• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.528-533
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• 2005

본 논문은 선박의 마그네틱컴파스와 자이로컴파스의 제한점을 극복하기 위하여 첨단 위성항법 방식인 GPS 시스템을 이용하여 고안된 GPS-Compass를 현재의 향상된 GPS 시스템 환경(2000. 5. 1 미국의 전격적인 SA 오차가 중지되어 정밀도가 7-8배 향상된 환경)을 적용하여 모델을 재검토하고 실험을 통하여 함정에서의 제2방위센서 사용 가능 여부를 확인하기 위하여 연구하였다. 따라서 본 논문에서는 GPS-Compass 구성을 위한 이론식을 정립하고 GPS-Compass 모델을 확인하여 이론적 검증을 하였고, 두 대의 GPS 수신기로 실험 장치를 구축하여 분석한 결과 선박의 제2방위 센서로서의 사용 가능 여부를 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.101-105
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• 2004

본 논문은 선박의 마그네틱 컴파스와 자이로 컴파스의 제한점을 극복하기 위하여 첨단 위성항법 방식이 GPS 시스템을 이용하여 고안된 GPS-Compass를 현재의 향상된 GPS 시스템 환경(2000. 5. 1 미국의 전격적인 SA 오차가 중지되어 정밀도가 7∼8배 향상된 환경)을 적용하여 모델을 재검토하고 실험을 통하여 함정에서의 제 2 방위센서 사용 가능 여부를 화인하기 위하여 연구하였다. 따라서 본 논문에서는 GPS-Compass 구성을 위한 이론식을 정립하고 GPS-Compass 모델을 확인하여 이론적 검증을 하였고, 두 대의 GPS 수신기로 실험장치를 구축하여 분석한 결과 선박의 제 2 방위센서로서의 사용 가능 여부를 확인하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제35권1호
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• pp.11-18
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• 1999

In order to secure accuracy and effectiveness of the electromagnetic compass as information sensor for ship's head up bearing with gyro compass, magnetic compass and electromagnetic compass on the sea and on the dock in land.The results obtained were as follows;1. Between the Northeast and the southsouthwest the deviation on ship's head up bearing on electromagnetic compass got easterly deviation with max. $53^{\cire}$on the East and between the Southwest and the Northnortheast westerly deviation with max. $34^{\cire}$ on the Northwest, of which values were not able to be corrected due to the angle excess of deviation adjustment.2. The varies of deviation seemed to have a tendency to increase easterly deviation on the Northeast and the East, easterly deviation after westerly deviation between the South and the Northwest, small one on the North and the Southeast.3. The varies of deviation of ship were larger than the one of around the dock, were extreme on the bow of forecastle deck and were stable on the ship's center line of compass deck at the dock in land.

• 해양환경안전학회지
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• 제2권S1호
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• pp.89-109
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• 1996

The main information for a marine navigation is ship's bearing obtained from Gyro, Gyrocompass, Magneticcompass and electronic navigation systems such as LORAN, OMEGA and GPS. However, some of these systems have a disadvantage or restricted conditon involved critical problems in a war-ship and weapon system. In the work, we have done the basic resrarch, analysis of error pattern for GPS, for the development of the ship's seondary bearing sensor (GPS-Compass) to provide the back-up system of Gyro/Gyrocompass and a substitution way of Magneticcompass.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 1995년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.117-133
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• 1995

• 수산해양기술연구
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• 제34권2호
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• pp.144-158
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• 1998

In order to study basic information on the developed electro-magnetic compass, experiments were carried out on board M. S. KAYA at the pier of Dong Kuk Steel Mill in Pusan and the Korean southern sea using a three-axis magnetic sensor from Jan. 21, 1995 to Feb. 14, 1996. The obtained results were as follows : 1. The amount of old metal on the pier was about 27,290tons~57,440tons with an average of 40,560tons, the artificial local disturbance at the pier was min. 27.1$\mu$T, max. 66.5$\mu$T, ave. 433$\mu$T for the horizontal component and min. -27.0$\mu$T, max. 45.1$\mu$T, ave. 3.7$\mu$T for the vertical component. Its direction of horizontal component was 305$^{\circ}$ with the ship's head up bearing at 225$^{\circ}$. 2. The ship's magnetic distribution on the starboard side on berthing at the pier was 17.4$\mu$T for the horizontal component and -6.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side, it was 19.8$\mu$T for the horizontal component and 4.1$\mu$T for the vertical component. On the ship's starboard side at sea, the ship's magnetic distribution was 19.2$\mu$T for the horizontal component and 3.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side, the readings were 22.0$\mu$T for the horizontal component and -1.8$\mu$T for the vertical component. The directions of these readings were nearly starboard side. 3. On the pier, the secular change of the artificial local disturbance decreased 8.3$\mu$T from 61.0$\mu$T to 52.7$\mu$T for the horizontal component and decreased 7.1$\mu$T from 8.9$\mu$T M 1.8$\mu$T for the vertical component. On the starboard side from its berth, the ship, s magnetic distribution increased 2.6$\mu$T from 14.8$\mu$T to 17.4$\mu$T for the horizontal component and increased -0.1$\mu$T from -6.1$\mu$T to -6.2$\mu$T for the vertical component. On the ship's port side from its berth, it increased 7.1$\mu$T from 12.7$\mu$T to 19.8$\mu$T for the horizontal component and increased 10.2$\mu$T from -6.1$\mu$T to 4.1$\mu$T for the vertical component. 4. While at sea, on the ship's starboard side, the Secular change of the ship's magnetic distribution increased 3.9$\mu$T from 15.3$\mu$T to 19.2$\mu$T for the horizontal component and increased 2.0$\mu$T from -5.2$\mu$T to -3.2$\mu$T for the vertical component. On the port side, the changes increased 11.4$\mu$T from 10.6$\mu$T to 22.0$\mu$T for the horizontal component and increased 4.9$\mu$T from -6.7$\mu$T to -1.8$\mu$T for the vertical component. Upon berthing at the pier, the deviation of the secular change increased westerly 1 degree W~ 2.5$^{\circ}$ W from 3.5$^{\circ}$ W~ 5$^{\circ}$ W M 6W with the ship's head up bearing at 225$^{\circ}$. While at sea, these increased westerly 2$^{\circ}$ ~ 3$^{\circ}$ from the Northeast to the South and increased easterly 1$^{\circ}$ ~ 8$^{\circ}$ from the Southwest to the North. 5. While at port, within 1 mile between the ship and berth of the pier, as we approached the pier, the westerly deviation increased and when we departed the pier easterly deviation increased. When approaching the pier, the deviation was smaller than the deviation when the ship was departing from the pier. When approaching the bearing at 225$^{\circ}$ with the ship's head up bearing, the varies of deviation was smaller than the varies when the ship's head up bearing was departing from it.

• 수산해양기술연구
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• 제44권3호
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• pp.229-238
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• 2008

This paper describes on the consolidation of AIS and ARPA radar positions by comparing the AIS and ARPA radar information for the tracked ship targets using a PC-based ECDIS in Busan harbor, Korea. The information of AIS and ARPA radar target was acquired independently, and the tracking parameters such as ship's position, COG, SOG, gyro heading, rate of turn, CPA, TCPA, ship s name and MMSI etc. were displayed automatically on the chart of a PC-based ECDIS with radar overlay and ARPA tracking. The ARPA tracking information obtained from the observed radar images of the target ship was compared with the AIS information received from the same vessel to investigate the difference in the position and movement behavior between AIS and ARPA tracked target ships. For the ARPA radar and AIS targets to be consolidated, the differences in range, speed, course, bearing and distance between their targets were estimated to obtain a clear standards for the consolidation of ARPA radar and AIS targets. The average differences between their ranges, their speeds and their courses were 2.06% of the average range, -0.11 knots with the averaged SOG of 11.62 knots, and $0.02^{\circ}$ with the averaged COG of $37.2^{\circ}$, respectively. The average differences between their bearings and between their positions were $-1.29^{\circ}$ and 68.8m, respectively. From these results, we concluded that if the ROT, COG, SOG, and HDG informations are correct, the AIS system can be improved the prediction of a target ship's path and the OOW(Officer of Watch) s ability to anticipate a traffic situation more accurately.

• 수산해양기술연구
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• 제38권3호
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• pp.249-255
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• 2002

소형 레이더 신호를 정량적으로 분석하여 해상물표의 운동정보를 실시간으로 추출 및 표시하기 위한 radar target extractor(RTX)를 개발하고, 이 장치를 소형 레이더 장치에 부착시켜 소형 연근해 어선에서도 타선의 진운동정보나 충돌회피정보와 같은 각종의 항해정보를 활용토록 하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 개발한 RTX는 IBM PC 의 ISA bus를 통해 데이터를 입출력할 수 있도록 설계된 신호처리장치로서, 일반 선박용 레이더에서 출력되는 video signal, trigger, antenna bearing pulse, antenna heading mark를 직접 입력할 수 있도록 하였다. 이 장치는 레이더 펄스신호가 해상에 존재하는 물표로부터 반사되어 수신될 때, 그 물표의 신호정보 및 위치좌표정보를 PC 의 CPU 에 의해 처리하지 않고 RTX 자체에 내장된 전용 DSP를 이용하여 실시간으로 처리하도록 하였다. 이 장치에 서 video 신호는 analog devices 사의 AD9042 (12 bit, 40 MHZ monolithic A/D converter)를 이용하여 digital 신호로 변환되고, 그 화상 신호는 CRT에 PPI 방식으로 표시되었다. 이 때 안테나가 회전하면서 탐지한 레이더 물표의 echo 신호는 echo 신호의 강도가 증가하면서 다른 물표의 위치와 구별되면 하나의 물표로서 판정한다. 이 경우, 표적식별 알고리즘은 물표가 미리 설정한 물표포착영역(target acquiring zone)내에 있고, 해당 물표의 크기와 다른 물표와의 거리등에 대한 데이터가 식별기준을 만족하는가에 대한 처리를 수행하도록 개발되었다. 본 연구는 현재 소형어선에 탑재되고 있는 소형레이더의 성능 향상에 크게 기여할 것으로 판단되고, 또한 소형어선용 저가형 ARPA 시스템의 국산화에 필요한 기반기술을 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.116-118
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• 2023

최근 환경오염에 대한 규제 강화로 인해 선박 운항은 경제적이며 지속가능한 최적화 항법에 대한 필요성이 대두되고 있다. 하지만 기상예보 기술의 발전에도 불구하고, 여전히 잘못된 기상예보로 인한 악천후에 조우하는 선박 사고들은 지속적으로 발생하고 있다. 본 연구에서는 악천후에 조우하는 선박의 실태를 파악하고 분석하기 위해, 운항중인 선박의 정보를 측정하고자 하였다. 여기서 측정한 데이터의 종류는 항해 (위치, 속도, 방위, 타각 등) 및 엔진 (엔진 회전수, 출력, 축 추력, 연료 소비량) 관련 정보, 기상 상태 (바람, 파도), 선박운동 (선박종, 횡운동 등) 등의 정보들이 포함되었다. 실측 실험을 시행한 선박의 종류는 28,000 DWT급 벌크선, 63,000 DWT급 벌크선, 20,000 TEU급 컨테이너선, 12,000 TEU급 컨테이너선박이다. 각 선박의 실선실험은 여러 가지 종류의 데이터를 각각 취득하여 다목적으로 선박 운항에 관련한 연구들에 활용하고자 한다. 또한 실선실험 시의 해상 상태를 확인하기 위해, 파도 시뮬레이션 모델을 이용하여 방향성 파랑 스펙트럼 등을 재현하였다. 실선 실험의 데이터 취득 및 파도 시뮬레이션 결과 등을 통하여, 선박레이더를 이용한 정확한 파도정보 파악 및 화물 붕괴 사고 등에 대한 연구를 진행하고 있다. 이에 더불어, 선박운항의 안전성 및 효율성 관점에서 다양하게 활용될 것으로 기대된다.

• 수산해양기술연구
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• 제40권1호
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• pp.54-59
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• 2004

최근 개발되고 있는 전자자기 컴퍼스를 이용한 소형어선의 항행자동화시스템을 구축하기 위한 기초 연구로서, 부두에 계류된 선박에서 각종 장비의 가동 시켰을 때 나타나는 컴퍼스 오차 변화를 측정하여 비교 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 목선에서 85kW의 집어등을 점등하였을 때, 조타용 자기컴퍼스는 7$^{\circ}$편서되었고, 전자자기 컴퍼스는 13$^{\circ}$~16$^{\circ}$ 까지 편서되는 것으로 나타났다. 2. FRP 어선에서 13OkW의 집어등을 점등하였을때, 전자자기 컴퍼스는 19$^{\circ}$~23$^{\circ}$ 까지 편동되는 것으로 나타났다. 3. 강선에서 225kW의 전력으로 각종 장비를 가동 시킬 때, 가동전과 비교하여 컴퍼스 오차의 차분은 조타용 자기 컴퍼스에서는 13$^{\circ}$ 편서되고, 전자자기 컴퍼스는 상갑판에서는 68$^{\circ}$ 편서되었고, 선수루 갑판과 조타실 및 컴퍼스갑판에서는 각각 16$^{\circ}$, 32$^{\circ}$, 20$^{\circ}$ 편동되어 나타났다. 4. 소형어선의 항행자동화시스템에 전자자기 컴퍼스를 활용하기 위해서는 선박내에서 사용하는 각종 장비에 의해 발생하는 컴퍼스 오차를 측정하여 적절하게 수정하여 사용해야 할 것으로 판단된다.