• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1216-1223
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• 2014

스마트 디바이스의 확산과 멀티미디어 콘텐츠에 대한 수요 증가로 인해 인터넷 트래픽이 급증하고 있다. 최근 크루즈선과 같은 대형 선박을 설계할 때, 지상 환경과 유사하게 해양 및 선박 내 환경에서도 다양한 IT 서비스를 제공할 수 있는 네트워크 설계가 고려되고 있다. 본 논문에서는 크루즈선과 같은 대형 선박 내부에서 효과적인 멀티미디어 콘텐츠 분배를 위한 무선 P2P (peer-to-peer) 통신시나리오를 고려하고, 멀티미디어 콘텐츠의 다운로드 서비스를 원활히 수행하기 위한 효율적인 핸드오버 기법을 제시한다. 제안한 방식은 핸드오버 시 기존의 방식이 신호 세기만을 고려하여 핸드오버를 수행하는 것과 달리, 인접 셀의 피어의 품질을 고려하여 핸드오버 히스테리시스 마진을 적응적으로 조절함으로써, 무선 P2P를 통한 멀티미디어 콘텐츠의 다운로드 속도를 개선함을 보였다. 제안한 방식은 선박 내 네트워크 (ship-area-network: SAN)에서 무선 P2P 통신을 통한 멀티미디어 콘텐츠의 공유과정에서 사용자들에게 효율적으로 콘텐츠를 제공할 수 있는 기술로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.566-573
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• 2021

본 연구는 스마트 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, MASS) 기술 개발 및 실증을 위한 산학 과제로서 목포해양대학교와 삼성중공업이 함께 참여한 연구가 안전하게 실시되어 질수 있도록 안전관리 절차서를 개발하였다. 본 연구에서는 국내 및 국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)의 관련 가이드라인 및 해사 관련법 검토를 거쳐 안전관리 절차서를 개발하였다. 안전관리 절차서는 자율운항선박의 관련 해당 당국과 이해관계자들이 시스템 및 기반 시설에서 시험의 안전 및 환경 보호와 관련하여 적절하게 실시하기 위하여 국제해사기구에서 제시한 자율운항선박 시험을 위한 지침(MSC.1/Circ.1604, Annex : Interim guidelines for MASS trials)의 의거하여 개발 하였다. 개발된 안전관리 절차서는 당직체제로 운항 중인 선박에 항해보조기기로 탑재한 자율운항요소기술을 적용한 시스템의 해상 실증 시험을 위하여, 대한민국 연안의 해양환경보호와 항행 안전을 준수하면서, 관련 시스템의 시험이 안전하고 안정적으로 수행할 수 있도록 개발되었다.

• 한국항만경제학회지
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• 제39권1호
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• pp.47-63
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• 2023

스마트 항만 및 항만 자동화에 수직 배치형 컨테이너 터미널을 적용하여 운영하는 사례가 늘고 있다. 본 연구는 수평 배치형과 수직 배치형 컨테이너 터미널에서의 본선작업 시간을 분석함으로써 각 터미널간 생산성을 비교하고, 향후 수직 배치형 컨테이너 터미널의 운영 효율성 증대 방안을 제시하고자 한다. 이를 위해 각각을 대표하는 터미널을 선정하여, 2018년부터 2022년까지 최근 5년 선석배정현황 데이터를 수집하였으며, 모수적 생존분석 기법인 가속실패시간모형(Accelerated Failure Time, AFT)을 활용하여 분석을 실시하였다. C/C 작업 조건이 '동일하다'는 가정 하에서, 수직 배치형 컨테이너 터미널에서의 본선 작업 생산성이 보다 좋은 것으로 나타났으며, 코로나19 기간에는 생산성이 감소한 결과를 나타냈다. 작업량이 많은 선박의 경우와 유럽 선사의 선박의 경우, 본선작업 시간이 감소하는 걸 알 수 있다. 적정 C/C의 투입 및 효율적 운영, 장비들 간 원활한 운영, shifting 작업은 증가, C/C를 포함한 하역 장비들의 준비시간 감소 및 고장/사고 최소화 등 수직 형태 컨테이너 터미널의 생산성을 높이기 위한 방안을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권5호
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• pp.87-92
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• 2005

본 논문에서는 스마트무인기 콘솔구조의 설계개념을 소개하고, 장비의 안전성을 평가하기 위하여 충격과 진동에 대한 국방 환경시험규격을 적용하여 수치해석을 통한 주파수 응답스펙트럼을 분석하였다. 콘솔의 설계개념은 형상설계와 공학설계로 크게 분류된다. 형상설계는 콘솔의 운용성을 높이기 위한 인체공학규격을 기초로 하며, 공학설계는 충격과 진동에 대한 내구성을 높이기 위한 설계이다. 수치해석은 유한요소법을 통해 수행되었으며, 해석결과 콘솔에 설치된 6개의 탄성스프링은 충격과 진동에 대하여 충분한 감쇠를 보임이 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권6호
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• pp.653-658
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• 2023

함정의 전투관리체계나 민간의 스마트 시티와 같은 많은 센서와 동작기기가 연결된 체계에서는 주로 미들웨어인 DDS(Data Distribution Service)를 사용하여 대규모의 데이터를 전송하고 향후 센서나 장비 증가에 대해 효과적으로 대응하고 있다. 선박에서 함정의 전투관리체계(Combat Management System, CMS)와 같은 역할을 하는 중요한 제어체계인 통합기관감시제어체계(Engineering Control System, ECS)는 여전히 Server-Client 모델을 기반으로 산업용 프로토콜(Modbus, CAN(Controller Area Network) bus 등)을 사용하여 데이터를 전송하고 있어 확장성 측면에서 불리하다. 따라서 향후 자동화나 무인화가 진행될 경우에 많은 센서류가 추가될 것이며 이는 많은 프로그램 수정소요가 발생하게 되며, DDS는 이러한 상황에서 좋은 해결책이 될 수 있다. 본 연구에서는 전투관리체계에서 사용 중인 미들웨어인 DDS 중에서 OMG(Object Management Group) 표준을 따르는 OpenDDS를 활용하여 선박의 통합기관감시제어체계의 개발 가능성을 확인하였다. 이를 위해 필드장비 시뮬레이터 및 ECS 서버를 구성하여 DDS를 이용한 필드장비 데이터 입출력 시뮬레이션을 수행하였다. 개발한 ECS 축소모형은 데이터를 발간-구독하는데 문제가 없으며, DDS가 선박 ECS의 미들웨어로 충분히 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.119-123
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• 2016

연안에는 많은 배들이 운항을 하고 있어 사고의 위험에 노출되어 있다. 특히 안전 장비를 구비하지 않은 소형 선박은 다양한 원인에 의한 선박 상태에 따른 사고, 그리고 주변 선박 및 물체와의 충돌과 같은 해양사고에 무방비 상태에 놓여있다. 따라서 이와 같은 상황을 저렴한 장비를 통하여 해결하는 것이 필요하다. 이를 위하여 본 논문에서는 스마트폰을 이용하여 선박 자체 움직임을 감지할 수 있는 기능을 구현하였다. 움직임이 정해진 임계값을 넘어선 경우, 이 기능은 현재 상황이 이 선박에 위험하다고 판단하고, 이 상황을 선박에 있는 스마프폰 소유자 및 제어 센터로 이상황을 알린다. 이를 통하여 안전 장비가 거의 장착되어 있지 않은 어선, 여객선, 그리고 레저선박과 같은 소형 선박에 적용되어 선박의 안전 항해를 향상시킬 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.504-510
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• 2018

해양사고는 주로 충돌과 좌초에 의한 것으로 인적과실이 원인이다. 한국형 e-Navigation 사업은 인적과실에 의한 해양사고 저감 및 초고속 해상무선통신(LTE-Maritime)의 구축 방안을 마련하고 있다. 그에 따른 사고취약선박 모니터링 지원 서비스(SV10)는 육상에서 수집한 선박의 위치정보를 기반으로 선박의 충돌 좌초 위험도를 평가하여 선박이 위험상황을 인식할 수 있도록 정보를 제공하고 해양사고 발생 시 육상에서 조기 대응할 수 있도록 실시간 선박 위치 및 위험상황 정보를 유관기관과 공유하는 서비스이다. 본 연구에서는 중앙해양안전심판원에서 제공된 해양사고 통계연보 및 재결서를 분석하여 SV10 서비스로 저감될 수 있는 해양사고 비율을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.657-659
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• 2022

수경재배와 아쿠아포닉스 등은 스마트팜의 보급에 힘입어 자동화된 농장 관리와 안정적인 생산 등을 가능하게 해줌으로써 주목받고 있다. 스마트팜을 적용함에 있어 여러 가지 해결해야 할 점들이 있지만, 그중 하나가 출하 시점을 자동으로 결정할 수 있도록 함으로써 수요에 탄력적으로 대응할 수 있도록 하는 것이며, 이를 위해서는 작물의 생육 정도를 자동으로 판별하는 방법이 필요하다. 이 논문에서는 작물의 성장에 따라 차지하는 면적과 부피가 증가한다는 단순한 사실에 착안하여 2D 및 3D 카메라로 작물의 성장 과정을 모니터링 하고, 면적과 부피를 계산하여 작물의 생육 정도를 결정할 수 있음을 보인다. 다양한 환경과 작물에 대한 검증이 필요하지만, 수경재배와 아쿠아포닉스에서 흔히 재배되는 작물의 경우라면 2D와 3D 카메라를 통해 획득한 영상의 분석을 통해 생육 정도 판별이 가능할 것이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권7호
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• pp.1106-1115
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• 2021

본 연구에서는 80k Bulk carrier의 저항성능 향상을 목적으로 선미부에 1개의 핀을 부착해 선미 유동을 제어하였고, 저항성능 및 반류의 변화를 분석하였다. 부착된 핀은 직사각형 단면을 가지며, 길이와 폭, 두께는 고정된 채 길이 및 흘수 방향 부착 위치와 유선에 대한 각도만 변화가 있었다. 나선 및 핀이 부착된 선체에 대한 모형 스케일에서의 CFD 해석이 수행되었고, 그 결과를 실선 확장 후 비교하였다. 핀은 프로펠러로 유입되는 빌지 볼텍스의 경로를 선미 트랜섬 쪽으로 변화시켰고, 이는 프로펠러 상부와 선미부의 압력을 증가시켰다. 이로 인해 선체의 압력저항 및 전 저항이 감소되었으며, 감소율은 핀의 부착 위치가 선미 및 선저와 가까울수록 높았다. 또한 핀은 공칭반류를 감소시켰는데 핀의 각도가 커질수록 반류의 변화가 컸고, 전 저항 저감률은 최대가 되는 특정 각도까지만 비례하였다. 대상 선박에 단일 핀을 부착했을 시의 최대 전 저항 저감률은 약 2.1 %였고, 선미로부터 수선간장의 12.5%, 선저로부터 흘수의 10 % 위치에 14°의 각도로 부착됐을 때이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1231-1237
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• 2022

본 논문에서는 AI 기반 설계 탐색 기법을 활용하여 선박의 주요 치수 최적화를 수행하였다. 설계 탐색 기법은 최적화 프로그램 HEEDS의 SHERPA 알고리즘을 사용하였다. 유동 해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였고, 주요 치수 변환은 전처리 과정에서 JAVA Script와 Python을 사용하여 선박의 치수가 자동으로 변환되도록 설정하였다. 대상 선박은 소형 쌍동선형으로 주요 치수 최적화는 한쪽 선형의 길이, 폭, 흘수 그리고 단동선형 간의 간격에 대하여 수행되었다. 최적화 알고리즘에 사용된 목적함수는 총저항이며, 내부 의장 시스템의 크기 등을 고려한 배수 체적의 범위를 제한조건으로 선정하였다. 그 결과 최적 선형의 주요 치수는 기존 선형 대비 ±5% 내에서 변화가 있었고 총저항은 약 11% 개선된 결과를 보였다. 본 연구를 통해 선박의 형상을 직접 변경하지 않더라도 주요 치수 최적화를 통해 선박의 저항 성능이 향상됨을 확인하였고, 다양한 선박의 주요 치수 최적화를 통한 성능 향상에 활용이 될 것으로 기대한다.