• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.863-869
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• 2018

최근 해상 교통 환경의 변화로 인해 해군함정 사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 특히 2017년 미 해군 구축함 사고로 인해 심각한 인명피해가 발생하였다. 이에 본 연구에서는 해군 교육 자료, 해군함정 사고 재결서, 미구축함 사고 분석 보고서의 해군함정 사고사례를 이용해 해군함정 사고를 분석하고 시나리오를 구축하였다. 이를 위해 조사한 자료를 중심으로 함정 사고 현황을 파악하고 사고사례를 분석하였다. 사고재현 절차에 따라 사고사례 17건을 재현하고 해군함정 사고 시나리오를 구축하였다. 해군함정 사고 17건의 CPA, TCPA 및 PARK 모델 위험도 분석 결과, 충돌위험은 평균적으로 사고발생 5~6분 전을 기준으로 증가하는 것으로 분석되었다. 본 연구의 결과를 해군 사례 교육 및 시뮬레이션 교육의 시나리오 기초자료로 제공하여 해양사고 예방에 기여하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.483-491
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• 2021

수역 내 충돌 위험 식별은 항해의 안전을 위해 중요하다. 본 연구에서는 거리 요인을 기반으로 한 군집화 방법인 계층 클러스터링을 포함하는 새로운 충돌 위험 평가 방법을 도입했으며, 주변의 선박이 많은 경우 실시간 데이터, 그룹 방법론 및 예비 평가를 사용하여 선박을 분류하고 충돌위험평가를 기반으로 평가하였다(HCAAP 처리라 부른다). 조우하는 선박들의 군집은 계층 프로그램에 의해 모아지고, 예비 평가와 결합되어 상대적으로 안전한 선박을 걸러내었다. 그런 다음, 각 군집 내에서 조우하는 선박 사이의 최근접점(DCPA) 및 최근접점까지의 도착시간(TCPA)까지의 시간을 계산하여 충돌위험지수(CRI)와의 관계를 비교하였다. 조우하는 선박들간의 군집에서 CRI와 DCPA 및 TCPA 수학적 관계는 음의 지수 함수로 구성되었다. 이러한 CRI로부터 운영자는 명시된 해역에서 항해하는 모든 선박의 안전성을 보다 쉽게 평가할 수 있으며, 프레임워크는 해상운송의 안전과 보안을 개선하고 인명 및 재산 손실을 줄일 수 있다. 본 연구에서 제안된 프레임워크의 효과를 설명하기 위해 국내의 목포 연안 해역에서 실험 사례 연구를 수행하였다. 그 결과, 본 연구의 프레임워크가 각 군집 내에서 조우 선박 간의 충돌 위험 지수를 탐지하고 순위를 매기는 데 효과적이고 효율적이라는 것을 보여 주었으며, 추가연구를 위한 자동 위험 우선순위를 지정할 수 있게 해주었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권1호
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• pp.8-14
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• 2002

해난사고에 있어 어선의 사고율은 높은 비율을 차지한다. 특히, 소형어선의 사고율이 가장 높아, 이러한 사고를 예방할 수 있는 기술들이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 충돌회피를 위한 자동제어를 두 가지 과정으로 구성하고 있다. 하나는 퍼지추론을 이용한 위험도의 추론이며 나머지는 첫 번째 과정에서 계산된 위험도를 토대로 선박을 조종하는 과정이다. 위험도를 평가하기 위해서 선박의 위치와 충돌예상시점에 의한 정보(DCPA and TCPA)를 이용하였다. 이 방법의 실효성을 검증하기 위해 어선의 충돌회피운동을 MMG 수학모델에 의해 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 선박의 충돌회피에 유효함을 알아다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.47-48
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• 2015

선박교통관제사는 충돌위험이 있는 선박을 식별하기 위하여 각 선박의 벡터(코스와 속력)를 실시간으로 모니터링하며, 이때 VTS 시스템을 통하여 CPA(Closest Point of Approach)와 TCPA(Time to Closest Point of Approach)를 확인할 뿐 아니라 선박의 조우상황에 따른 위험도 함께 고려하게 된다. 본 연구는 선박충돌위험을 자선의 관점이 아닌 제 3자 즉, VTS(Vessel Traffic Service)관점에서 서로 충돌 위험이 있는 선박을 실시간으로 계산하는 알고리즘과 시스템을 개발하기 위한 기초연구로써 선박의 조우상황에 따른 위험도를 구하는 것이 목적이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3B호
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• pp.248-253
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• 2011

선박의 충돌회피 알고리즘은 인적 요인에 의한 해난사고를 방지하고, 보다 효과적이고 안전한 운항을 위해 개발되어 왔다. 본 논문에서는 충돌사고의 위험성을 줄이고, 안전운항을 지원하기 위하여, 베이지안 추정 이론을 이용하여 충돌 위험도를 추정하는 알고리즘을 고안한다. 기존의 선박 충돌 회피를 시스템보다 안전한 충돌 회피를 위해서 베이지안 추정 이론을 이용하여 충돌 위험도를 계산하고 일정 시간 이후에 타선들의 위치 및 속도정보와 자선의 위치 및 속도정보를 이용하여 충돌 위험도를 예측함으로써 보다 안전하고 효율적인 충돌 위험도를 결정한다. 본 논문에서 타선박의 항해정보는 AIS 정보를 가정하였고, 기존의 DCPA와 TCPA를 이용한 퍼지 추론 방법보다 효율적으로 충돌 위험도를 추정할 수 있다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.71-72
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• 2001

최근 연근해 어선에서는 소형 레이더 장치를 항해 및 어로장치와 함께 탑재하고 있으나, 소형 레이더에 있어서는 타선의 진운동정보(진침로, 진속력)나 충돌회피정보(CPA, TCPA), 또한, 주위의 상황변화에 대한 다양한 물표정보(진운동벡터표시, 실시간 추적정보)를 제공할 수 없는 문제가 있다. (중략)

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.89-94
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• 2004

선박운항시스템은 첨단화 되고 있으며, 선박충돌회피시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그럼에도 선박 충돌사고 빈도수는 줄어들지 않는 설정이다. 시스템에 의한 충돌회피 조종에도 불구하고 근접거리로 충돌위험이 계속 존재한다면, 충돌위험 결정 및 판단기준에 있어서 단순히 TCPA, DCPA만의 입력변수 사용은 근접상황에서 충돌위험회피에 도움을 주지 못한다. 최근 5년간 국내 선박충돌사고 상대선 초인거리 조사에 의하면 약 $45\%$가 2마일 이하 근거리 초인하는 것으로 분석된다. 이런 요소는 선박조종성능 특성과 행위결정을 위한 시간적 특성의 영향을 많이 받는 근접조우를 유발한다. 따라서 근접상황에서 선박충돌회피동작 결정에 관한 연구는 안전항해의 필수적인 요소라고 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 선박조종성능 특성에 따른 선회조종과 선박의 거동을 분석하여 근접상황에서 신속하고 올바른 충돌회피 조선을 지원할 수 있는 선박충돌회피지원 모델을 제시한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.75-76
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• 2007

해난사고에 있어 운항자의 조선 실수가 큰 비중을 차지한다. 이는 항구의 여건이 크게 개선되지 않은 상태에서 선박이 점차 대형화 고속화, 그리고 항만의 물동량 증가에 따른 위험도의 증가라 볼 수 있으며, 이에 따라 연안에서의 선박의 충돌회피를 위한 자동제어에 관한 필요성이 대두되어 본 연구를 진행하였다. 본 연구는 MMG 수학모텔에 기반으로 Surge, Sway, Yaw 3자유도 운동방정식을 사용하였고, 충돌예상시점에 의한 정보(DCPA and TCPA) 를 이용하여 퍼지추론을 통한 위험도를 설정하였다. 이 방법의 설효성을 검증하기 위해 연안에서의 여러 정박지와 선박의 조우 상태에 따른 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제41권3호
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• pp.93-102
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• 2017

일반적으로 VTSO(Vessel Traffic Service Operator)는 양 선박의 충돌위험 정도를 판단할 때, 선박들의 침로와 속력, DCPA(Distance to CPA)와 TCPA(Time to CPA) 그리고 양 선박의 조우 상황 등을 종합적으로 고려한다. 이에 본 연구에서는 VTS(Vessel Traffic Service) 관점에서의 선박충돌위험을 예측하는 방법으로 위험지수(Risk Index, RI)를 선박 조우 상황에 따른 위험, 선박 간 근접거리에 따른 위험 그리고 접근시간에 따른 위험으로 나누어 구하고, VTSO의 위험 태도를 반영한 충돌 위험도를 제안하였다. 위험지표의 각 계수와 위험 태도는 VTSO 설문을 실시하여 구하였고, 제안한 위험도의 타당성 검증을 위하여 부산항의 실제 사고 사례에 ES(Environmental Stress) 모델의 교통 환경 스트레스치($ES_S$)을 함께 적용하여 유효성을 확인하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권2호
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• pp.188-198
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• 2013

In constructing a collision avoidance system, it is important to determine the time for starting collision avoidance maneuver. Many researchers have attempted to formulate various indices by applying a range of techniques. Among these indices, collision risk obtained by combining Distance to the Closest Point of Approach (DCPA) and Time to the Closest Point of Approach (TCPA) information with fuzzy theory is mostly used. However, the collision risk has a limit, in that membership functions of DCPA and TCPA are empirically determined. In addition, the collision risk is not able to consider several critical collision conditions where the target ship fails to take appropriate actions. It is therefore necessary to design a new concept based on logical approaches. In this paper, a collision ratio is proposed, which is the expected ratio of unavoidable paths to total paths under suitably characterized operation conditions. Total paths are determined by considering categories such as action space and methodology of avoidance. The International Regulations for Preventing Collisions at Sea (1972) and collision avoidance rules (2001) are considered to solve the slower ship's dilemma. Different methods which are based on a constant speed model and simulated speed model are used to calculate the relative positions between own ship and target ship. In the simulated speed model, fuzzy control is applied to determination of command rudder angle. At various encounter situations, the time histories of the collision ratio based on the simulated speed model are compared with those based on the constant speed model.