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Interactive Navigational Structures

  • Czaplewski, Krzysztof;Wisniewski, Zbigniew
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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    • pp.495-500
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    • 2006
  • Satellite systems for objects positioning appeared indispensable for performing basic tasks of maritime navigation. Navigation, understood as safe and effective conducting a vehicle from one point to another, within a specific physical-geographical environment. [Kopacz, $Urba{\acute{n}}ski$, 1998]. However, the systems have not solved the problem of accessibility to reliable and highly accurate information about a position of an object, especially if surveyed toward on-shore navigational signs or in sea depth. And it's of considerable significance for many navigational tasks, carried out within the frameworks of special works performance and submarine navigation. In addition, positioning precisely the objects other than vessels, while executing hydrographical works, is not always possible with a use of any satellite system. Difficulties with GPS application show up also while positioning such off-lying dangers as wrecks, underwater and aquatic rocks also other naturaland artificial obstacles. It is caused by impossibility of surveyors approaching directly any such object while its positioning. Moreover, determination of vessels positions mutually (mutual geometrical relations) by teams carrying out one common tasks at sea, demands applying the navigational techniques other than the satellite ones. Vessels'staying precisely on specified positions is of special importance in, among the others, the cases as follows: - surveying vessels while carrying out bathymetric works, wire dragging; - special tasks watercraft in course of carrying out scientific research, sea bottom exploration etc. The problems are essential for maritime economy and the Country defence readiness. Resolving them requires applying not only the satellite navigation methods, but also the terrestrial ones. The condition for implementation of the geo-navigation methods is at present the methods development both: in aspects of their techniques and technologies as well as survey data evaluation. Now, the classical geo-navigation comprises procedures, which meet out-of-date accuracy standards. To enable meeting the present-day requirements, the methods should refer to well-recognised and still developed methods of contemporary geodesy. Moreover, in a time of computerization and automation of calculating, it is feasible to create also such software, which could be applied in the integrated navigational systems, allowing carrying out navigation, provided with combinatory systems as well as with the new positioning methods. Whereas, as regards data evaluation, there should be applied the most advanced achievements in that subject; first of all the newest, although theoretically well-recognised estimation methods, including estimation [Hampel et al. 1986; $Wi{\acute{s}}niewski$ 2005; Yang 1997; Yang et al. 1999]. Such approach to the problem consisting in positioning a vehicle in motion and solid objects under observation enables an opportunity of creating dynamic and interactive navigational structures. The main subject of the theoretical suggested in this paper is the Interactive Navigational Structure. In this paper, the Structure will stand for the existing navigational signs systems, any observed solid objects and also vehicles, carrying out navigation (submarines inclusive), which, owing to mutual dependencies, (geometrical and physical) allow to determine coordinates of this new Structure's elements and to correct the already known coordinates of other elements.

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해군함정 협수로 연안 항해시 함위산출 및 보고사항 개선에 관한 연구 (A Study for Improving Naval Vessels's Position Calculation and Reporting Requirements for Safe Sailing in Narrow Channels)

  • 고재우;임봉택
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.451-456
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    • 2015
  • 본 연구는 해군함정이 협수로 연안항해시 실시하고 있는 교차방위법을 살펴보았다. 특히, 물표 측정 순서에 의해 오차가 적게 발생하는 위치산출 방법, 권고 침로 산출 방법 및 위치 산출 후 조함권자에게 보고하는 사항을 항해안전 측면에서 살펴보았다. 해군 함정의 경우 협수로 항해 시, 협수로 연안 항해 요원이 배치되어 보다 강화된 항해 안전태세를 유지하게 된다. 물론 최신 기술의 발달로 다양한 항해장비가 등장하고 있어, 별도의 함위 산출 요원이 없어도 함위를 정확히 산출할 수 있다. 그러나 해군 함정의 경우 교전 시 언제든 함정손상이 발생할 수 있다는 점, 최근 지속적인 북한의 전파 교란으로 인해 항해 장비를 운용할 수 없는 상황이 발생할 수 있다는 점, 상선과는 다르게 함교에 충분한 인원이 배치될 수 있다는 점 등 교차방위법을 사용할 필요성이 존재한다. 본 연구를 통해 해군 함정 교차방위법이 항해안전 측면에서 개선되고, 초급장교들의 Seamanship 함양에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

선박 근접상황에 대한 VTSO의 상황 인식 분석에 관한 연구 (The Situation Awareness Analysis of VTSOs in the Close Quarters Situation)

  • 이진석;송재욱
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.25-30
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    • 2018
  • 본 연구는 VTS 시스템을 통해 선박 통항 상황을 모니터링 중 선박 간에 발생할 수 있는 충돌 위험 상황에 대한 해상교통관제사(Vessel Traffic Service Operator: 이하 VTSO)의 상황 인식에 따른 위험 태도를 분석하고자 실시되었다. 양 선박이 서로 근접하고 있는 상황에서 VTSO들의 주관적 관점에서의 위험 정도를 설문조사를 통하여 파악하고 이를 선박 충돌 위험도 평가모델(이하 CoRi)에 의한 계산 값과 비교함으로써, 근접상황에 대한 각 VTSO의 위험 태도를 분석하였다. 그 결과, VTSO 전체의 40% 이상이 약한 위험 회피형임을 확인할 수 있었고, VTSO의 위험 태도가 성별, 연령, 근무경력, 센터직책, 사고경험, 승선경력에 따라 차이가 있는지 분석한 결과, 근무경력, 센터직책, 사고경험에 대해 유의한 차이를 확인할 수 있었다. 또한, 유의한 차이가 확인된 요인으로 VTSO의 위험 태도를 설명할 수 있는 회귀모형을 도출하였고, 이를 CoRi에 적용함으로써 VTSO 개인에 따른 충돌 위험도를 예측하여 더욱 정확하고 안전한 VTS 서비스를 제공하기 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

항해장비 표준화모드 지침 개발을 위한 사용자 선호도 조사에 관한 연구 (A Study on User Preference Test for Development of Guidelines on Standardized Modes)

  • 안영중;전계정;정재훈;강남선
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.371-377
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    • 2018
  • 항해장비 표준화 모드는 안전항해에 필요한 정보들을 신속 정확하게 확인하기 위하여 주요 항해장비의 핵심기능과 화면표시, 작동법등을 표준화하는 기능이다. 국제해사기구는 표준화 모드의 항해장비 적용을 위한 지침 개발을 항해통신수색구조위원회의 과업으로 배정하여 진행 중에 있다. 본 연구는 표준화 모드 적용에 대한 실제 사용자들의 의견과 선호도를 조사하여 지침 개발에 반영하기 위해 수행되었다. 항해장비 중 ECDIS를 대상으로, 항해 업무를 수행하기 위해 필수적 또는 우선적으로 요구되는 정보 및 기능의 종류, 화면 구성, 메뉴트리의 사용자 선호도 조사를 위한 테스트 프로그램을 구성하였다. 웹 기반의 테스트 프로그램을 통해 35개국 333명의 선호도 조사를 실시하였으며, ECDIS 사용자들이 항해당직 수행 시 선호하는 다양한 ECDIS 정보의 내용과 화면배치들을 확인하였다. 연구의 결과는 표준화 모드에 고려할 사용자 요구 사항을 제시하여, 실효성 있는 지침 개발에 기여할 수 있을 것이다.

중소형 선박의 안전항해를 위한 주기관 최소출력에 관한 연구 (A Study on the Minimum Engine Propulsion Power Required for Safe Navigation of Small and Medium Ships)

  • 강석용;안영중;김승연;이윤석
    • 한국항해항만학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.415-420
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    • 2018
  • 국제해사기구의 해양환경안전위원회에 의해 도입된 에너지효율설계지수는 이산화탄소 배출량 규제를 위해 필요하나, 선박의 감속운항과 주기관 출력 저하로 황천항해 시 사고로 이어질 수 있다. 이에 해양환경안전위원회는 황천항해 시 선박의 침로유지를 위한 주기관 최소출력에 대한 지침을 제시하였으나, 이는 재화중량톤수 20,000톤 이상 선박에 대한 것으로 중소형 선박에 대한 기준은 부재하다. 본 연구는 최소출력에 대한 지침을 근거로 지침 적용대상인 선박을 평가하고, 수정된 지침을 제안하였다. 또한 지침 미적용 대상인 재화중량톤수 20,000톤 미만의 중소형 선박들에 대한 주기관 최소출력 제시를 목적으로 관련 해양사고 사례들을 조사하고, 선박의 크기에 따른 주기관 출력을 분석하여 중소형 선박에 적용될 수 있는 주기관 최소출력 기준을 제시하였다. 연구의 결과는 악천후 시 중소형 선박들의 해양사고 감소를 위해 선박 건조에 고려될 수 있는 최소출력 기준으로 이용될 수 있을 것이다.

AHP를 이용한 선교항해장비의 상대적 중요도 평가 (A Relative Importance Evaluation of Bridge Navigational Equipment Using AHP)

  • 권소현;정우리;문성배
    • 한국항해항만학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.9-15
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    • 2021
  • IMO는 자율운항선박을 인간의 간섭으로부터 독립하여 다양한 수준으로 운용되는 선박으로 정의하였다. 자율운항선박 안전운항지원서비스는 항계 및 협수로 내에서 안전하게 항만에 접이안하여 화물을 신속하게 적양하 할 수 있도록 육상에서 지원하는 공공 서비스 개발을 통해 자율운항선박의 안전성과 효율성을 향상시키기 위함이다. 이를 위하여 안전운항지원서비스에는 자율운항지원, 접이안 및 계류지원, 화물 적양하 및 선박입출항 지원, PSC 점검 지원, 상태모니터링 지원, 사고대응지원의 6종 서비스 개발을 포함하고 있다. 이 중 사고대응지원 서비스를 위해 선교항해장비에 대한 상대적 중요도를 전문가 집단의 의사결정방법 중 하나인 AHP 방법을 사용하여 구체적이며 정량적인 방법을 통해 객관적인 판단으로 안전하고 효율적인 안전지원서비스 제공을 위한 선교항해장비를 계층화하여 상대적 중요도를 평가하였다. 자율운항선박 안전운항지원서비스 중 사고대응지원서비스를 위한 선교항해장비를 수심정보, 위치정보, 속력정보로 구분하여 설문조사를 실시하였다. AHP 적용결과, 수심정보, 위치정보, 속력정보의 순으로 중요도를 평가하였으며, 위치정보제공을 위한 장비별 상대적 중요도는 레이더, DGPS, ECDIS, 자이로 컴파스, 자동조타장치, AIS 순으로 평가하였다. 이는 항해사 장비별 활용도와 해양사고에 미치는 영향에 대한 설문조사결과와 유사함을 알 수 있었다.

선박 운항 중 컨테이너 해상유실 사고 및 대응에 관한 고찰 (A Discussion on Container Loss Accidents and Responses During Ship Voyage)

  • 황대중
    • 한국항해항만학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.331-337
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    • 2022
  • 2021년 UN 자문 연구기관인 해양환경전문가그룹(GESAMP)은 해운 부문의 해양쓰레기 발생원 여섯 가지 중 하나로 컨테이너 해상유실을 지목했다. 대표적으로 2021년 5월 발생한 X-Press Pearl호 침몰은 유실된 컨테이너가 해안으로 떠밀려와 내부에 적재된 플라스틱 펠릿이 스리랑카 연안을 뒤덮은 대형 환경오염 사고로 이어졌다. 이러한 배경으로 국제해사기구(IMO)는 2022년 9월 개최하는 제8차 화물 및 컨테이너 운송 전문위원회 회의를 기점으로 선박 운항 중 컨테이너 해상유실의 방지 및 후속대책을 논의한다. 본 연구는 IMO 회의에서 우리나라의 대응 방향을 수립하고자 컨테이너 해상유실 주요 사고 조사보고서 및 관련 전문 자료 분석을 통해 유실 사고의 주요 요인을 식별하고 대응에 대해 고찰하였다. 그 결과, 운항 중 컨테이너 해상유실의 주요 요인으로 컨테이너 선박의 대형화, 기상악화 그리고 컨테이너 적재 불량이 파악되었다. 특히, 기상악화에 따른 대형 컨테이너 선박의 운항 안전성 저하에 대한 대책 마련 필요성이 식별되었다. 또한, 컨테이너의 안전한 해상운송을 위해 국제협약 이행에 대한 통합 모니터링이 요구된다. 그리고 해양환경 보전 관점에서 유실 컨테이너의 회수에 대한 제도적 보완이 필요하다. 마지막으로 컨테이너 해상유실 사고의 근본적인 방지를 위해 선박의 건조와 운항 측면에서 조선과 해운이 상호보완 가능한 체계 구축이 필요함이 식별되었다. 운항 중 컨테이너 해상유실 사고의 여러 요인은 개별 관점의 대응으로 해결하기 어렵다고 판단된다.

S-201 표준기반의 항로표지 정보관리에 대한 연구 (A Study on S-201 Standards-based Management of Aids to Navigation Information)

  • 김윤지;김태희;오세웅
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.220-230
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    • 2023
  • 항로표지는 안전한 항해를 위해 중요한 도구로 항로표지가 제공하는 다양한 정보는 매우 중요하다. 항로표지 정보를 효율적으로 활용하기 위한 표준화된 항로표지 정보에 대한 수요는 점차 증가하고 있으며, 이를 위해 국제항로표지협회에서는 항로표지 정보관리 표준인 S-201을 제정하고 회원국에게 적용을 권고하고 있다. 그러나 우리나라는 항로표지법에 따라 항로표지를 정의하고 그 정보를 관리하고 있기에 국제적인 표준인 S-201 표준에 따른 정의 및 정보관리의 필요성은 더욱 커지고 있다. 이에 본 연구에서는 국제항로표지협회의 권고에 따라 S-201 표준을 적용한 항로표지 정보 관리 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 국제항로표지협회의 항로표지 정보 분류기준과 우리나라의 분류기준을 비교한 후, S-201 표준을 적용한 우리나라 항로표지 정보관리방안을 제시하였다. 이러한 연구 결과는 전세계적으로 정보 활용이 용이한 표준화된 디지털 항로표지 정보를 관리하는 데 중요한 기초자료로 활용될 것이라고 사료된다.

친환경연료 선박의 가스누출 피해저감을 위한 연구 (A Study on Safety Assessment for Low-flashpoint and Eco-friendly Fueled Ship)

  • 류보림;;강호근
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.25-36
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    • 2023
  • 선박의 온실가스 감축을 위한 다양한 환경규제가 발효되었고, 이로 인해 액화 천연 가스(Liquid natural gas, LNG), 액화 석유 가스(Liquefied petroleum gas, LPG), 암모니아 그리고 바이오 연료 등 여러 대체 연료를 선박에 적용하고 있다. 대안 연료의 대부분이 액화가스형태의 저인화점 연료가 많이 거론되고 있고 그 사용량은 지속적으로 늘어날 것으로 예상된다. 이에 따라, 이러한 저인화점 연료를 선박 연료로써 이용하기 위한 표준이나 지침서가 필요한데 아직까지 미비한 실정이다. LNG의 경우, 벙커링과 관련하여 ISO 표준이 마련되었고 비영리민간기구(NGO)인 선박가스연료협회(Society for Gas as a Marine Fuel, SGMF)에서도 LNG 벙커링에 대한 지침서를 마련하여 발간하였다. 이와 더불어, 선급에서도 안전한 벙커링을 위해 벙커링 방법과 절차에 따라 안전관리구역을 지정하도록 하고 있다. 따라서, 연료에 따른 안전관리구역을 설정하기 위한 절차를 마련하고 절차 수립을 위해 벙커링 환경조건과 가스 누출 시나리오를 분석하고 이를 토대로 수치해석적 방법으로 검증이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 절차 수립을 위한 초기 연구로써, 산업계의 적용 현황과 표준을 살펴보고 선급 지침서와 기존 선행 연구를 분석 및 조사하였다. 이를 바탕으로 국내 항만에서 벙커링을 위한 안전관리구역 설정을 위한 절차를 마련하고자 한다.

북태평양에서의 동계항해안전에 관한 연구 (A Study on about Securing Safe Sailing on the Sea Route of the North Pacific Ocean in Winter Season)

  • 윤점동;권종호;주재훈;허용범;최명식
    • 한국항해학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.1-31
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    • 1987
  • Nowadays, the transportation of almost all cargoes depends on sea routes in international trade. In the transaction of trade, cargo transportation must be completed on the base of two contrary objectives, one of which is to protect the vessel, cargoes and crew aborad her safely through every step of the transportation and the other is to pursue profits from the transaction of the trade. In spite of the great development of the modern techniques in shipbuilding today, many sea disaters of big merchant vessels have been occurring successively in winter seasons every year on the sea routes of the North Pacific Ocean. Whenever the accident of losing a vessel in rough sea occurred , many experts of the country to which the vessel belonged had tried to take out the reason of the missing without manifesting the exact cause of the unhappy occurrence. In this paper, we calculated ocean wave status along the route of the North Pacific Ocean theoretically concluded by us as optimum on the basis of weather and sea conditions. In the calculation, we used ITTC wave spectrum formula and meteorological data of "Winds '||'&'||' Waves of the north Pacific Ocean" edited by Ship Research Institute of Japan on the basic data assembled by World Meterological Organization through past 10 years. We selected three sample vessels of most common size in the North Pacific Ocean Routes, a container, a log carrier and a bulk carrier and applied tree sample vessels to the calculated sea conditions for getting the rolling angles of the vessels and stress exerting on the hulls. Examining the calculated results, we concluded as follows; 1. Under the condition of these status7 by beaufort scale, "heave to" maneuvering is the best and safest way to steer every vessel. 2. The most dangerous part of sea area along the west bound optimum route of the North Pacific Ocean in winter season, is the southern sea area of the Kamchatka peninsula.a peninsula.

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