• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권10호
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• pp.1300-1305
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• 2020

RS-232 또는 RS-422의 단순한 통신 구조로 인하여 여전히 선박 대부분은 이를 기반으로 한 통신인프라를 내부 네트워크 환경으로 구축하고 있다. NMEA-0183은 선교 항해 당직 경보시스템(BNWAS: Bridge Navigational Watch Alarm System)을 위한 세 개의 계층을 구성하는 규격 중 하나이며 다양한 통신방식을 제공하지만, 여전히 이미 구축된 RS-232 나 RS-422를 사용하고 있다. 선교 항해 당직 경보시스템은 선박 상태 및 환경요소 등을 감지하는 각종 센서, GPS, AIS 등 다양한 장치들을 연결하여 운영한다. 본 논문에서는 이 NMEA-0183 환경에서 영상센서의 적용 가능성을 확인하고 영상데이터를 스트리밍하기 위한 기법을 제안한다. 그리고 동인 통신채널을 공유하는 다른 센서들로부터 생성된 NMEA 메시지 개수에 따른 영상품질의 변화를 분석하고 적용 타당성을 입증한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.288-294
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• 2011

본 논문에서는 FPGA기반의 SoC보드(Xilinx Virtex-4 ML401 EVM)를 이용한 전력인버터제어시스템을 설계하였다. 선박에 전력시스템을 적용하기 위해서 선박의 최신 통신 프로토콜인 NMEA 2000 표준 프로토콜을 적용하였으며 전력 시스템의 성능을 평가하기 위한 PC기반의 모니터링 프로그램을 제작하였다. 전력 제어시스템은 FPGA기반의 임베디드 SoC보드상에서 이중프로세서(Dualprocessor)형태로 설계하였으며 이중프로세서를 적용함으로써 실시간 제어 감시가 가능하다. 이중프로세서 중 하나는 전력 제어를 위한 PWM신호생성 및 전력 회로내의 주요 전력 파라미터를 센싱 하는 제어용 프로세서로 동작하며(Control processor) 다른 프로세서는 제어프로세서의 각종 전력 센서 파라미터와 제어 파라미터들을 이중포트 램(Dual Port RAM)을 이용하여 정보를 공유하고 외부 NMEA 2000프로토콜 기반의 모니터링 장치와 네트워크 기반의 통신을 수행하는 통신용 프로세서(Communication processor)로 구성된다. 본 논문에서 제작한 전력 제어시스템은 선박내의 분산발전,송배전 및 전압 레귤레이션 시스템에 적용 될 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.556-557
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• 2012

선박의 안전한 운전을 위하여 선박 내/외에 다양한 계측장비를 추가하여 선박의 안전한 운항을 돕고 있다. 이러한 계측장비들과의 통신은 일반적인 RS-422,485 통신을 기반으로 NMEA0183과 고속의 통신 속도를 지원하는 CAN 통신 기반의 NMEA2000 프로토콜을 표준으로 하고 있다. 본 논문에서는 NMEA0183 프로토콜을 지원하도록 하고 NMEA0183 프로토콜 기반의 특정 선박용 통신 데이터를 사용자가 선택적으로 모니터링하고 체크할 수 있는 지능형 단말기를 설계하였다. 이러한 간단한 펌웨어 기반의 다기능 인디케이트(indicator)는 선박 내에서 사용할 수 있는 간편한 이동용 통신 프로토콜 체크기와 다양한 데이터를 선택적으로 모니터링 할 수 있는 다기능 인디케이트를 개발하여 실용 가능성을 제시하고 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.90-92
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• 2015

본 연구는 산업용 모니터링 장비의 통신 프로토콜 해석에 대한 자료를 수집 분석하여 기존에 프로토콜 해석을 위해 소요되었던 시간을 효과적으로 단축하고자 하였다. 산업용 모니터링에 많이 이용되는 프로토콜인 Modbus와 NMEA0183의 데이터를 분석하여 사용자가 활용할 수 있는 데이터로 변환할 수 있도록 하였다. 프로토콜 컨버터의 메인보드는 AVR128을 이용하였고, RS232C, Ethernet 통신이 가능하도록 구성하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.183-186
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• 2010

본 논문은 해상전자장비의 인터페이스(Interface) 표준인 NMEA(National Marine Electronics Association) 기반의 해상전자장비 표준 프로토콜과 선교 항해당직 경보시스템(BNWAS : Bridge Navigational Watch Alarm System)에 관한 표준을 따라 안정적이고 Real-Time을 지원하는 FlexRay 기반으로 구현하고자 한다. 기존의 선박통신에 사용되는 NMEA 통신 프로토콜과 BNWAS은 RS-232, RS-422 등으로 구현하고 있다. 때문에 통신에 대한 안정성 및 신뢰도를 보장하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 FlexRay 통신 규격들을 적용하여 전송 중 데이터의 손실되거나 오류가 생기지 않도록 선박내 통신에 사용할 수 있는 차세대 FlexRay 프로토콜을 사용하여 안정성과 신뢰도를 제시하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권2호
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• pp.183-191
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• 2013

SOLAS 선박표준 네트워크는 기계시스템 간 실시간 제어감시가 필요한 제어계측 네트워크와 운용자가 컴퓨터 모니터를 통하여 기계를 제어감시 하는 선박제어네트워크 및 외부와의 무선통신 네트워크로 구성되어 있다. 본 논문은 실시간 제어감시가 요구되는 제어계측네트워크로서 국제표준화 된 IEC 61162-3 (NMEA2000 네트워크)에 적합한 프로토콜 스택을 개발하고, 개발된 프로토콜 스택을 사용하여 기관실 모니터링시스템을 개발하였다. 개발된 기관실모니터링시스템을 NMEA에서 제공한 공식인증시험 툴을 사용하여 표준에서 요구하는 항목에 따라 약 1600여 가지의 인증시험과정을 통과하여 인증을 득하였으며 이에 관하여 기술한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.367-372
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• 2019

여러 IT 기술의 발전에 더불어 선박 내에 발생하는 데이터를 CAN 통신을 통해 선박 제어, 자율 운항, 상황 발생 시 정보 제공 등을 선박 내에서 할 수 있다. 또한 현재 여러 기능을 가진 전자 운항 선박이 등장하였으며, 이러한 선박들에서 사용되고 있는 항해 통신 장비들은 주로 NMEA 표준을 따르고 있다. 현재 NMEA-0183이 아직 주로 사용되고 있으나 NMEA-2000 표준을 활용한 멀티미디어 전송 및 USN 장비 호환을 위해서는 보다 효율적인 멀티미디어 전송 처리 방안이 필요하게 되었다. 또한, 나아가 이더넷을 기반으로 하는 선박 제어가 필요로 하게 된다. 그러나 본 논문에서는 현재 선박 내에서 쉽게 활용할 수 있는 CAN 통신을 활용하여 기존 선박 장치와 원활히 연동될 수 있도록 멀티미디어 전송 방안을 제시하였다.

• TTA 저널
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• 통권126호
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• pp.52-57
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• 2009

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권5호
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• pp.577-585
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• 2015

This paper deals with development of an autopilot system for leisure yacht based on NMEA 2000 network and android platform. The developed system can operate both for manual steering and automatic navigation mode. In automatic steering mode, after manipulation of commands which are NMEA 0183 sentences by android platform, the developed system translates and sends the packets through NMEA 2000 network. Then the controller which is connected to NMEA 2000 network receives the commands and controls the boat's rudder system automatically. The automatic steering mode is achieved by cooperation of two controllers; one for controlling the rudder system, and the other for controlling the vessel's heading. To control the vessel's rudder and heading angle two PID controllers are developed with an adjustable dead-band gain. Also, in order to eliminate the steady-state error occurred by applying dead-band, an integral controller which specifically supervises the system's behavior inside the dead-band area is developed. In this paper, at the first stage, simulations are accomplished using computer in order to examine the feasibility of the proposed based on simulation results. In the next step, the system on a real hydraulic steering model is implemented and at the end the performance examination by implementing it on a real boat and doing test navigation is executed.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.2584-2589
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• 2015

본 논문은 산업 네트워크의 프로토콜의 해석과 변환기 개발을 위해 소요 되었던 시간을 효과적으로 단축하고자 하였다. 이를 위하여 산업용 네트워크의 통신 프로토콜을 해석하여 데이터를 획득하고 해석하여 사용자 프로토콜로 재구성하여 재전송 할 수 있는 프로토콜 컨버터를 개발 하였다. 개발된 사용자 프로토콜 컨버터는 소프트웨어와 하드웨어로 구성되며 Modbus, NMEA0183과 이더넷을 지원한다. 하드웨어 메인 프로세서는 AVR128을 사용하였고, 직렬 통신부, Ethernet 통신부를 배치하였다. 데이터 전송 실험 결과 매우 우수한 전송률과 변환율을 얻을 수 있었다.