• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.197-202
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• 2004

측벽과 선박간의 상호 간섭력이 선박 조종 운동에 상당히 크게 작용하는 것은 잘 알려져 있다. 이 논문예서는 측벽 부근을 항해하는 선박에 미치는 측벽의 간섭 영향에 대해서 다루어지고, 선박과 측벽간의 간섭력 추정을 위해 세장체 이론을 토대로 한 계산 방법이 적용되며, 선박 조종 운동에 미치는 측벽의 영향을 파악하기 위하여 선박과 돌제(반원)형상을 하고 있는 측벽간의 간섭력을 수치 계산하였다. 이 논문에서 사용되어진 계산 방법은 제한수역에서의 충돌 회피를 위한 선박의 자동 제어 시스템과 해상 고통 제어 시스템 및 항만 건설등을 위한 초기 설계 단계에서 선박 조종성의 예측에 상당히 유용할 것이다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권6호
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• pp.639-643
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• 2003

The emphasis is put on the detailed knowledge on manoeuvring characteristic for the safe navigation while avoiding terrible collision between ships and on the guideline to the design and operation of the ship-waterway system The numerical simulation of manoeuvring motion was carried out parametrically for different ship types, ship-velocity ratios, separation and stagger between ships. As for the calculation parameters, the ratios of velocity difference (hereafter, $U_2$/$U_1$ ) between two ships were considered as 0.6, 1.2, 1.5. From the inspection of this investigation, it indicates the following result. Considering the interaction force only as parameter, the lateral distance between ships is necessarily required for the ship-velocity ratio of 1.2, compared to the cases of 0.6 and 1.5 regardless of the ship types. Furthermore, regardless of the ship-velocity ratio, an overtaking and overtaken vessel can be manoeuvred safely without deviating from the original course under the following conditions: the lateral distance between two vessels is approximately kept at 0.5 times of ship-length and 5 through 10. degrees of range in maximum rudder angle. The manoeuvring characteristic based on this investigation will be very useful for keeping the safety of navigation from the practical point of ships design and traffic control in restricted waterways.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.75-80
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• 2012

거동 이상 선박(갈지자 항행 선박, 제자리 순회 선박 등)은 정상적인 항로를 유지하는 선박에게 심각한 영향을 미칠 수 있는 요소이며, 현재 육지에 있는 VTS 센터와 해양 경찰이 연계되어 범죄 선박 및 사고 선박을 추적하고 있다. 하지만 인적 요인에 의한 위험 요인 식별의 한계는 명확하며 그를 보조할 수 있는 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서, 이 연구에서는 퍼지추론을 이용하여 관제자 및 항해사를 위한 지능형 항해 거동 이상 선박 식별 시스템을 구현하고자 한다.

• 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.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권2호
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• pp.254-261
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• 2022

모든 선박은 충돌을 피하기 위해 안전속력을 준수하여야 하고, 우리나라 영해 및 내수에서 속력의 제한규칙을 준수하여야 한다. 그리고 선박교통관제사는 선박이 안전속력과 속력의 제한규칙을 준수하도록 적절히 관제하여야 한다. 국제해상충돌예방규칙에서 안전속력은 선박이 명시적으로 몇 노트의 속력으로 항행하여야 하는지 규정하고 있지 않다. 반면에 국내법에서는 교통안전특정해역 등에서 제한속력을 지정하여 이를 준수하도록 하고 있다. 이 속력의 제한규칙은 주로 대지속력을 기준으로 하고 있으나, 대수속력을 기준으로 하는 곳도 있다. 이 논문은 최근 5년간 발생한 해양사고와 제한속력 위반율에 대해 분석하였고, 국제해상충돌예방규칙상 안전속력, 국내외법상 속력의 제한규칙 및 해양안전심판원 재결 중 안전속력을 준수하지 아니한 사례에 대해 살펴보았다. 그 결과, 이 논문에서는 국내법상 속력의 제한규칙이 선박에서 해양사고 예방을 위해 반드시 준수되어야 한다는 것과 선박이 이 규칙을 준수하기 쉽고, 선박교통관제사가 선박을 적절히 관제할 수 있도록 대수속력으로 규정된 속력의 제한규칙을 대지속력으로 개정할 필요가 있다는 것을 제시하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권1호
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• pp.74-81
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• 2024

곧 다가올 미래에는 자율운항선박, 육상 원격제어센터에서 제어되는 선박, 그리고 항해사가 탑승하여 운항하는 선박이 함께 공존하며 해상을 운항할 것이며, 이러한 상황이 도래했을 때 해상 교통 환경의 안전을 평가할 수 있는 방법이 필요할 것으로 사료된다. 이에 본 연구에서는 자율운항기술을 사용하여 항해사가 직접 조종하는 선박과 자율운항선박이 공존하는 해상환경 하에서 선박조종시뮬레이션을 통해 통항 안전성을 평가하기 위한 방안을 제시하였다. 자선은 6-자유도 운동 기반의 MMG 모델을 심층 강화학습기법 중 하나인 PPO 알고리즘으로 학습하여 자율운항 기능을 갖출 수 있도록 설계하였다. 타선은 평가 대상 해역의 해상 교통 모델링 자료로부터 선박이 생성되도록 하였고, 기 학습된 선박모델을 기반으로 자율운항 기능을 구현되도록 하였다. 그리고 해양기상 자료 데이터베이스로부터 조위, 파랑, 조류, 바람에 대한 자료를 수집하여 수치 모델을 수립하고 이를 기반으로 해양기상 모델을 생성하여 시뮬레이터 상에서 해양 기상이 재현되도록 설계하였다. 마지막으로 안전성 평가는 기존의 평가 방법을 그대로 유지하되, 선박조종시뮬레이션에서 해상교통류 시뮬레이션을 통한 충돌 위험성 평가가 가능하도록 하는 시스템을 제안하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.275-276
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• 2022

해상교통관제사는 항로폭이 협소한 항만에서 선박 충돌사고 예방을 위해 one-way로 항해하도록 선박의 입·출항 대기 지시를 한다. 현재 해상교통관제사의 입·출항대기 지시는 과학적이고 통계적인 데이터를 기반으로 하지 않고 해상교통관제사의 개인 역량에 따라 편차가 크다. 이에 따라 본 연구에서는 항만에서의 선박 입·출항 대기 지시를 위한 정확한 이동 시간을 예측하기 위해 선박 및 기상 데이터를 수집하여 1d-합성곱신경망 모델을 구축하였다. 제안한 모델이 다른 앙상블 기계학습 모델보다 4.5% 이상 개선된 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 다양한 상황에서도 선박 입·출항 소요시간 예측이 가능하여 해상교통관제사는 선박에게 정확한 정보 제공 및 대기지시 판단에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.1-10
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• 2024

해상 운송의 대부분을 차지하고 있는 선박의 경로를 예측하는 연구는 해상의 위험을 사전에 탐지하여 사고를 예방할 수 있다. 도로와 달리 해상에는 신호체계가 따로 존재하지 않고, 교통 관리가 어렵기에 해상 안정성을 위해 선박 경로 예측은 필수적이다. 그러나 선박의 경로 데이터셋의 시간 간격은 통신 장애로 인해 불규칙하다. 본 연구는 이 문제를 해결하기 위해 선박 경로 예측에 적합한 보간법을 사용하여 데이터의 시간 간격을 조정하는 방법을 제시한다. 또한, 선박의 경로를 예측하기 위한 선박 경로 예측 딥러닝 모델을 개발하였다. 본 연구의 모델은 선박의 실시간 경로 정보를 담고 있는 AIS 데이터를 통해 선박의 이동패턴을 파악하여 이후에 위치할 선박의 GPS 좌표를 예측하는 LSTM 모델이다. 본 논문은 선형 보간법을 사용한 데이터 전처리 방법과 선박 경로 예측에 적합한 딥러닝 모델을 제시하고, 실험을 통해 MSE 0.0131, Accuracy 0.9467로 본 논문에서 제시하는 방법의 예측 성능이 우수함을 나타낸다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회 3차
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• pp.72-77
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• 2010

The Incheon Bridge, which was opened to the traffic in October 2009, is an 18.4 km long sea-crossing bridge connecting the Incheon International Airport with the expressway networks around the Seoul metropolitan area by way of Songdo District of Incheon City. This bridge is an integration of several special featured bridges and the major part of the bridge consists of cable-stayed spans. This marine cable-stayed bridge has a main span of 800 m wide to cross the vessel navigation channel in and out of the Incheon Port. In waterways where ship collision is anticipated, bridges shall be designed to resist ship impact forces, and/or, adequately protected by ship impact protection (SIP) systems. For the Incheon Bridge, large diameter circular dolphins as SIP were made at 44 locations of the both side of the main span around the piers of the cable-stayed bridge span. This world's largest dolphin-type SIP system protects the bridge against the collision with 100,000 DWT tanker navigating the channel with speed of 10 knots. Diameter of the dolphin is up to 25 m. Vessel collision risk was assessed by probability based analysis with AASHTO Method-II. The annual frequency of bridge collapse through the risk analysis for 71,370 cases of the impact scenario was less than $0.5{\times}10^{-4}$ and satisfies design requirements. The dolphin is the circular sheet pile structure filled with crushed rock and closed at the top with a robust concrete cap. The structural design was performed with numerical analyses of which constitutional model was verified by the physical model experiment using the geo-centrifugal testing equipment. 3D non-linear finite element models were used to analyze the structural response and energy-dissipating capability of dolphins which were deeply embedded in the seabed. The dolphin structure secures external stability and internal stability for ordinary loads such as wave and current pressure. Considering failure mechanism, stability assessment was performed for the strength limit state and service limit state of the dolphins. The friction angle of the crushed stone as a filling material was reduced to $38^{\circ}$ considering the possibility of contracting behavior as the impact.

• 한국항해항만학회지
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• 제40권6호
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• pp.375-384
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• 2016

본 연구는 해상교통관제사(이하 'VTS 관제사')의 해상교통관제(Vessel Traffic Service: 이하 'VTS') 수행 속성을 상황인식(situation awareness: 이하 'SA')과 관련된 세부 과제들의 수행 빈도와 SA 역량에 대한 주관적 평가의 측면에서 살펴보기 위해 실시되었다. SA 세부 과제들에 대한 수행 빈도 자료는 3개 VTS 센터의 VTS 관제사가 보인 VTS 수행을 직접 관찰하여 수집하였고, SA 역량에 대한 주관적 평가 자료는 18개 VTS 센터에서 근무하는 VTS 관제사를 대상으로 설문조사법을 통해 수집하였다. 수행 빈도 자료는 SA의 세 수준과 각 세부 과제에 따라 비교하였고, 주관적 평가 점수에 대해서는 VTS 관제사의 성별과 근무경력을 추가적으로 고려하여 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, VTS 관제사는 SA 수준 중 정보지각에 해당하는 과제를 가장 높은 비율로 수행하였고, 이어서 정보통합과 예측에 해당하는 과제들을 각각 유사한 수준으로 수행하는 것이 관찰되었다. 둘째, VTS 관제사는 정보를 획득하거나 통합하는 역량에 비해 미래 상황을 예측하는 역량을 상대적으로 더 낮게 평가하였다. 셋째, 성별 차이를 비교한 결과, 남성 VTS 관제사는 여성에 비해 더 높은 수준으로 자신의 SA 역량을 평가하였다. 넷째, 성별로 근무경력에 따른 주관적 평가 차이를 비교한 결과, 남성의 경우 근무경력이 15년 이상인 VTS 관제사는 5년 미만의 VTS 관제사에 비해 SA의 모든 수준에 걸쳐 상대적으로 더 높은 주관적 평가를 보였으나, 여성의 경우는 근무경력에 따른 주관적 평가에서의 차이가 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 VTS 관제사의 SA 과제 수행 빈도와 SA에 대한 주관적 평가가 SA 수준과 개인차 변인에 따라 달라질 수 있음을 시사한다.