• 제목/요약/키워드: mooring

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HNS 광역 탐지 및 모니터링을 위한 부유식 무인이동체 시스템의 실험적 성능 검증 (Experimental Performance Validation of an Unmanned Surface Vessel System for Wide-Area Sensing and Monitoring of Hazardous and Noxious Substances)

  • 박진욱;김진식;김진환;김용명;이문진
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권spc호
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    • pp.11-17
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    • 2022
  • 본 논문에서는 해상 위험유해물질(Hazardous Noxious Substances, HNS) 사고의 효과적인 대응을 위해 개발된 부유식 무인이동체기반 광역탐지 및 모니터링 시스템의 운용 시나리오 설계와 실험 검증 내용을 보인다. 광역탐지 및 모니터링 시스템은 장시간 운용이 가능하되 제한적 이동이 가능한 무계류형 부이 형태를 갖는 부유식 무인이동체 플랫폼을 기반으로 개발되었으며 임무 수행에 필요한 열화상 카메라, 레이더, 부유 및 대기 HNS의 탐지를 위한 센서가 탑재되었다. 실험 검증 과정에서는 탐지 센서 성능을 야외 환경에서 실험적으로 검증하기 위해 이동식 가스 유출 시스템(Portable Gas-exposure System, PGS)을 추가로 설치하였다. 무인 시스템의 원격 및 자율 운용을 위해 전체 운용 소프트웨어는 로봇운영체제(Robot Operating System, ROS) 프레임워크를 기반으로 통합되었다. 내수면 및 실해역에서의 실험을 통해 개발된 시스템의 운용 및 활용 가능성을 실험적으로 검증하였다.

항로표지사고 분류체계의 재정립에 관한 연구 (A Study on the Re-establishment of the Accident Classification for Aids to Navigation)

  • 문범식;김태균;송재욱;김영진
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.128-133
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    • 2023
  • 항로표지가 이용자에게 지속 가능한 서비스를 제공하기 위해서는 항로표지사고가 발생하지 않을 때 가능하다. 만약 항로표지사고가 발생한다면 관리자는 이를 효율적으로 관리하여 유사한 사고를 예방해야 한다. 하지만 현재 항로표지사고 관리는 사고의 원인과 종류만 명시할 뿐 별도의 지침이 없어 관리자에 따라 다르게 기록되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 항로표지사고를 재정립하고자 하였다. 이를 위해 지난 23년(00-22년)간 발생한 항로표지사고, IALA의 항로표지 정보 표준인 S-201, 사고의 범주인 교통사고와 해양사고를 분석하였다. 이를 토대로 항로표지사고의 요인은 내부적 원인과 외부적 원인으로 구분하였고, 사고유형은 등탑사고, 부표사고, 장비사고의 3종으로 구분하였다. 1차 항목을 좀더 세분화하여 사고 원인은 계류구, 기상악화 등 7개 항목과 사고 현상(종류)은 등탑파손, 부표유실, 장비고장 등 11개 항목으로 재정립하였다. 이러한 연구결과는 차후 항로표지사고 통계를 제공하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

강한 전단 해류 환경에서 동적 전력케이블의 VIV 피로해석 절차에 관한 기초 연구 (A Fundamental Study of VIV Fatigue Analysis Procedure for Dynamic Power Cables Subjected to Severely Sheared Currents)

  • 심천식;김민석;김철민;노유호;이재복;채광수;김강호;정다슬
    • 대한조선학회논문집
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    • 제60권5호
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    • pp.375-387
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    • 2023
  • The subsea power cables are increasingly important for harvesting renewable energies as we develop offshore wind farms located at a long distance from shore. Particularly, the continuous flexural motion of inter-array dynamic power cable of floating offshore wind turbine causes tremendous fatigue damages on the cable. As the subsea power cable consists of the helical structures with various components unlike a mooring line and a steel pipe riser, the fatigue analysis of the cables should be performed using special procedures that consider stick/slip phenomenon. This phenomenon occurs between inner helically wound components when they are tensioned or compressed by environmental loads and the floater motions. In particular, Vortex-induced vibration (VIV) can be generated by currents and have significant impacts on the fatigue life of the cable. In this study, the procedure for VIV fatigue analysis of the dynamic power cable has been established. Additionally, the respective roles of programs employed and required inputs and outputs are explained in detail. Demonstrations of case studies are provided under severely sheared currents to investigate the influences on amplitude variations of dynamic power cables caused by the excitation of high mode numbers. Finally, sensitivity studies have been performed to compare dynamic cable design parameters, specifically, structural damping ratio, higher order harmonics, and lift coefficients tables. In the future, one of the fundamental assumptions to assess the VIV response will be examined in detail, namely a narrow-banded Gaussian process derived from the VIV amplitudes. Although this approach is consistent with current industry standards, the level of consistency and the potential errors between the Gaussian process and the fatigue damage generated from deterministic time-domain results are to be confirmed to verify VIV fatigue analysis procedure for slender marine structures.

새만금 4호 방조제 완성 전.후 HF 레이다로 관측된 표층 $M_2$ 조류의 변화 (Changes of Surface $M_2$ Currents as Observed by HF Radar Before and After Saemangeum Fourth Tidal Dyke Closing)

  • 김창수;이상호;손영태;권효근;이광희;김영배;정우진
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제11권2호
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    • pp.37-48
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    • 2006
  • 2003년 6월에 고군산군도와 비응도를 완전히 연결한 새만금 4호 방조제의 완공이 연안역 표층 $M_2$조류분포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 2002년과 2004년에 HF radar로 관측된 유동자료를 분석하였다. 분석에 사용된 자료와 유속계 계류에 의해 관측된 자료는 좋은 일치를 보였다. $M_2$조류는 관측구역 내에서 반시계방향의 회전성을 보였으며 방조제 완전 체절로 인하여 회전방향이 변경되지는 알았다. 2002년에는 방조제의 미체절 구간을 통해 서쪽으로 향하던 ebb jet가 관측되었지만, 2004년에는 이 흐름이 나타나지 않았다. 방조제 완전체절로 인하여 금강하구 입구부근에서 유속이 증가하였고, 고군산군도 및 방조제 부근에는 유속이 감소하였으며 최강 창조류의 방향이 동서방향에서 남북방향으로 변화되었고 최강 창조류 발생시각이 늦어졌다. 연도 주변해역에서도 최강 창조류 방향이 시계방향으로 변경되었으나 최강 창조류 발생시각은 오히려 빨라졌다. 이러한 $M_2$ 조류타원 특성의 변화는 방조제 체절의 영향이 연도와 말도를 잇는 지역까지 미치고 있음을 의미한다.

한우농가의 사육규모별, 지역별 축사시설 현황 분석 (Survey on Housing Types of Korean Native Cattle and Beef Cattle by Farm Scale and Region)

  • 최희철;감동환;송준익;전병수;전중환;유용희;나재천;유동조;방한태;서옥석;이상철;김정수;이동흥
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.167-174
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    • 2008
  • 본 조사는 우리나라 한우농가의 지역별, 사육규모별 축사시설 현황을 파악하고자 전국 9개도의 한육우 50두 이상 사육농가 7,433호를 대상으로 축사시설 실태를 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 사육규모별 한육우 농가의 사육 마리수는 50두 이상 7,443호의 전업농가에서 736,164 마리를 사육하였으며 농가당 평균 사육두수는 99마리 이었다. 2. 한육우의 축사의 건축 시기는 평균 건축연도가 1998년이었으며 농가당 축사면적은 $1,396.9m^2$이었다. 3. 우사의 건축형태는 톱밥우사 87.1%로 가장 높은 비율을 차지하였고 계류식과 톱밥 운동장을 활용하는 농가가 9.8%, 후리스톨 3.0%, 기타 2.9%이었다. 4. 규모별 우사의 건축형태는 차이가 크지 않았으며 톱밥우사는 $50{\sim}99$두 농가의 경우 86.5%, 200두 이상 89.1%이었으며 계류식+톱밥운동장을 활용하는 농가는 $50{\sim}99$두 농가가 10.1%, 200두 이상은 7.8%로서 규모가 클수록 약간 감소하는 경향이었다. 5. 지역별 우사 바닥의 형태는 깔짚이 94.7%로 모든 지역에서 스크레이퍼에 비하여 상당히 높게 나타났다. 6. 우사 바닥의 형태는 규모에 관계없이 깔짚을 선호하는 경향이었으며 스크레이퍼는 $5.1{\sim}6.6%$로 낮은 반면 깔짚은 $93.6{\sim}94.8%$로 높았다. 7. 우사 지붕의 재질은 슬레이트 32.2%, 판넬 13.7%,강판 12.2%, 갈바륨 10.2%, 칼라강판 9.7%, 썬라이트 8.9%인 것으로 조사되었다. 8. 규모별 우사 지붕의 재질은 슬레이트의 경우 평균 32.2%이었으나 200두 이상 대규모 농가에서 슬레이트 비율은 22.5%로 낮은 비율을 보였다. 9. 우사 외벽 재질의 종류는 윈치커튼(55.6%)을 활용하거나 개방식 (47.6%)이 비슷한 분포를 보이고 있었으나 윈치커텐이 약간 많은 비중을 차지하였다. 10. 소규모 농가는 개방형이 48.9%로 200두 이상 대규모 농가 42.4%에 비하여 높았으나 윈치커튼은 200두 이상 대규모 농가에서 59.8%로 원치커텐 54.1%에 비해 상대적으로 높았다. 11. 우사 시설의 사용년수에 있어서 사료 자동급여기와 방서시설은 6년 정도 사용하였으며, 급수기와 전기시설은 8년 정도 사용한 것으로 나타났다.

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영산강 하구 갯벌의 퇴적환경 변화 (Changes of Sedimentary Environment in the Tidal Flat of the Dammed Yeongsan River Estuary, Southwestern Coast of Korea)

  • 김영길;이명선;장진호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.687-697
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    • 2019
  • 하굿둑과 좁고 깊은 수로형 하구의 특성을 갖는 영산강 하구에서 하구 갯벌의 퇴적환경 특성을 규명하기 위해 6년 동안(2005~2011) 표층퇴적물의 입도와 조간대 바닥의 높이 변화(침·퇴적 변화)를 모니터링 하였고, 2008년 9월에는 하구 조간대에서 수리관측을 수행하였다. 전체 갯벌의 82 %가 연안개발에 의해 사라진 영산강 하구의 갯벌은 현재 대부분 하부조간대의 좁은 갯벌로 남아있으며, 대부분 점토와 실트로 구성된 퇴적물은 전체의 70 ~ 94 %를 실트가 차지할 정도로 점토-부족, 실트-우세의 특성을 보인다. 이는 개발에 따른 점토퇴적 공간(즉 조상대와 상부 조간대)의 상실과 낙조류 우세의 조류 특성 변화에 기인된 것으로 판단된다. 또한 하구의 갯벌 퇴적물은 바람이 강한 가을부터 봄까지 실트가 많아져 조립해지고, 바람이 약하고, 방류량이 많은 여름에 점토가 많아져 상대적으로 세립해지는 계절적 변화를 보임으로써 하구 갯벌에서 퇴적물 입자의 거동이 실트 입자의 경우 풍파에 의해서, 점토 입자의 경우 주로 담수 방류와 조석작용에 의해 영향 받고 있음을 보여준다. 하구 갯벌에 대한 6년 동안(2005~2011)의 침·퇴적 모니터링 결과는 영산강 하구 조간대에서 연평균 -2.6 cm/y의 침식이 이루어졌고, 2010년경에는 특이하게 연평균 4 cm/yr의 퇴적이 일어났음을 보여준다. 이러한 하구 조간대의 침식은 하굿둑 및 영암-금호 방조제 건설 이후에 이루어진 조석의 진폭 증가와 낙조 우세 조류의 비대칭성 강화에 기인된 것으로 평가되며, 2010년의 퇴적은 하구 준설에 따른 부유물의 대량 발생과 관련이 있는 것으로 판단된다.

젖소농가의 사육규모별 축사시설 분석 (Surveying for Barn Facilities of Dairy Cattle Farms by Holding Scale)

  • 민병로;서광욱;최희철;이대원
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.251-262
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    • 2009
  • 본 연구는 우리나라 젖소농가의 사육규모별 축사시설 현황을 파악하고자 전국 9개도시의 젖소 50두 이상사육농가 4,198호를 대상으로 축사시설 실태를 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 50두 이상 전업농가에서 344,514마리를 사육하였으며 농가당 50~99마리 사육규모가 78.9%로 대부분이었고 농가당 평균 사육두수는 82.1두 이었다. 젖소 우사의 건축 시기는 평균 건축연도가 1995년 9월로타 축종에 비하여 노후한 편이었으며 농가당 축사면적은 $1,740.0\;m^2$이었다. 젖소 우사의 건축형태는 톱밥우사 84.0%로 가장 높은 비율을 차지하였고 후리스톨 5.1%, 계류식+톱밥 운동장 17.3%, 기타 4.4%이었다. 규모별 우사의 건축형태는 소규모 농가에서 톱밥우사가 많은 반면, 대규모 농가에서는 후리스톨이 10.9%로서 소규모 농가의 후리스톨 보다 높게 나타났다. 착유시설은 파이프라인 41.5%, 헤링본 22.8%, 탠덤 35.8% 이었으나 50~99두의 소규모 농가는 파이프라인이 48.0%로 많은 반면, 200두 이상에서는 헤링본 38.3%, 탠던 48.9%로 착유실 착유가 많은 것을 알 수 있다. 우사 바닥은 깔짚이 94.9%로 스크레이퍼에 비하여 상당히 높게 나타났으나 대규모 농가에서는 스크레파가 13.1%로 소규모 농가의 6.4%에 비하여 높은 경향이었다. 유우사 지붕의 재질은 슬레이트 32.5%, 비닐 16.3%, 썬라이트 11.1%, 판넬 10.9, 함석 8.8, 강판 8.3%로 조사되었다. 1995년 이전에는 슬레이트가 많았으나 1995년 이후 비닐지붕이 증가하고 있으며 대규모 농가에서도 비닐지붕이 23.8%로 소규모 농가에 비하여 많았다. 우사 외벽 재질은 개방식이 83.3%이며 윈치커튼이 26.8%로 대부분 개병형 우사 이었다. 젖소 사육시설의 사용년수는 착유기 9.2년, 사료자동급이기 7.9년, 급수기 9.2년, 전기시설 10.4년으로 최근 사료자동급이기의 시설개선이 많이 있었던 것으로 나타났다.

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친수공간 이용효율성 개선을 위한 중요도·만족도 분석 - 국내·외 드래곤 보트 페스티벌을 위한 친수공간 사례로 - (An Importance and Satisfaction Analysis for Improvement Efficiency Use of Waterfront - A Focus on the Waterfront Analysis for Domestic and Foreign Dragon Boat Festival -)

  • 안병철
    • 한국조경학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.86-99
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    • 2016
  • 본 연구에서는 친수공간을 적극적으로 활용하는 수상레포츠인 드래곤 보트 페스티벌을 통해 친수공간의 외적 환경과 내적 공간구조의 분석하고, 이용효율성을 증진시키는 방안을 고찰해 보고자 하였다. 홍콩, 부산, 인천, 대전 등 국내외 4곳의 대상지를 통해 친수공간의 이용효율성에 영향을 미치는 요소에 대한 이용자들의 중요도와 만족도를 분석하고, 이에 따른 기초데이터를 제공하여 친수공간의 문화컨텐츠 활성화에 도움이 되고자 하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 12항목에 대한 중요도 분석에서 친수공간 주변의 현대적 관광자원이 가장 높게 나타났으며, 수변경관, 수변광장 및 오픈스페이스, 편의시설, 교통접근성, 수변녹지, 전망공간, 역사적 관광자원, 보행접근성, 수면의 폭, 수질, 수심, 파랑 등의 수면조건, 계류시설 순으로 분석되었다. 둘째, 수변경관성은 대상지의 공간 구조적 문제라기보다는 도시 규모에 따른 외적 환경 요인에 의한 것으로 해석되며, 친수공간 입지선정에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요인으로 해석된다. 수변 녹지경관의 분석에서 국내 대상지의 만족도가 높은 것은 최근 천변공원 등이 친수적 행위를 고려하여 조성된 원인에 있다고 볼 수 있다. 전망공간은 수변 쾌적성 체험과 드래곤보트를 비롯한 수상레포츠의 역동성을 입체감 있게 볼 수 있는 주요 인프라로서, 이용효율성을 위해 개선되어야 할 부분이라고 판단된다. 셋째, 관광자원적 요소는 친수공간 이용효율성에 영향을 미치는 중요도가 높은 인자로서, 역사적 자원보다는 현대적 관광자원에 더욱 민감히 반응하는 것으로 나타났는데, 이는 젊은 계층들의 쇼핑, 레저 등을 위한 관광인프라가 영향을 미친다고 분석되며, 홍콩과 부산은 주변 관광자원 인프라가 인접해 있는 친수공간 이용에 유리하게 작용한다는 것을 보여준다고 할 수 있다. 넷째, 교통 접근성 분석에서, 홍콩과 부산 두 곳 모두 지하철에 의한 교통 접근성이 우수한 지역의 영향으로 높게 평가되었으며, 대전은 교통 인프라에 비해 상대적으로 낮은 장소적 인지도의 영향 탓으로 만족도가 낮게 분석되었다. 홍콩의 보행접근성은 친수공간이 도심으로 연결되어 있고, 부산은 주거단지와 쇼핑센터 등의 이용객들이 도보로 접근할 수 있는 위치에 의한 결과로 분석된다. 마지막으로, 수면의 폭의 중요도 만족도 분석에서, 인천을 제외하고는 3곳 모두 수면의 폭이 200m 이상이며, 일정수준 이상의 수면 폭이 수상레포츠를 즐길 수 있는 집중력을 저해하는 결과로서 해석될 수 있다. 수질, 수심, 파랑 등의 수면 조건의 분석에서, 부산은 설문조사시 수질에 대한 문제가 제기되었으며, 대전 갑천의 경우는 대회 참여자들에 의해 적정수심에 대한 문제점이 제기되었다.

긴 파이프로 이뤄진 세장형 부이 구조물의 파랑 중 생존성에 관한 모형시험 및 수치해석 연구 (An Experimental and Numerical Study on the Survivability of a Long Pipe-Type Buoy Structure in Waves)

  • 권용주;남보우;김남우;박인보;김시문
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.427-436
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    • 2018
  • 본 논문에서는 긴 파이프 이뤄진 세장형 부이 구조물의 파랑 중 거동특성에 관한 모형시험과 수치해석 연구를 수행하였다. 대상 부이 구조물은 긴 파이프를 기본 뼈대로 하여, 상부구조물, 부력재, 중력식 앵커로 구성된 아티큘레이트(Articulated)형 부이 구조물이다. 대상 해역인 서해에서의 본 부이 구조물의 생존성을 평가하기 위하여, 축척비 1/22의 축소 모형을 제작하여 선박해양플랜트연구소 해양공학수조에서 일련의 모형시험을 진행하였다. 이 때 50년 재현주기의 극한파 조건을 고려하였으며, 또한 조류 및 주기 효과를 검토하기 위하여 추가적인 실험을 수행하였다. 생존성 평가를 위한 주된 평가항목으로는 구조물의 거동, 앵커 지지력, 침수 횟수를 고려하였다. 모형시험 결과와의 상호검증을 수행하기 위하여 상용계류해석 프로그램인 OrcaFlex를 이용하여 수치 시뮬레이션을 병행하였다. 평가결과로써 먼저 조위차에 따른 본 부이 구조물의 거동 특성에 대해 살펴보았다. 고조위와 저조위 조건에서의 종동요 응답, 앵커지지력의 변화를 살펴보았으며, 수치 시뮬레이션 결과와의 직접 비교 검토하였다. 두 번째로는 파도 주기와 조류의 유무에 따른 부이 구조물의 응답 특성 변화에 대해 고찰하였다. 세 번째로는 상부구조물의 침수와 관련하여 비디오 분석을 통한 침수 횟수를 수치해석 결과와 비교 제시하였다. 마지막으로 모형시험에서 직접 계측하지 못한 구조응답과 관련하여 수치 시뮬레이션 결과를 제시하고, 극한파 중 구조적 안전성에 대해서 논하였다. 일련의 생존성 평가 연구를 통하여 본 부이 구조물의 극한파 중 거동 특성에 대해 살펴볼 수 있었으며, 파도, 조류, 조위차에 따른 민감도 특성을 통해 본 부이구조물의 취약점 및 활용성에 대해 고찰해 보고자 하였다.

YOLO 알고리즘 기반 국토위성영상의 선박 모니터링 가능성 평가 연구: 부산 신항과 캘리포니아 오클랜드항을 대상으로 (A Study on Evaluating the Possibility of Monitoring Ships of CAS500-1 Images Based on YOLO Algorithm: A Case Study of a Busan New Port and an Oakland Port in California)

  • 박상철;박영빈;장소영;김태호
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1463-1478
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    • 2022
  • 한국 수출입의 99.7%는 해상운송이 차지하고 있으며, 항만의 효율적 운영을 위해 해운 물류 모니터링 시스템 개발 필요성이 대두되고 있다. 현재 automatic identification system (AIS)를 기반으로 선박의 정보를 조회하여 해상 물동량 추정 연구가 진행되고 있지만, AIS를 운영하지 않는 선박들에 대한 모니터링은 불가능하다는 한계가 있다. 고해상도 광학 위성 영상은 광역의 범위에서 AIS 미운영 선박 및 소형 선박을 식별할 수 있기 때문에 AIS 기반 물동량 모니터링의 공백을 보완할 수 있다. 그러므로 선박 및 물동량 모니터링에 활용하기 위해, 고해상도 광학 위성영상에서 선박을 탐지하고 화물선 및 소형 선박을 분류하는 연구가 필요하다. 본 연구는 초기 국토위성영상을 이용하여 생산된 학습 자료 기반으로 인공지능 모델을 훈련시키고 다른 영상에서 탐지를 수행함으로써, 국토위성영상의 딥러닝 학습 자료 생산 및 선박 모니터링 활용 가능성을 알아보고자 하였다. 학습 자료는 황해 및 황해 주요 항만 구역 내 선박들을 추출하여 제작했으며, You Only Look Once (YOLO) 알고리즘을 사용하여 탐지 모델은 구축하고 국내외 주요 항만 각 1개소를 대상으로 선박 탐지 성능을 평가하였다. 항만 접안 및 해상 정박중인 선박을 대상으로 탐지 모델에 적용한 결과를 AIS의 선종 정보와 비교하였고, 국내 항만에서 85.5%와 89%, 국외 항만에서 70%의 선종 분류 정확도를 확인하였다. 본 연구 결과는 정박중인 선박을 중심으로 고해상도 국토위성영상을 활용하여 모니터링이 가능함을 확인하였다. 향후 지속적인 학습 자료 구축을 통해 탐지 모델의 정확도를 향상시킨다면 전세계 주요 항만에서 선박 및 물동량 모니터링 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.