볼록 껍질 알고리즘을 이용한 등부표 위치패턴 최적화 기간 연구

A Study on the Optimization Period of Light Buoy Location Patterns Using the Convex Hull Algorithm

등부표는 해상에 부유하는 구조물로, 해양 기상 등 외력에 의해 표류하여 위치가 고정되어 있지 않고 이동하므로 등부표의 유실 또는 위치 이탈을 감시하는 것이 필요하다. 이에 해양수산부는 등부표의 과거 위치 데이터를 기반으로 등부표별 위치패턴을 분석하여 등부표의 위치 이탈에 대한 경보를 제공하고자 한다. 하지만, 매 2년 주기로 실시되는 인양점검에 의해 등부표의 위치패턴이 변화하므로, 인양점검 후 새로운 위치패턴을 분석하여 위치를 감시하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 볼록 껍질 알고리즘과 거리 기반 군집 알고리즘을 사용하여 다양한 기간 동안의 등부표 위치 데이터를 분석하였다. 또한, 등부표의 정확한 위치패턴 인식을 위한 최적의 데이터 수집 기간을 식별하였다. 연구 결과, 안정적인 위치패턴을 확립하는 최적의 데이터 수집기간은 9주이며, 위치 데이터의 약 89.8%를 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 위치패턴 기반 등부표 관리 기능을 향상하는 데 활용될 수 있으며, 효과적인 모니터링과 등부표 위치 이탈 여부의 조기 감지에 기여할 것으로 기대한다.

The light buoy, a floating structure at sea, is prone to drifting due to external factors such as oceanic weather. This makes it imperative to monitor for any loss or displacement of buoys. In order to address this issue, the Ministry of Oceans and Fisheries aims to issue alerts for buoy displacement by analyzing historical buoy position data to detect patterns. However, periodic lifting inspections, which are conducted every two years, disrupt the buoy's location pattern. As a result, new patterns need to be analyzed after each inspection for location monitoring. In this study, buoy position data from various periods were analyzed using convex hull and distance-based clustering algorithms. In addition, the optimal data collection period was identified in order to accurately recognize buoy location patterns. The findings suggest that a nine-week data collection period established stable location patterns, explaining approximately 89.8% of the variance in location data. These results can improve the management of light buoys based on location patterns and aid in the effective monitoring and early detection of buoy displacement.