• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1310-1316
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• 2014

IMO(International Maritime Organization)에 의하면 2017년부터 해상을 항해하는 모든 선박은 VHF(Very High Frequency) 디지털통신을 운용할 수 있도록 권고되어 있다. 국내에서도 5톤이상의 어선 및 모든 선박에 대하여 무선설비 관련 규정에서 안전운항을 확보하고 해양사고 발생시 신속하게 대응하기 위하여 선박의 소유자는 해양수산부 장관의 고시에 따라 디지털방식에 의한 위치자동발신 장치를 갖추도록 규정하고 있다. 따라서 2012년 어업정보통신국에서는 동해안에 VHF DSC(Digital Selective Calling)에 의하여 위치정보를 자동 수신하는 해안국을 설치하여 운용하고 있다. 한편, 남해안과 서해안은 복잡한 해안선과 다도해의 지형적 환경으로 VHF 통신서비스에 많은 제약을 받는다. 본 연구는 남해안에 VHF 해안국의 입지를 선정하기 위하여 해상에 대한 전파커버리지를 분석하였고, 해안국의 통신권 설정을 위하여 RSSI(Received Signal Strength Indication) 비교 및 VMS(Vessel Monitoring System)에 의한 선박추적 기법을 제안하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권7호
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• pp.582-588
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• 2014

IMO (International Maritime Organization)와 IALA (International Association of Lighthouse Authorities)는 VHF (Very High Frequency) 해상이동업무에서 음성과 데이터를 효율적으로 전송하는 향후의 디지털통신 시스템을 구현하기 위한 GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System) 현대화와 E-navigation 등의 프로젝트를 진행하고 있다. IALA는 해상무선통신 계획을 발표하고 E-navigation을 위한 시스템 구성, 신기술 및 표준을 검토하고, ITU (International Telecommunication Union) R은 해상통신 시스템의 기술적 특성에 관해 규정하고 있다. ITU-R에서는 선박운항과 항만보안 및 항해안전을 지원하기 위한 스펙트럼의 효율적인 활용 연구로 WRC (World Radiocommunication Conference) 07, Resolution 357을 의결하고, IALA와 ITU WP5B는 기술개발 및 스펙트럼 문제를 협력하고 있다. WP5B는 권고문 ITU-R M.1842-1을 승인하여 VHF 해상이동업무에서 50kHz와 100kHz의 광대역으로 데이터 서비스를 제공할 수 있도록 규정하였다. 본 논문은 E-navigation을 위한 VHF 데이터 교환, VHF 육상이동업무에서 기지국과 이동국간 데이터전송, 권고문 ITU-R M.1842-1에 대한 분석 및 육상이동업무의 표준을 근거로 해상이동업무의 데이터전송 요구를 만족하는 시스템의 성능평가 방안에 대하여 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권6호
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• pp.681-688
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• 2016

해상에서 새로운 디지털 데이터 교환 서비스를 제공하기 위해 기존 아날로그 통신용으로 사용하던 초단파 대역 일부를 디지털 통신용으로 전환하는 것을 2012년 세계 전파 회의에서 결의하였고, 국제 전기통신연합 무선통신섹터는 ITU-R M. 1842-1 표준을 통해 해상 디지털 데이터 통신 시스템의 기술 특성을 권고하였다. 수십 해리 정도의 제한적인 초단파 대역의 통신 거리를 극복하기 위해 애드혹 통신을 이용하여 육상국으로부터 멀리 떨어진 선박국에게도 디지털 데이터 교환 서비스를 제공할 수 있도록 선박 애드혹 네트워크 (SANET; Shipborne Ad-hoc Network)의 개념이 국제해사기구를 통해 소개되었다. 본 논문에서는 해상 초단파 대역 디지털 데이터 통신을 위해 개발된 ITU-R M. 1842-1 기반의 통신 시스템에 계층별로 SANET 프로토콜을 구현하고, 실해역에서 네트워크를 구축하여 채널 접속, 경로 설정, 데이터 송수신 등의 기능 들을 검증하였다. 구축된 SANET은 해상정보 수집 및 분석, 입출항 간소화에 활용할 수 있으며, e-navigation을 위한 해상 디지털 통신 인프라로 활용 가능할 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권8B호
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• pp.1012-1020
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• 2011

분 논문에서는 해상 이동업무에 할당되어 있는 VHF 대역에서 선박과 육상간 및 선박과 선박간에 ${\pi}$/4-DQPSK 변조방법을 이용하여 디지털 데이터 및 e-mail을 교환하기 위한 기저대역 수신부 설계에 대하여 논한다 해상 통신 장치는 상대적으로 큰 주파수 불안정성을 허용하기 때문에, 상대적으로 큰 주파수 편이를 갖을 수 있는 수신 및 주파수 편이 등의 동기파라미터를 추정하고 이를 보상할 수 있는 기능을 갖도록 기저대역 수신기를 설계하였다. BER의 모의실험을 통하여 설계한 기저대역 수신기는 20% 이상의 정규화 주파수 편이가 존재하더라도 AWGN 채널환경하에서 0.5dB 이내의 성능열화가 있음을 확언 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권4호
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• pp.371-377
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• 2013

5톤 이상의 어선에는 VHF(Very High Frequency) 대역의 DSC(Digital Selective Calling)가 어선법과 선박안전법에 의무화되어 있다. 어선의 무선설비 관련 규정에는 안전운항을 확보하고 해양사고 발생시 신속하게 대응하기 위하여 선박의 소유자는 국토해양부장관의 고시에 따라 어선위치 자동발신 장치를 갖추도록 규정하고 있다. 따라서 어업정보통신국은 2012년 동해를 시작으로 남해와 서해에 연차적으로 VHF 해안국을 설치하고, 웹기반으로 리모트 콘트롤 및 모니터링에 의하여 DSC를 원격으로 운용하는 연안 VMS(Vessel Monitoring System) 구축사업이 추진중에 있다. 모든 어선의 VHF DSC는 GPS와 연동되며 DSC의 호출에 의하여 자동으로 위치정보를 중계소에 전송하게 된다. 본 논문에서는 동해권의 VHF DSC 해안국을 대상으로 통신해역 설정과 운용 그리고 등록선박의 항해에 따른 권역별 로밍서비스를 실현하는 항적추적과 RSSI (Received Signal Strength Indication) 기법을 병행하는 알고리즘을 연구하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.906-912
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• 2012

Ship Ad-hoc Network (SANET)은 고비용의 위성 통신을 대체하여 선박에 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 선박 간 애드혹 네트워크이다. 현재 SANET의 물리계층은 해상 VHF 대역 디지털 통신의 표준인 ITU-R M. 1842-1을 반영할 수 있으나, 상위 계층은 명확한 표준화가 진행되지 않고 있다. 본 논문에서는 육상 애드혹 네트워크에 적용되는 매체접속제어와 라우팅 프로토콜을 기반으로, 해상 통신환경에 맞는 SANET용 네트워크 프로토콜인 Ship Ad-hoc Communication (SAC) 프로토콜을 제안한다. SAC 프로토콜은 매체접속제어와 라우팅을 하나의 알고리즘에서 수행하는 크로스 레이어 프로토콜로써, 이웃 선박의 유무, 목적지까지의 경로 설정 여부, 열악한 통신 환경 시 통신 모드 전환 등을 다양한 해상 환경을 반영한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.307-313
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• 2022

지구 온난화와 기후변화에 대응하기 위해 국제적으로 재생 에너지의 개발이 확대됨에 따라 풍력발전의 비중도 점차 늘어가고 있다. 태양광발전에 비해 24시간 생산이 가능하지만 대형 풍력발전기를 대규모로 설치하기 때문에 주변의 레이더나 통신 장비들의 동작에 간섭을 일으키는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력 발전단지 외해를 항해하는 선박이 VHF 대역으로 조난 통신을 송신할 경우, 육지의 기지국에서 신호를 수신할 수 있는지를 분석하였다. 대상지역 주변의 수치지형도, 풍력발전기 캐드 모델, 풍력발전단지 배치도를 바탕으로 주변 해역 및 발전단지를 수치해석이 가능하도록 모델링하였다. 광범위한 지역에 대한 전파 분석에 적절한 고주파 해석기법 중 PO, SBR 기법을 적용한 전용 프로그램으로 전자파 간섭 여부를 분석하였다. 해상풍력 발전단지 외곽에서 송신한 VHF 대역 전자파에 대해 육상 기지국에서는 약간의 수신전력 저하는 있지만 기준치 이상의 전력을 수신하였다. 선박과 육상 기지국 사이의 가시선을 완전히 가리는 경우에 수신 전력의 저하가 발생하였으나, VHF대역이 파장이 길어 회절이나 반사 등의 효과로 육상 기지국까지 충분한 전파가 도달하는 것으로 판단된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권3호
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• pp.254-262
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• 2013

본 논문은 해상 초단파 대역에서 데이터 통신이 가능한 FMT(Filtered Multi-Tone) 변조 기반의 디지털 무선전송기술을 소개하고 선박국의 송신기 특성을 기준으로 시뮬레이션 성능과 시스템 시험 결과를 비교 분석하였다. 본 연구에서 CSTDMA(Carrier Sensing Time Division Multiple Access) 방식을 적용하기 위한 프레임 구조와 프로토콜을 도출하였고, ITU-R M.1842-1에 제안된 변조 기술, 스펙트럼 마스크와 지연시간 등의 시스템 특성을 만족하도록 기저대역 모뎀과 RF 송수신단을 구현하였다. 이와 같이 본 시스템은 해상이동서비스용 초단파 대역에서 50kHz-100kHz의 광대역 채널과 디지털 무선전송기술을 도입함으로써 데이터 전송속도를 최대 307.2kbps까지 증가시킬 수 있으며 e-Navigation을 위한 데이터 통신뿐만 아니라 선상에서 로컬 WLAN(Wireless Local Area Network)과 연결하여 다른 데이터 서비스도 쉽게 제공할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.179-192
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• 2019

해상 초단파 대역 데이터 링크의 과부하를 경감시키고, 디지털 데이터 교환에 사용하기 위해 추가적으로 주파수가 할당되었다. 이어서 이 주파수 대역에 적용할 수 있는 선박용 애드혹 네트워크 기술 (shipborne ad-hoc network; SANET)이 제안되었다. SANET은 고가의 위성 통신을 대신하여 해상에서도 선박국에 다양한 IP 기반의 데이터 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. SANET에서는 육상 국으로의 IP 연결성 (connectivity)을 제공하기 위해, 선박국이 자신의 IP 주소를 할당받는 것이 우선적이다. 본 논문에서는 선박국들이 스스로 자신의 IP 주소를 할당할 수 있는 SANET configuration (SANETconf) 프로토콜을 제안한다. SANETconf는 중복되지 않는 다수의 IP 주소들을 육상국에서 선박국들에 이어지는 트리 형태로 네트워크 전반에 전파한다. 선박국은 IP 주소를 할당할 수 있는 자신의 이웃과 간단한 요청(Request) 및 응답(Response) 메시지 교환을 통해 자신의 IP 주소를 할당한다. 따라서 SANETconf는 IP 충돌 방지 (Duplicate Address Detection) 과정과 선박국의 이동에 의해 발생하는 네트워크의 분리나 통합에 따른 처리 과정을 완전히 배제할 수 있다. 이 프로토콜의 SANET의 적용가능성을 검증하기 위해 다양한 모의시험을 수행하였다. 모의시험 결과, SANETconf를 이용하여 네트워크의 85퍼센트의 선박국들이 한 프레임 (1분) 내에 자신의 IP 주소를 결정할 수 있음을 확인하였다. 또한, 선박국들은 자신의 IP 주소를 할당하는데 네트워크 리소스의 0.024 퍼센트만 사용하여 SANETconf가 네트워크 리소스의 효율성이 높음이 확인되었다.