• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.249-251
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• 2012

증강현실은 가상현실과 달리 현실 세계를 바탕으로 가상정보를 제공함으로, 보다 향상된 현실감과 상호작용을 가능케 하는 장점이 있다. 본 논문에서는 스마트폰이나 테블릿 PC에서 선박 3D 모델을 시각화하는 증강현실 기반의 선박설계 시각화 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 Contour 기법으로 모서리점을 추출하고, Harris의 코너점 검출기로 대표 특징점을 추출하여 설계도면 데이터베이스를 구축한다. SURF 알고리즘을 이용하여 카메라로부터 입력받은 설계도면 영상에서 대표 특징점들을 추출하여 서버에 저장된 설계도면 DB의 특징점과 설계도면을 매칭하여 인식한다. 인식된 설계도면은 모바일 기기에서 3D 선박 구조물을 증강하여 시각화한다. 기존의 2D로 이루어지는 영업설계에 비해 선박의 이해가 용이하며 설계기간을 단축시키는 효과로 영업경쟁력이 향상될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.320-321
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• 2015

항로표지 시뮬레이터는 우리나라 주요 해역의 지형적 환경적 특성 및 여기에서 운항하는 선박들과 해상교통 특성을 고려한 시뮬레이션 환경을 항로표지 설계자에게 제공하여, 항로표지 배치 및 선박 운항시 안정성 확보를 제공할 수 있다. 항로표지는 색깔이 중요한 역할을 한다. 그 중 주간에 보이는 항로표지 색깔보다는 야간에 보이는 항로표지 등명기의 불빛이 더욱 중요하다. 이에 항로표지 설계자에게 실제환경과 유사한 시뮬레이션 환경을 제공하기 위해서는 실제 등명기의 등색과 유사하게 구현이 되어야한다. 그러나 시뮬레이션에서의 항로표지 등명기의 등색은 디스플레이 특성에 의해 색상 왜곡이 발생한다. 이에 본 연구에서는 실제 등명기의 색도값을 측정 및 분석하며, 분석값과 유사한 색상의 샘플 등색을 비교 분석하여 시뮬레이션에서 실제 등명기와 유사하게 항로표지 시뮬레이터의 등명기 모델링에 적용하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.86-93
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• 2015

최근 선박의 안전항해를 위해 해사서비스 목록인 MSP에 대한 국제적인 논의가 활발하게 진행되고 있다. 성공적으로 MSP를 개발하기 위해서는 먼저 MSP의 구조와 데이터 표준화가 되어야 한다. 또한 육상-선박, 선박-선박 간 제공되는 IT서비스가 안전항해에 효과적인지 평가하고 데이터의 전달 및 표현방법에 대한 사전 적합성 검토가 필요하다. 따라서 본 논문에서 제안하는 시뮬레이션 시스템은 항해사 교육 목적으로 사용하는 선박 조종 시뮬레이터와 달리 일반 PC 환경에서 동작하여 MSP의 IT서비스를 개발하고 검증하는 것을 목적으로 설계하였다. 시스템은 시나리오 편집기 모듈과 항해환경 3차원 시각화 모듈, 항해기기 2차원 시각화 모듈로 구성되어 있다. 시나리오 편집기 모듈은 시뮬레이션 시나리오를 작성하고 시뮬레이션을 운용하는 기능을 제공한다. 항해환경 3차원 시각화 모듈은 작성된 시나리오에 따라 해상환경과 항해환경의 상호작용을 3차원으로 표현하는 기능을 제공한다. 항해기기 2차원 시각화 모듈은 선박의 주요 항해기기의 상호작용을 2차원으로 표현하는 기능을 제공한다. 개발된 시뮬레이션 시스템을 이용하여 다수 선박이 항구에 입 출항하는 항해환경을 구성하고 자선을 항구에 입항하는 시험을 행하여 국제해사기구에서 개발되어진 일부 MSP의 효용성을 평가하기 위한 시뮬레이션에 사용할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권1호
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• pp.10-17
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• 2023

최근 자율운항선박 개발을 위한 연구가 국내외에서 추진 중에 있다. 자율운항선박 개발에서 핵심기술 중 하나는 항로추종인데, 항로추종은 선박의 안전성 확보에 중요하기 때문에 자율운항선박 설계 시 사전평가 해야 한다. 본 연구의 목적은 자율운항선박 설계 시 항로추정성능의 시각적 및 정량적 평가기법을 개발하기 위한 것이다. 이 평가기법은 전산유체역학 기반의 자유 항주 모델과 LOS(Line-of-Sight) 알고리즘을 연계하여 개발하였다. 평가기법 중, 시각적 평가는 항로추종 중인 선박에 의해 생성되는 파계를 전산유체역학 소프트웨어를 이용하여 가시화하여 평가하고, 정량적 평가는 목표 선수방위각과 추정 선수방위각 사이의 차이 값과 계획항로와 추종항로 사이의 거리 차이 값을 이용하여 평가하였다. 항로추종성능 평가 결과, 항로추종 중 변침지점 부근에서 항로이탈편차가 크게 발생함을 알았고, 또한 선박 주위 유동의 시각화를 통해 선박 주위 유체 현상을 쉽게 파악할 수 있었다. 본 연구에서 제안한 평가기법은 자율운항선박 설계 시 항로추정성능 평가에 관한 시각적 및 정량적 평가에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.374-376
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• 2012

우리나라 항만 입출항 통항 선박의 대형화, 고속화에 따른 해양안전사고가 증가하고 있어 항만 연안 해역에서의 해상교통 안전 확보가 절실히 요구되고 있는 실정으로, 최근 국제항로표지협회(IALA)에서 항로표지 설계와 배치계획에 대한 의사결정을 지원할 수 있는 항로표지 전문 기능 시뮬레이터의 개발과 주요 항로의 항로표지 설계 및 계획 등을 검증할 수 있는 시스템 필요성을 제기하였다. 우리나라 주요 항로의 항로표지 설계와 적정 배치 여부 등을 검증하고 보완할 수 있는 시뮬레이션 시스템이 필요하며 3차원 가상현실 기법을 이용하여 항로표지의 신설 및 이설에 따른 여러 가지 효과를 직관적으로 파악하고 대상 해역의 특성이 고려된 다양한 해상교통환경 변화에 따른 항로표지의 신설 및 이설 효과를 선박 운항자 관점에서 검증하거나, 새로운 항만 항로 건설시 최적 항로표지 배치에 대한 의사결정을 지원하기 위한 항로표지용 시뮬레이터 시스템 개발이 진행되고 있다. 이러한 항로표지 시뮬레이터 개발에 필요한 항로표지 관련 속성에 대하여 기술하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.34-36
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• 2013

선박 항해기술 발달, 항해 교육 그리고 안전 법제 강화에도 불구하고 선박사고는 지속적으로 발생하고 있다. 이러한 해양사고의 저감을 목적으로 예방활동의 동기부여 및 촉진을 위해 예방활동을 정량적으로 평가하고 시각화한 선박사고 예방지수를 설계하였다. 제안된 예방지수는 지난 3년간(2010년~2012년)의 사고원인을 바탕으로 교육(Education), 기술(Engineering), 단속(Enforcement), 정보(Information) 영역에서 예방인자를 추출하여 평가모듈을 구성함으로서 예방지수를 산출하였다. 선박 종류별 예방지수를 측정한 결과 사고 발생률과 상관관계가 있는 유의한 결과를 얻었다. 평가모듈과 검증 및 조사과정을 보완하면 실제 선박사고의 예방에 활용이 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제36권8호
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• pp.599-605
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• 2012

선박의 대형화와 고속화에 따라, 발전된 안전운항 기술에 대한 요구가 최근 크게 늘어나고 있으며, 그 중, 해상 부표는 교통 안전정보를 제공하는 해상교통 분야의 주요 장비이다. 해상부표를 새롭게 설계하거나 설치 시, 안전성과 견고함을 판단하기 위해서 사전 검증은 반드시 필요한 과정이다. 본 논문은 새로운 해상 부표의 설계에 대해, 외부 환경 요소의 변화에 따른 설계물의 반응을 컴퓨터상에서 미리 보여주기 위한 프로그램을 구현했다. 즉, 외부 영향요소 즉, 바람, 파도 및 조류 값의 변화에 따라 설계물이 반응하는 결과를 시각적으로 보여준다. 특히, 영향요소 및 기능의 확장을 고려하여, 프로그램 내부 설계에 소프트웨어적 부품 개념을 도입한 아키텍처를 구성했다. 본 논문에서 지향하는 시각적 프로그래밍과 소프트웨어적 부품개념을 동시에 지원할 수 있는 그래픽 툴로써 Quest3D를 이용했다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.36-38
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• 2020

해상 ICT의 발전과 e-Navigation 도입 및 자율운항선 도입에 따라 해상 통신망의 종류와 범위가 확장되고 있고 디지털 항로표지 서비스의 필요성이 증가하고 있다. 어선원의 고령화, 해안 배후 단지의 발전에 의한 배후광, 기상여건 및 진보된 선내 항해 장비 사용 미숙 등으로 항로표지의 시각적·전자적 인지력이 저하되어 선박 안전 운항이 담보하기 어려운 상황에서 선박의 운항 상황 및 주변 해역 운항 상황·지리적 여건을 고려한 맞춤형 가상 디지털 항로표지 서비스는 항로표지의 전자적 식별을 용이하게 하고 안전 운항 유도 서비스로 해양 사고 예방에 도움이 될 것이다. 본 연구에서는 자율운항선 대응을 위한 디지털 항로표지 서비스 및 선박 운항 상황·지리적 여건을 고려한 적극적인 맞춤형 가상 디지털 항로표지 서비스 시스템의 설계방안을 제시하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.377-379
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• 2013

우리나라 항만 입출항 통항 선박의 대형화, 고속화에 따른 해양안전사고가 증가하고 있어 항만 연안 해역에서의 해상교통안전 확보가 절실히 요구되고 있는 실정으로, 최근 국제항로표지협회(IALA)에서 항로표지 설계와 배치계획에 대한 의사결정을 지원할 수 있는 항로표지 전문 기능 시뮬레이터의 개발과 주요 항로의 항로표지 설계 및 계획 등을 검증할 수 있는 시스템 필요성을 제기하였다. 우리나라 주요 항로의 항로표지 설계와 적정 배치 여부 등을 검증하고 보완할 수 있는 시뮬레이션 시스템이 필요하며 3차원 가상현실 기법을 이용하여 항로표지의 신설 및 이설에 따른 여러 가지 효과를 직관적으로 파악하고 대상 해역의 특성이 고려된 다양한 해상교통 환경 변화에 따른 항로표지의 신설 및 이설 효과를 선박 운항자 관점에서 검증하거나, 새로운 항만 항로 건설시 최적 항로표지 배치에 대한 의사결정을 지원하기 위한 항로표지용 시뮬레이터 시스템 개발이 진행되고 있다. 이러한 항로표지 시뮬레이터 개발에 필요한 항로표지 관련 3D 모델링의 구현 방법과 종류에 대하여 기술하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제47권6호
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• pp.367-375
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• 2023

본 연구에서는 국내 연안 해역 환경에서의 해상교통관제 서비스에 기여할 수 있는 항적 간 거리 척도를 개발하였다. 새로운 항적간 거리 척도는 전통적으로 위치 시계열 간의 유사도를 측정하는 데 활용되는 하우스도르프 거리(hausdorff distance)와 두 항적 간의 대지속력(Speed Over Ground, SOG)의 평균 간의 차이, 그리고 대지침로(Course Over Ground)의 분산 간의 차이를 가중합하여 설계되었다. 새로운 척도의 유효성을 검증하기 위하여 실제 AIS 항적 데이터와 병합 군집화 알고리즘을 활용한 기존 항적 간 거리 척도와의 비교 분석이 수행되었으며, 새로운 거리 척도를 활용한 항적 군집화 결과가 하우스도르프 거리(hausdorff distance), 그리고 다이내믹 타임 워핑 거리(Dynamic Time Warping distance) 등 기존 척도에 비해 항적 간 지리적 거리나 대지속도 및 대지침로 등 선박 거동 특성의 분포를 비슷하거나 그 이상의 수준으로 정교하게 반영하고 있음을 데이터 시각화로써 확인하였다. 정량적으로는 Davies-Bouldin 지표를 기준으로, 군집화 결과가 더욱 우수하거나 약간 낮은 수준을 기록한 한편, 거리 계산 효율성에서는 특히 우수함을 실증하였다.