 정의하고 선박 자율화 정도에 따라 4단계 등급을 제시하고 있다. 완전한 자율 운항 선박에 대한 요구조건을 만족하기 위해서는 항로 결정과 제어기술이 필수적이다. 본 연구에서는 여러 가지 기술 중 선박의 최적경로를 생성하는 기법을 다룬다. 기존에 최적항로를 생성하기 위한 방법으로는 A^*, Dijkstra와 같은 알고리즘들이 주로 사용되었다. 그러나 이와 같은 알고리즘은 섬이나 육지에 대한 충돌 회피는 고려하고 있지만 수심 및 연안 선박에 대한 규정들은 고려하지 않고 있어 실제로 적용하기에는 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 안전을 위해 선박의 선저 여유 수심과, 해도에 규정되어 있는 선박 운항에 대한 여러 규정들을 반영하여 최적 항로를 생성하고자 한다. 최적 항로를 생성하기 위한 알고리즘으로는 강화학습 기반의 Q-learning 알고리즘을 적용하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.76-76
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• 2023

최근 자율주행과 관련한 시장의 관심은 기존 자동차 자율주행에서 선박 자율운항으로 자연스럽게 이동하고 있다. 이에 인공지능 및 빅데이터 등과 같은 최근 기술을 선박 자율주행에 적용하는 자율운항선박(MASS: Maritime Autonomous Surface Ship) 개발이 활발히 진행되고 있으며, 레이더 및 카메라 등과 같은 센서 정보를 선박 자율운항에 적용하여 다양한 선박 운동 및 정보를 획득하는 연구 기술이 집중되고 있다. 이러한 경향에 따라 IMO(International Maritime Organization)과 같은 국제기구에서도 자율운항선박 표준화 본격 논의로 기술표준 선점 경쟁에 참여하고 있다. 이 중 연안 자율운항선박 개발은 IMO에서 주관하는 무인화 핵심기술로 여겨지고 있어, 기존 대양 항해 기술과 함께 연안 항해에 대한 기술 개발의 중요성이 높아지고 있다. 특히 항만 인근 해역에서는 다수의 선박이 입출항함으로 인해 해상에서의 안전과 물류의 효율화가 요구되기 때문에 고도화된 자율운항 기술개발이 필요하다. 하지만 자율운항선박에서의 상황인식 기술은 탑재된 센서의 제한된 시야각 및 기상조건에 따른 인식률이 떨어지는 문제가 생긴다. 이러한 기술적 한계를 극복하기 위해 육상에 설치된 레이더를 활용하여 선박을 탐지할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 고해상도 육상 레이더를 기반하여 얻어진 레이더 화면상의 물표 정보를 이용해 인공지능 기법에 활용하기 위한 라벨링 자동 생성 방법에 대해 소개한다. 얻어진 물표 정보에 인공지능 기법을 적용하여 선박 길이 정보를 추정하는 기술에 대해 소개한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.261-262
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• 2023

자율운항선박의 도래와 예상 할 수 없는 선박의 구조 변화 및 적화 상태 변화로 인한 전복사고로부터 선박을 보호하기 위해서는 선박의 복원성 상태를 실시간으로 모니터링 것이 매우 중요합니다. 자율운항선박의 복원성 상태를 실시간으로 정밀 모니터링 시스템 개발은 운항자에게 사전에 위험을 경고하고 적화상태 보완 또는 평형수 상태 변형 등을 통하여 추가적은 복원성 확보를 위해서 필수적입니다. 본 연구는 실습선의 전자 경사계로 실시간 횡요 주기로 추정한 선박의 메타센터 높이(GM)의 정확도를 실험적으로 검증 하였습니다. 본 연구는 선박의 전자 경사계를 사용하여 선박의 복원성 안정성 상태를 실시간으로 평가하여 추정한 선박 GM의 정확도와 향후 연구에서 시스템 개선을 위한 요구 사항을 제시하였습니다.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.21 no.4
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• pp.117-126
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• 2020

A maritime object detection system is an intelligent assistance system to maritime autonomous surface ship(MASS). It detects automatically floating debris, which has a clash risk with objects in the surrounding water and used to be checked by a captain with a naked eye, at a similar level of accuracy to the human check method. It is used to detect objects around a ship. In the past, they were detected with information gathered from radars or sonar devices. With the development of artificial intelligence technology, intelligent CCTV installed in a ship are used to detect various types of floating debris on the course of sailing. If the speed of processing video data slows down due to the various requirements and complexity of MASS, however, there is no guarantee for safety as well as smooth service support. Trying to solve this issue, this study conducted research on the minimization of computation volumes for video data and the increased speed of data processing to detect maritime objects. Unlike previous studies that used the Hough transform algorithm to find the horizon and secure the areas of interest for the concerned objects, the present study proposed a new method of optimizing a binarization algorithm and finding areas whose locations were similar to actual objects in order to improve the speed. A maritime object detection system was materialized based on deep learning CNN to demonstrate the usefulness of the proposed method and assess the performance of the algorithm. The proposed algorithm performed at a speed that was 4 times faster than the old method while keeping the detection accuracy of the old method.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.46 no.3
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• pp.203-208
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• 2022

Recently, various digital technology issues such as e-Navigation, Maritime Autonomous Surface Ship (MASS) and Smart ships have constantly emerged in the maritime industry, based on the fourth industrial revolution. The International Maritime Organization is gradually tightening regulations for marine safety and marine environmental protection, and these strengthened regulations are leading to new maritime industries. Thus, the purpose of this study was to design a suitable model to analyze the industrial competitiveness of domestic autonomous operation technology industry, based on the Porter's diamond model. Based on a total of five evaluation factors and 13 detailed factors, the industrial competitiveness of the domestic autonomous operation technology industry was evaluated qualitatively and quantitatively. This industry, which is in the early stage of industrial development, was evaluated as 16.9 points relative to indexing industrial competitiveness. Currently, it is characterized by the simultaneous development of related regulations and core technologies, from the establishment of the scope of the industry. The industrial competitiveness evaluation considering these industrial characteristics is expected to serve as the basis for strategic support and new industrial policy, and impact a wide range of related industries such as shipping, logistics, ports, and shipbuilding and equipment industries.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2020.11a
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• pp.42-43
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• 2020

현재, 전 세계적으로 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, MASS)이 연구 개발되고 있다. 육상원격제어 시스템(Shore Remote Control System, SRCS)은, 비상 시 육상에서 원격으로 자격을 갖춘 원격제어사관(Remote Control Officer, RCO)이 MASS를 제어하기 위한 시스템이다. SRCS 개발을 위해서는 SRCS 운영 중에 발생 가능한 제어지연(control delay)에 대한 검토가 필요하다. 본 연구의 목적은 SRCS의 설계에 요구되는 제어지연 특성을 분석하고 정량화하기 위한 제어지연 모델을 구축하는데 있다. 먼저, SRCS의 제어지연 모델을 구축하고, 이를 통하여 제어지연의 특징을 분석하여 최적의 SRCS에 요구되는 다양한 제어특징을 검토하였다.