• 제목/요약/키워드: Maritime Cyber Security

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자율운항선박의 항로추정성능 평가기법 개발에 관한 연구 (An Evaluation Technique for the Path-following Control Performance of Autonomous Surface Ships)

  • 김대정;이춘기;임정빈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.10-17
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    • 2023
  • 최근 자율운항선박 개발을 위한 연구가 국내외에서 추진 중에 있다. 자율운항선박 개발에서 핵심기술 중 하나는 항로추종인데, 항로추종은 선박의 안전성 확보에 중요하기 때문에 자율운항선박 설계 시 사전평가 해야 한다. 본 연구의 목적은 자율운항선박 설계 시 항로추정성능의 시각적 및 정량적 평가기법을 개발하기 위한 것이다. 이 평가기법은 전산유체역학 기반의 자유 항주 모델과 LOS(Line-of-Sight) 알고리즘을 연계하여 개발하였다. 평가기법 중, 시각적 평가는 항로추종 중인 선박에 의해 생성되는 파계를 전산유체역학 소프트웨어를 이용하여 가시화하여 평가하고, 정량적 평가는 목표 선수방위각과 추정 선수방위각 사이의 차이 값과 계획항로와 추종항로 사이의 거리 차이 값을 이용하여 평가하였다. 항로추종성능 평가 결과, 항로추종 중 변침지점 부근에서 항로이탈편차가 크게 발생함을 알았고, 또한 선박 주위 유동의 시각화를 통해 선박 주위 유체 현상을 쉽게 파악할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 평가기법은 자율운항선박 설계 시 항로추정성능 평가에 관한 시각적 및 정량적 평가에 기여할 것으로 기대된다.

해양산업시설 배출 HNS 모니터링을 위한 고감도 금속산화물 나노입자 센서에 대한 연구 (Study on High Sensitivity Metal Oxide Nanoparticle Sensors for HNS Monitoring of Emissions from Marine Industrial Facilities)

  • 이창한;안상수;허유나;조영지;장지호;이상태;오상우;이문진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권spc호
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    • pp.30-36
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    • 2022
  • 수처리 후 직접 해양으로 배출하는 산업시설 등에서 Hazardous and Noxious Substance (HNS) 농도 변화를 연속 자동 측정하기 위한 센서의 기본적 성능으로 상온에서도 ppb 수준의 검출이 가능한 센서가 필요하다고 판단하여 기존의 센서의 감도를 높이기 위한 방법을 제안하였다. 우선 나노입자 박막에 전도성 탄소계 첨가물을 이용하여 필름의 전도도를 높이는 방법과 촉매 금속을 이용하여 표면에서의 이온 흡착도를 높이는 방법에 대해서 각각 연구하였다. 전도성 개선을 위해서 ITO 나노입자를 활용한 필름에 carbon black을 첨가물로 선택하여, 첨가물 함유량에 따른 센서의 성능변화를 관찰하였다. 그 결과 CB 함량 5 wt% 정도에서 전도성 증가에 의한 저항과 응답시간의 변화를 관찰할 수 있었고, 유기용제를 대상으로 한 실험에서 검출하한은 250 ppb 정도까지 낮아지는 것을 확인하였다. 또한 액체 중 이온 흡착도를 높이기 위하여 센서 표면에 촉매로 Au를 스퍼터로 제작한 표면 촉매층을 형성한 시료를 이용한 실험에서 센서의 응답은 20% 이상 증가하고 평균 검출하한은 61 ppm까지 낮아지는 것을 확인하였다. 이 결과로부터 금속산화물 나노입자를 활용한 화학저항형 센서가 상온에서도 수십 ppb 정도의 HNS를 검출할 수 있다는 것을 확인하였다.

한국 해군의 전략 수립 방향 연구 - 미군의 JOAC, ASB 개념 분석과 한국 해군에의 함의- (This paper asks whether the Republic of Korea (ROK) Navy should Study on ROK Navy's Strategy Planning - Concerning to JOAC, ASB Concept of US Armed Forces -)

  • 나성민
    • Strategy21
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    • 통권32호
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    • pp.5-35
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    • 2013
  • The purpose of this thesis is to suggest how to plan ROK(Republic of Korea) Navy's strategy concerning to JOAC(Joint Operation Access Concept) and ASB(Air-Sea Battle) concept of US(United States) armed forces. Since 2006, US armed forces has been developing CONOPS(Concepts of Operations), JOAC & ASB. These concepts will not only affect security environment for Korea Peninsula and West Pacific Area, but also will be affected to ROK Navy's Strategy. Therefore, Korea Navy has to consider and review those concepts and should discuss the way to secure peace of Korea Peninsula. JOAC & ASB have been developed for securing operational access ability of US armed forces against enemy forces. A2/AD(Anti-Access, Area-Denial) is the strategy of possible enemy forces against US forces' approaching into the operation area and impede operations within area. US forces had to overcome enemy's A2/AD strategy in coming century to protect national interest and sustain global leadership. The main concept of JOAC & ASB is "Cross-domain Synergy", which means 'to eliminate duplicate and improve joint operability containing space and cyber operation area.' Korea Navy's acceptance of JOAC & ASB without any revising is not a rational choice. Without the amendment some problems can be occurred by the Korea navy's acceptance for the original version of JOAC & ASB. Those are "Missing differences of operation environment between Korea and US", "Impediment from neighbor nations, especially PRC (People's Republic of China)", and "Impediment inside from Korea armed forces". Therefore, Korea Navy has to evaluate and find out the way to solve for JOAC & ASB to apply for their strategy and minimise those possible problems above. This thesis is expected to be the solution.

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비상 재난에 대비한 해양 연계통신 연구 (A Study on Maritime Communication LINKS for Emergency Disaster)

  • 유재원;박대우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.375-378
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    • 2014
  • 세월호 사건으로 인하여, 선박에서 발생하는 통신에 대한 육지와 구난 시스템과의 통신 연계가 문제 되고 있다. 또한 3면이 바다로 되어 있는 우리나라의 입장에서는 해상 구난과 비상 재난을 위한 연계 통신 시스템에 대한 점검이 필요해졌다. 해상에서 항해하는 선박은 단독으로 재난을 처리해야 하므로 연계 통신 시스템이 보다 완전하게 갖추어 져야 한다. 더불어 해상에서 침수되어 침몰하는 선박뿐만 아니라, 해저로 운항하는 잠수함에 대한 연계 통신에 대한 연구가 필요하다. 그리고 육지에서는 해상과 해저의 선박 및 잠수함의 비상 재난에 대비한 유상 연계 통신과 연계 통신 시스템에 대한 연구가 필요하다. 이를 통해 통신 프로토콜과 비상 재난을 대비한 위치 확인 및 육상과 통산을 위한 비행기나 인공위성과의 연계 시스템도 연구되어져야 할 것이다. 이를 위해 통합된 비상재난 통신 연계 시스템에 대한 연구가 필요하다.

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북한 테러범죄의 변화양상에 따른 대응방안 -김정일 정권 이후 고위층 권력 갈등을 중심으로 (The Changing Aspects of North Korea's Terror Crimes and Countermeasures : Focused on Power Conflict of High Ranking Officials after Kim Jong-IL Era)

  • 변찬호;김은정
    • 시큐리티연구
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    • 제39호
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    • pp.185-215
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    • 2014
  • 한국은 지금까지 북한의 테러범죄로 인해 많은 피해를 입었다. 현재 북한정권에 의한 테러 범죄행위 발생 가능성은 그 어느 때보다 높은 시점이고, 김일성 정권의 북한 테러범죄 행위는 통치자금 확보라는 목적 하에 독재로 자행되어 왔다. 이후 김정일 김정은 정권 동안 테러범죄 행위를 살펴보면, 비(非)권력 집단의 목표인 권력쟁취 경제이권 확보 등을 성취하고자 하는 갈등이 원인으로 작용하여 범죄행위로 표출되고 있음이 드러난다. 본 연구는 테러 대책의 궁극적인 목적이 장차 발생할 가능성 높은 위협에 대하여 사전예측 대비해야 한다는 측면에 초점을 맞추었으며, 이를 위해 집단 간 권력 갈등이 범죄의 한 요인이 된다고 설명하는 George B. Vold(1958)의 이론을 적용했다. 이에 다양한 북한 테러범죄 원인 중 각 시대별 고위층 권력 갈등으로 인한 테러범죄 행위를 분석하고, 이러한 시대적 흐름에 맞는 향후 대응방안을 제시하였다. 북한의 테러범죄 행위는 김정일 정권 이후, 고위층 간 권력 판도가 시대별로 급격히 변화하면서 세력 쟁취와 이권 강탈을 위한 권력 갈등으로 인해 더욱 심화되었다. 북한 고위층의 권력 갈등이 북한 테러범죄에 많은 영향을 미치고 있음에도 불구하고, 이에 관련된 정보 첩보 수집이 단편적인데다가 미국에 의존하는 등 실제적인 대응이 미약한 실정이다. 게다가 북한 테러범죄에 대한 심각성 및 시급함의 공감도 역시 높지 않아서 체계적인 국제공조가 이루어지지 않고 있으며, 공조 방안에 대한 논의조차 원활하게 진행되지 않고 있다. 더욱이 최근 DDoS공격 청와대 홈페이지 변조 GPS 교란전파 발사 무인정찰기 침투 등 수 많은 테러범죄 행위가 있었음에도 불구하고, 한국은 이 같은 비(非)대칭 테러범죄 행위가 미칠 파문에 비해 그 심각성을 깊이 인식하지 못하고 있다. 이제 북한 테러범죄의 원인을 밝히고 대응하기 위해 휴민트(HUMINT) 테킨트(TECHINT) 등을 통한 고위층 정보 수집을 확대하고, 이를 종합 분석하는 전담부서를 설치하는 한편, 탈북자 등 정보원의 보호 및 감독을 통한 포괄적인 수집체제를 확립해야 한다. 그리고 북한 테러와 관련된 국제협력에 적극 동참하여, 국제협약을 이끌어낼 수 있도록 국제적인 공조를 구축해야 한다. 또한 핵 미사일 테러와 함께 한층 정교해지고 첨단화 되어가는 사이버 전자 테러 전문기술에 대비하기 위해 법령 제 개정 및 관련 기구 예산 등 제도적 정비와 기술을 보완할 수 있는 전문 인력 양성 및 기술개발 등 실질적인 대응방안을 마련해야 할 것이다.

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최적 교통분포를 고려한 해상교량의 안전 통항 폭에 관한 연구 (A Study on the Safety Navigational Width of Bridges Across Waterways Considering Optimal Traffic Distribution)

  • 손우주;문지하;구정민;조익순
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.303-312
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    • 2022
  • 해상교량은 선박의 통항 안전성 관점에서 가항수역을 줄이는 간섭요인으로 작용한다. 본 연구에서는 선박의 안전한 통항을 위해 최적 통항분포에 기반한 안전 통항폭을 분석하였다. 해상교량을 통항하는 선박의 안전 통항 폭에 대한 분석을 위해 AIS data에 기반한 선박교통분포를 조사하여 K-means clustering을 통해 선박을 크기에 따라 분류하였다. 군집화된 데이터에 대하여 최적분포 분석을 한 결과, 인천대교와 부산항대교에서는 대수정규분포, 목포대교와 마창대교에서는 정규분포가 최적분포에 가까운 것으로 분석되었다. 대수정규분포와 정규분포를 기준으로 선박 안전 통항 범위를 신뢰구간의 95%로 가정하여 분석한 결과, 인천대교의 경우 정규분포와 대수정규분포 간의 차이가 64~97m로 가장 큰 것으로 나타났으며, 최소 차이는 10m로 마창대교에서 나타났다. 이에 따라, 인천대교의 경우에는 정규분포보다 대수정규분포로 안전 통항 폭을 제시하는 것이 적합한 것으로 분석되었다. 타 교량의 경우에는 정규분포와 대수정규분포 간의 통항 폭 차이가 크지 않기 때문에 둘 중 어떤 분포를 사용해도 유사한 결과를 얻을 수 있는 것으로 분석되었다. 위 결과를 토대로, 해상교량의 안전통항 범위를 제시한다면 선박의 안전한 운항 및 사고 예방에 도움이 될 것이다.

천안함 폭침 이후 북한의 군사도발 양상과 전망 (Trends and Prospects of N. Korea Military Provocations After the Sinking of ROKS Cheon-an)

  • 김성만
    • Strategy21
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    • 통권34호
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    • pp.58-92
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    • 2014
  • Even after S. Korea took 5.24 Measure(24 May 2014), N. Korea has not stopped raising provocations such as the shelling of Yeonpyeong Island, electronic and cyber attacks. To make matters worse, the communist country lunched long-range missiles(twice) and conducted 3rd nuclear test, escalating tensions which could possibly lead to an all-out war. Korean Government failed to respond properly. However, escalation into an all-out war was deterred by the CFC immediately carrying out its peacetime duty(CODA). The US made a rapid dispatch of its augmentation forces(Aircraft carrier, nuclear-powered submarine, strategic bomber, F-22) to the Korean Peninsula. In recognition of the importance of the Combined Forces Command, since May 2013 the Park Geun-Hye Administration has been pushing ahead with re-postponement of Wartime Operational Control Transfer(which initially meant the disassembling of the CFC as of 1 December 2015) More recently, there has been a series of unusual indicators from the North. Judging from its inventory of 20 nuclear weapons, 1,000 ballistic missiles and biochemical weapons, it is safe to say that N. Korea has gained at least war deterrence against S. Korea. Normally a nation with nuclear weapons shrink its size of conventional forces, but the North is pursuing the opposite, rather increasing them. In addition, there was a change of war plan by N. Korea in 2010, changing 'Conquering the Korean Peninsula' to 'Negotiation after the seizure of the Greater Seoul Metropolitan Area(GSMA)' and establishing detailed plans for wartime projects. The change reflects the chain reaction in which requests from pro-north groups within the South will lead to the proclamation of war. Kim, Jeong-Un, leader of N. Korean regime, sent threatening messages using words such as 'exercising a nuclear preemptive strike right' and 'burning of Seoul'. Nam, Jae-June, Director of National Intelligence Service, stated that Kim, Jung-Un is throwing big talks, saying communization of the entire Korean Peninsula will come within the time frame of 3 years. Kim, Gwan-Jin, Defense Minister, shared an alarming message that there is a high possibility that the North will raise local provocations or a full-fledged war whenever while putting much emphasis on defense posture. As for the response concept of the Korean Government, it has been decided that 'ROK·US Combined Local Provocation Counter-Measure' will be adopted to act against local provocations from the North. Major provocation types include ▲ violation of the Northern Limit Line(NLL) with mobilization of military ships ▲ artillery provocations on Northwestern Islands ▲ low altitude airborne intrusion ▲ rear infiltration of SOF ▲ local conflicts within the Military Demarcation Line(MDL) ▲ attacking friendly ships by submarines. Counter-measures currently established by the US involves the support from USFK and USFJ. In order to keep the sworn promise, the US is reinforcing both USFK and USFJ. An all-out war situation will be met by 'CFC OPLAN5027' and 'Tailored Expansion Deterrence Forces' with the CFC playing a central role. The US augmentation forces stands at 690,000 troops, some 160 ships, 2,000 aircraft and this comprise 50% of US total forces, which is estimated to be ninefold of Korean forces. The CFC needs to be in center in handling both local provocations and an all-out war situation. However, the combat power of S. Korean conventional forces is approximately around 80% of that of N. Korea, which has been confirmed from comments made by Kim, Gwan-Jin, Defense Minister, during an interpellation session at the National Assembly. This means that S. Korean forces are not much growing. In particular, asymmetric capabilities of the North is posing a serious threat to the South including WMD, cyber warfare forces, SOF, forces targeting 5 Northwestern Islands, sub-surface and amphibious assault forces. The presence of such threats urgently requires immediate complementary efforts. For complementary efforts, the Korean Government should consider ① reinforcement of Korean forces; putting a stoppage to shrinking military, acquisition of adequate defense budget, building a missile defense and military leadership structure validity review, ② implementation of military tasks against the North; disciplinary measures on the sinking of ROKS Cheon-an/shelling of Yeonpyeong Islands, arrangement of inter-Korean military agreements, drawing lessons from studies on the correlation between aid for N. Korea, execution of inter-Korean Summit and provocations from the North, and ③ bolstering the ROK·US alliance; disregarding wartime operational control transfer plan(disassembling of CFC) and creation of a combined division.

LSTM을 이용한 한반도 근해 이상수온 예측모델 (Abnormal Water Temperature Prediction Model Near the Korean Peninsula Using LSTM)

  • 최혜민;김민규;양현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.265-282
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    • 2022
  • 해수면 온도(Sea surface temperature, SST)는 지구시스템에서 해양의 순환과 생태계에 큰 영향을 주는 요소이다. 지구온난화로 한반도 근해 해수면 온도에 변화가 생기면서 이상 수온(고수온, 저수온) 현상이 발생하여 해양생태계와 수산업 피해를 지속적으로 발생시키고 있다. 따라서 본 연구는 한반도 근해 해수면 온도를 예측하여 이상 수온 현상 예측으로 피해를 예방하는 방법론을 제안한다. 연구 지역은 한반도 근해로 설정하여 동시간대 해수면 온도 데이터를 사용하기 위해 Europe Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF)의 ERA5 자료를 사용하였다. 연구방법으로는 해수면 온도 데이터의 시계열 특징을 고려하여 딥러닝 모델 중 시계열 데이터 예측에 특화된 Long Short-Term Memory (LSTM) 알고리즘을 이용하였다. 예측 모델은 1~7일 이후 한반도 근해 해수면 온도를 예측하고 고수온(High water temperature, HWT) 혹은 저수온(Low water temperature, LWT) 현상을 예측한다. 해수면 온도 예측 정확도 평가를 위해 결정계수(Coefficient of determination, R2), 평균제곱근 편차(Root Mean Squared Error, RMSE), 평균 절대 백분율 오차(Mean Absolute Percentage Error, MAPE) 지표를 사용하였다. 예측 모델의 여름철(JAS) 1일 예측 결과는 R2=0.996, RMSE=0.119℃, MAPE=0.352% 이고, 겨울철(JFM) 1일 예측 결과는 R2=0.999, RMSE=0.063℃, MAPE=0.646% 이었다. 예측한 해수면 온도를 이용하여 이상 수온 예측 정확도 평가를 F1 Score로 수행하였다(여름철(2021/08/05) 고수온 예측 결과 F1 Score=0.98, 겨울철(2021/02/19) 저수온 예측 결과 F1 Score=1.0). 예측 기간이 증가하면서 예측 모델이 해수면 온도를 과소추정하는 경향을 보여주었고, 이로 인해 이상 수온 예측 정확도 또한 낮아졌다. 따라서, 향후 예측 모델의 과소추정 원인을 분석하고 예측 정확도 향상을 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다.