• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.44-45
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• 2022

국제항로표지협회(IALA)는 항로표지 데이터 교환을 위해 S-201 항로표지 정보표준을 2019년도부터 개발 및 제정하고 있다. 본 연구에서는 스마트 항로표지의 관리 및 서비스를 위해 IALA S-201 항로표지 정보표준체계를 활용하여 국내에서 관리되고 있는 항로표지 정보를 모델링하였다. S-201 항로표지 정보표준체계를 활용하여 국내 항로표지의 데이터 생산, 교환, 수집 등에 정보표준체계를 반영할 수 있는 기반을 마련하였으며 항로표지 조직, IALA 및 국가 간의 정보 교환체계 구축에 기여 하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.23-24
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• 2021

기존 항로표지의 고장사례 중 항로표지의 임베디드 컴퓨터인 RTU의 SW 및 운영체제 에러가 약 10%를 차지하고 있다. SW 에러의 원인은 무한한 경우의 수를 가지며 이를 모두 수정하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 최근 관리해야하는 SW 서비스들의 연산량과 복잡도가 높아져가는 스마트 항로표지에 대한 안정적인 운영 기법으로 반가상화 다중 OS 도커 컨테이너 활용 기법을 제안했다. 서비스의 타입과 예상되는 로드, 오류 발생 빈도에 따라 컨테이너를 나누고 서비스를 탑재하는 것을 제안 하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.25-32
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• 2021

미래 해상 환경 변화에 맞춰 해상 항로표지가 다양한 분야에 걸쳐 활용되며 쓰임이 증대되고 있다. 해상 항로표지는 항행하는 선박의 위치, 방향 및 장애물의 위치를 알려주는 항행보조시설로, 현재는 단순히 선박의 안전 항해를 도울 뿐 아니라, 여러 센서와 카메라를 탑재하여 해양 기상환경을 파악하고 기록하는 수단으로 변모하고 있다. 하지만 주로 선박과의 충돌로 인해 소실되며 특히 해무로 인한 관측 시야 저하로 안전사고가 발생한다. 해무 유입은 항만, 해상교통 등에 위험을 초래하고 시간과 지역에 따라 발생 가능성의 차이가 커 예측이 쉽지 않다. 또한, 전 해역에 분포되어있는 항로표지의 특성상 개별 관리가 어렵다. 이를 해결하고자 본 논문에서는 항로표지에 설치된 카메라에서 촬영한 영상으로 해무 강도를 측정하는 방안을 통하여 해양 기상환경을 파악해 보완하고 날씨로 인한 항로표지 안전사고를 해결하는 것을 목적으로 한다. 설치가 어렵고 높은 비용이 드는 광학 및 온도 센서 대신 항로표지에 설치된 카메라의 일반 영상을 사용하여 해무 강도를 측정한다. 덧붙여 다양한 해역에서의 실시간 해무 파악을 위한 선행 연구로, 안개 모델(Haze Model), Dark Channel Prior(DCP)를 이용해 해무 강도 측정 기준을 제시한다. DCP를 적용한 영상에서 특정 픽셀값의 문턱값(Threshold value)을 설정하고, 이를 기준으로 전체 영상에서 해무가 존재하지 않는 픽셀의 수를 통해 해무 강도를 추정한다. 합성 해무 데이터셋과 실제 해무 동영상을 캡처해 만든 실제 해무 데이터셋으로 해무 강도 측정 여부를 검증했다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.301-302
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• 2023

스마트 항로표지의 서비스를 동일한 규격으로 제공하고 사용자 인증과 접근 권한을 관리하기 위해 서비스 플랫폼을 설계하였다. 서비스 플랫폼의 요구사항을 충족하기 위해 사용자 인증을 위한 OIDC 구현 오픈소스인 Keycloak을 사용하였으며 서비스 관리를 위해서는 S-100 객체 카탈로그 버전 관리 방안을 사용하였다. 내부 서비스 데이터를 S-100으로 규격화 하기 위해서는 내부 서비스 데이터는 JSON Schema를 사용하여 S-100 데이터로 매핑을 위한 최소 규격을 설계하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.107-108
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• 2019

제4차 산업혁명에 따라 시작된 패러다임의 변화는 해운, 항만, 조선 및 해양 등 전 산업분야에 걸쳐 진행되고 있으며, 이와 함께 자율운항선박은 혁신성장 기술에 대한 새로운 도전과제로 주목받고 있다. 자율운항 선박에 대한 국제적 차원의 논의는 2017년 제98차 국제해사기구 해사안전위원회에서 자율운항선박을 MASS(Maritime Autonomous Surface Ship)로 규정함으써 본격화 되었으며, 국내에서도 '해양수산부 2018년 업무계획'에 따라 국가물류체계 혁신을 위하여 자율운항선박, 해상통신망, 스마트항만 등 스마트 해상물류체계 구축 전략을 수립하였다. 자율운항선박을 운영하기 위해서는 안전한 입출항을 돕는 스마트항만의 구축이 필수적인데, 효율적인 항만운영과 안전을 확보하기 위하여 안전성, 신뢰성, 효율성 중심의 인프라로 구축되어야 할 것이다. 현재의 도선서비스는 개별 도선사가 각각의 입출항하는 선박에 직접 탑승하여 제공되고 있으나, 향후 자율운항선박에는 이와 같은 형태의 서비스를 제공하기 어려울 것으로 판단된다. 이는 도선서비스의 자동화 및 지능화, 원격 통제 체계의 마련이 필요한 것으로 볼 수 있다. 본 논문에서는 스마트항만 운영을 위하여 현재의 구축 운영중인 항로표지의 인공지능화를 통하여 전자도선서비스(Electric Pilotage Service)를 수행할 수 있는 방안과 체계, 서비스 대상에 대하여 제시하며, 부산항 북항을 대상으로 해당서비스에 대한 구체화 방안을 제시한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권5호
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• pp.456-461
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• 2023

우리나라 해양생태계의 현황을 조사 및 분석하여 해양을 지속하게 이용할 수 있도록 하며 해양생태를 보전하고 관리할 수 있도록 국가 해양생태계 종합조사를 해양수산부의 위탁을 받아 해양환경공단에서 진행하고 있다. 국가 해양생태계 종합조사는 주요 조사정점을 설정하여 한반도 주변 해역의 생태계 변화를 조사하고 있지만, 정점이 연안을 중심으로 설정되어 근해역 등 조사범위 확대가 필요한 실정이다. 한편 해양수산부 항로표지과에서는 항로표지 인양점검 시 부착생물의 사진을 촬영하여 제공함으로써 국가 해양생태계 종합 조사를 지원하고 있지만, 해양환경공단과 협의하여 지정된 등부표에 한해서 부착생물 사진을 제공한다. 이에 항로표지를 국가 해양생태계 종합조사의 정점으로 활용할 수 있도록, 항로표지 및 등부표 인양점검 시 딥러닝 기반의 영상처리 알고리즘을 활용하여 부착생물의 정보를 생성하는 연구를 진행했다. 항로표지를 국가 해양생태계 종합조사의 정점으로 활용한다면 항로표지의 활용 가치를 제고하고 우리나라 근해의 이상 해황 및 생태계 변화를 분석할 수 있는 기초자료로 활용할 수 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.47-58
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• 2022

최근 몇 년 사이 바다 신호등 역할을 하는 항로표지 시설이 디지털화되면서 단순한 표지판 기능을 넘어 해양 정보 수집, 감독, 관제 등 다양한 기능을 제공하는 방향으로 발전하고 있다. 국내에서도 울산항과 부산항이 부표 일부에 카메라를 설치하고 영상정보를 수집하여 충돌을 감독하는 등 선도 기술 적용을 주도하고 있다. 그러나, 이 첨단기술은 장기간 배터리 운용이 필요하고 관리·유지 등이 해양 특성에 지장을 받기 때문에 주요 기능을 수행하는 것이 어렵다. 이러한 문제들은 육상시설과 해양시설의 특성 차이를 극복하기 위한, 해양 분야의 풍부한 연구의 필요성을 제기한다. 본 연구에서는 표지 주변을 지나가는 해양 객체를 영상정보로 분석해 자동으로 알림을 줄 수 있는 시스템을 제안한다. 기존 시스템들은 표지와 해양 객체가 충돌하면 센서를 기반으로 객체를 포착해 서버로 전송하지만, 이 방식은 사고가 발생한 뒤에야 안전사고 대처가 가능해 개선의 여지가 필요하다. 따라서, 제안하는 시스템은 이러한 한계점을 극복하기 위해, 해양 특성을 기반으로 해상 객체 감지 시스템을 설계하였다. 이는 기존의 해양 영상처리 감지 시스템과 유사한 성능을 보였으며, 보다 효율적인 모니터링을 위해 약 5배 빠른 처리 속도를 기록한 해상 안전 시스템을 제안한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제44권4호
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• pp.347-353
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• 2020

항로표지는 선박에게 위치정보 등 다양한 정보를 제공함으로써 해양사고 예방 및 해양환경 보호 등에 기여하고 있다. 이러한 항로표지의 중요성을 인식하여 무역항을 입출항하는 선박에 톤당 24원의 항로표지이용료가 징수되고 있다. 그러나 24원의 항로표지이용료는 1999년에 책정된 이후 현재까지 유지되어 오고 있는 반면, 해운 및 항만 4.0 시대변화에 따라 자율운항 선박 및 스마트 항만운영 등을 위한 항로표지의 새로운 역할에 대한 수요는 점점 증가하고 있다. 따라서 본 연구의 목적은 이러한 해운 및 항만산업의 변화에 따른 적정한 항로표지이용료의 추정에 있으며, 이를 위해 평택청을 대상으로 총괄원가를 회수하는 방법을 도입하였다. 항로표지이용료 추정은 연도별 및 누적환산 연도별 2가지와 항로표지이용료 징수대상이 무역항 이용 선박임으로 평택청의 항로표지를 전체와 대상 항로표지로 구분한 총 4가지 경우로 추정하였다. 추정결과 평택청의 항로표지이용료는 53.78-71.62원(2019년 기준)으로 현재 24원보다 29.78-47.62원이 높게 추정되어 인상이 필요하였다. 이러한 연구결과는 항로표지의 역할을 고려한 관련 예산 운영과 정책 운용에 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.229-230
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• 2022

미래환경에 부합하는 스마트 항로표지는 다양한 정보를 생성하고, 다양한 방식으로 제공될 것이다. 해양 이용자에게 적절한 서비스제공을 위해 관리자는 언제든지 항로표지를 확인하고, 원하는 형식으로 자료를 확인할 수 있어야 한다. 또한 미래의 항로표지가 적절히 관리되기 위해서는 항로표지사고의 원인을 파악하고, 재발 방지를 위해 노력해야 할 것이다. 이를 본 연구에서는 항로표지사고에 대하여 원인 7종과 사고종류를 11종으로 구분하여 제시하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.79-80
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• 2022

항로표지의 핵심기능은 항행선박에게 위치, 방향, 장애물의 위치 등을 알려주는 항행보조시설로서 현장 중심의 신호체계이며, 고유의 핵심역할 수행을 위한 유지보수는 중요한 이슈이다. 최근 4차 산업혁명 관련 첨단기술의 발전으로 자율운항선박(MASS) 등 다양한 해양교통수단의 개발 및 도입에 따라 항행 보조시설인 항로표지에 대한 스마트 단계에 대한 연구를 진행하고 있다. 지금까지 다양한 산업에서의 스마트 및 자율화 단계에 대한 선행조사·분석을 통해 항로표지의 스마트 단계를 4개로 구분하고, 핵심역할 및 기능을 세분화하여 제시한다.