• 한국항해항만학회지
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• 제44권6호
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• pp.460-468
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• 2020

최근 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, MASS) 기술개발에 관련 연구들이 활발하게 수행되고 있다. MASS의 핵심 기술 중 하나는 해상에서 항해사를 대신하여 조우하는 선박에 대한 충돌회피기술이다. 기존 자동 충돌회피기술 개발관련 연구들을 조사한 결과, 자동충돌회피기술을 객관적으로 정량화 할 수 있는 평가모델에 대한 연구는 없다. 따라서 본 연구에서는 MASS의 충돌회피 능력을 객관적으로 검증하기 위한 평가모델을 개발하였다. 연구방법은 COLREGs에 대한 전문지식과 실무조선 경험이 많은 선박조종전문가가 Full Mission Ship-handling Simulator(FMSS)를 이용하여 선박 조우형태별 선박조종시뮬레이션을 수행하고 그 결과 데이터를 계측하고 기술 통계 처리하여 것이며, 개발된 평가모델을 통해서, MASS의 운항능력을 정량적으로 평가하고자 하였다. 연구결과, 본 연구에서 개발된 충돌회피 평가모델을 이용하여 해상에서 MASS의 충돌회피 능력을 정량 평가 할 수 있는 것으로 나타났다. 향후 이 모델을 이용하면 자율운항선박의 충돌회피능력을 객관적으로 평가 가능하고 부족한 부분을 수정·보완하는데 이용함으로서 자율운항선박 기술개발에 많은 도움이 될 것으로 사료되며, 또한 항해사의 충돌회피능력 평가에도 도움이 될 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2018년도 공동국제학술발표회
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• pp.83-83
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• 2018

• 해양환경안전학회지
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• 제24권3호
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• pp.346-351
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• 2018

The proportion of collision in the total marine accidents is high. The main causes of collisions are navigation rule violation, safety speed violation, neglected watch-keeping and improper collision avoidance action. There are two main ways of avoiding collision situations during maritime navigation: the method of altering course and reducing ship's speed. The purpose of this study is to analyze the result of the collision avoidance action of the reserve officer in case of encountering a multiple number of ships using the ship handling simulator. Full-mission ship handling simulator was used to experiment the situation scenarios that encountered multiple ships. After the experiment, the questionnaire about the experiment was investigated. A total of 50 subjects were participated in the experiment. Experimental results showed that the number of the experimenters who used the engine was 11 and the number of the experimenters who did not use the engine was 39. In the case of using the engine, there were 0 collision accident, 1 grounding accident, and 10 no accidents. However, when the engine was not used, there were 28 collision accidents, 2 grounding accidents, and 9 no accidents. The causes of these results can be found in the survey results. 74 % of the non used engine participants said they were hesitate to use the engine. As can be seen from these results, the reserve officer are hesitant to use the engine and need a way to get correct of it. Maritime course subject can emphasize the importance of using ship's engines and case study also can be it. So, It is considered that various case study scenario will need to developed by various tools in the future.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.113-118
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• 2017

선박 충돌 사고를 예방하기 위해 충돌위험도를 미리 추정하여 알려주는 다양한 연구들이 꾸준히 소개되고 있고, 일부 항해장비에 적용되고 있다. 하지만, 충돌위험을 미리 알려주었을 때, 실제 운항자는 충분히 피항 가능한 상황인데 위험성을 알린다고 판단하여 위험 경고를 무시하거나 장비의 알람 기능을 꺼놓는 경우도 많은 것으로 알려져 있다. 선박 충돌 위험 예측이 운항자들에게 좀 더 유용해지기 위해서는 실제 선박들의 습관화된 충돌 회피 동작을 고려할 필요가 있다. 이 연구는 선박에서의 충돌 회피 조치가 어떻게 이루어지고 있는지 조우 유형별로 분석하고 이력을 관리하기 위한 시스템을 제안한다. 특히, 충돌회피를 위한 초기대응에 대한 적절성을 판단하는 핵심 모듈을 뉴로-퍼지 기반 추론 형태로 상세히 설계하고 테스트함으로써 제안하는 시스템의 타당성을 보인다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.127-135
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• 2016

선박에 현대화된 다양한 항해장비들이 설치됨에도 불구하고 여전히 해양사고가 자주 일어나는데, 이런 사고의 주요 형태 중 하나가 충돌 사고이다. 우리나라 해양사고의 약 1/4이 충돌에 의한 사고이고, 이 중 대부분이 인적오류가 원인인 것으로 알려져 있다. 따라서, 항해사의 의사결정을 도울 수 있는 지능적인 지원 도구가 필요한데, 이와 관련하여 충돌위험을 추정하는 다양한 방식들이 꾸준히 소개되어 왔으며 충돌위험 상황에 대해 사람에게 친숙한 언어적 표현을 반영하여 추론하기 위해 퍼지를 활용한 연구 결과들이 많다. 이런 기존 연구들의 충돌위험도는 현재시점에서 선박들의 속도나 방향 상태가 유지되는 것을 기준으로 충돌위험도를 추정한다. 그러나, 실제 선박에서는 충분히 피항 가능 상황임에도 불구하고 충돌 위험으로 판단되어 잦은 경고를 울리는 시스템들에 대해 항해사들이 느끼는 불편함이 적지 않아 보조 장치들의 알람 기능을 꺼놓은 경우도 많은 것으로 알려져 있다. 이 연구는 선박들의 일반적인 피항 패턴을 반영한 가까운 미래 시점의 충돌위험도 예측에 관한 것으로서, 퍼지추론과 DEVS 형식론에 기반한 충돌 위험 예측 모델을 제안한다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.75-85
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• 2011

본 논문에서는 파일형 선박충돌방호공에 선박이 충돌하였을 때 거동을 해석하였다. 충돌방호공은 슬래브, RCP말뚝 및 이를 지지하는 지반을 비선형스프링으로 모델링하였다. 선박의 선수는 탄소성거동을 하는 쉘요소로 모델링하였으며, 선체부는 충격 시 변형이 크게 발생하지 않으므로 선형재료로 고체요소를 이용하여 모델링을 하였다. 선박의 중량의 변화에 따른 거동특성을 파악하기 위해 선박의 질량을 DWT 10000 부터 DWT 25000까지 5000씩 증가시켜 해석을 수행하였다. 또한 선박과 방호공의 충돌은 정면충돌로 고려하였으며, 충돌 속도는 5knot로 가정하였다. 선박과 방호공과의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박 충돌 시 방호공의 에너지 거동을 분석하였다. 해석결과 선박의 중량이 증가할수록 선수와 슬래브의 변형에 의한 소성 소산 에너지량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한인간공학회지
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• 제36권5호
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• pp.525-533
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• 2017

Objective: The aim of this study is to investigate maritime officers' strategies to avoid the ship collision in crossing situations. Background: In a situation where there is a risk of collision between two ships, maritime officers can change the direction and speed of the own-ship to avoid the collision. They have four options to select; adjusting the speed only, the direction only, both the speed and direction at the same time and no action. Research questions were whether the strategy they are using differs according to the shipboard experience of maritime officers and the representation method of ARPA (automatic radar plotting aid) - radar graphic information. Method: Participants were 12. Six of them had more than 3 years of onboard experience, while the others were 4th grade students at Korea Maritime and Ocean University. For each participant, 32 ship encounter situations were provided with ARPA-radar information. 16 situations were presented by the north-up display and 16 situations were presented by the track-up display. Participants were asked to decide how to move the own-ship to avoid the ship collision for each case. Results: Most participants attempted to avoid the collision by adjusting the direction of the ship, representing an average of 22.4 times in 32 judgment trials (about 70%). Participants who did not have experience on board were more likely to control speed and direction at the same time than participants with onboard experience. Participants with onboard experience were more likely to control the direction of the ship only. On the other hand, although the same ARPA Information was provided to the participants, the participants in many cases made different judgments depending on the method of information representation; track-up display and north-up display. It was only 25% that the participants made the same judgment under the same collision situations. Participants with onboard experience did make the same judgment more than participants with no onboard experience. Conclusion: In marine collision situations, maritime officers tend to avoid collisions by adjusting only the direction of their ships, and this tendency is more pronounced among maritime officers with onboard experience. The effect of the method of information representation on their judgment was not significant. Application: The results of this research might help to train maritime officers for safe navigation and to design a collision avoidance support system.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권4호
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• pp.309-315
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• 2007

We've investigated the characteristics on mariner's behavior in the collision situation through a full-mission ship handling simulator and considered that it's necessary to model the standard avoiding behavior of mariners in order to apply the obtained results more widely and effectively. Thus we described the contents of standard avoiding behavior taken by mariners in the collision situation and established the concept of the standard model based on human factors for collision avoidance in a previous study. As a following study, this paper is to propose the method of modeling on mariners' standard behavior for collision avoidance by analyzing the contents of mariner's information processing and the related factors using regression analysis. As a result, we confirmed the influence of relating factors to avoiding behavior in mariner's deciding decisions and proposed the modeling method of mariners' standard behavior for collision avoidance with a example of recognition model.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.144-152
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• 2018

This study aims to establish a mathematical formula to provide rapid and safety estimation of the damaged double hull tankers under ship-ship collision. Difference in heights between the striking and struck ships 'h' and penetration depth 'x' were considered as the main parameters. In ship-ship interaction, Large oil tankers are selected as target struck vessels, and they are struck by Very Large Crude-Oil Carrier (VLCC) class oil tanker. The residual strength of damaged ship at several locations and collision scenarios were carried out using Intelligent Supersize Finite Element Method (ISFEM) which considers the progressive collapse behavior of ship hulls strength. Based on these results, satisfactory was achieved and empirical formula was successfully established using the regression analysis method by deploying the height difference 'h' and penetration depth 'x' as the observed parameters.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권1호
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• pp.40-46
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• 2017

본 연구는 LS-DYNA 971 을 이용하여 내빙 구조 선박과 빙산 모형 간의 충돌 시험을 수행 후 북극해 운항 선박의 내빙 능력을 분석하였다. 국제선급연합회(IACS)의 Unified Requirements for Polar ship(URI) 규정을 바탕으로 FEM 선박 모형에 내빙 구조를 적용하였으며, 빙산 모형에는 Elastic-perfect plastic 물성과 Tsai-Wu 항복 곡면을 적용하였다. 또한 실험 결과 비교를 위하여 내빙 구조를 갖추지 않은 일반선박 모형과의 충돌 시험도 수행하였다. 실험 결과 일반 구조 선박의 구형 선수에 빙산 모형에 의해 움푹 들어간 약 1.8 미터 깊이의 선체 손상이 발생하였으나, 내빙 구조 선박의 충돌에서는 약 1.0 미터 깊이의 선체 손상만이 발생하였다. 또한 일반 구조 선박과 충돌한 빙산모형은 원형의 상태를 거의 유지한 반면, 내빙 구조 선박과 충돌한 빙산 모형은 내빙 구조의 구형 선수에 의해 빙산이 일부 파괴되는 현상이 발견되었다.