• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권4호
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• pp.403-410
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• 2003

자율운항제어 시스템은 선박운항에 있어 항해계획을 수립하고 현재의 선박운항 상태를 파악하여 선박을 제어하는 항해 전문가 시스템이다. 이러한 자율운항제어 시스템을 테스트하기 위해서는 실제 선박을 대상으로 성능을 테스트하여야하나, 선박은 고가의 운송수단이고, 자율운항제어 시스템을 장착하기 위한 하부장치 인터페이스를 설계 및 구현하기에는 많은 시간이 소요되므로 선박시뮬레이션 시스템을 이용하는 것이 타당하다. 선박시뮬레이션 시스템은 선박의 물리적 운항특성을 모방하는 선박운동시뮬레이션 시스템과 선박 운항 주변에 변화하는 장애물을 시뮬레이션하는 주변객체 시뮬레이션 시스템으로 구성된다. 본 연구에서는 선박 운동방정식을 이용하여 선박의 물리적 및 운항 특성을 모방한 선박운동시뮬레이션 시스템을 설계 개발하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 추계학술대회
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• pp.86-87
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• 2023

해상환경에 적용된 최적항로예측 알고리듬을 자율운항선박의 기본 시스템으로 가정하고 육상의 육상원격제어시스템을 통해 선박이 제어되는 환경을 ECDIS 시스템을 사용하여 시뮬레이션하고 자율운항선박과 육상원격제어 간 안전운항를 위해 상호 시스템 공유를 이용한 협업을 바탕으로 최적항로예측 시뮬레이션을 개선하는 방안을 분석하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.263-264
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• 2022

전 세계적으로 자율운항선박 관련 연구가 활발히 수행되고 있으며, 자율운항선박 관련 개발 기술에 대한 시험평가 기술의 개발도 그 필요성이 부각되고 있다. 이와 같은 자율운항선박 관련 개발 기술에 대한 시험평가와 관련하여 현재 다부처사업으로 진행 중인 자율운항선박 기술개발사업에서는 자율운항선박에 탑재되는 장비 또는 알고리즘의 성능을 검증하기 위한 플랫폼으로 시뮬레이션 기반 테스트베드(Simulation-based testbed for autonomous ship, S-TAS)를 개발하고 있다. 본 연구에서는 시뮬레이션 기반 테스트베드의 활용을 위하여 자율운항시스템 구성요소 중 안전운항시스템과 경제운항시스템을 검증하기 위한 시뮬레이션 기반 시나리오 운용기능을 설계하였으며, 향후 개발되는 자율운항시스템을 위한 시나리오 운용 기술의 개발 및 연구를 수행할 예정이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.41-42
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• 2014

최근 우리나라에서는 새로운 항만설계 혹은 변경 등을 함에 있어 해상교통안전진단을 우선적으로 실시하여 해상교통의 안전을 도모하고 있다. 이 해상교통안전진단은 자연환경 및 해상교통조사, 선박조종시뮬레이션, 해상교통류 시뮬레이션, 계류안전성, 그리고 안전대책 등으로 구성되어 있다. 그 중 선박조종과 관련된 선박조종시뮬레이션이 아주 중요하다. 이것은 해당 항만에서 선박 조종을 담당하는 도선사 혹은 선장들에게 직접적인 관련이 있기 때문이다. 선박조종시뮬레이션에서 근접도 평가는 항로 혹은 접이안 조선의 안전도를 평가하는 중요한 요소이다. 그러나 근접도 평가는 시뮬레이션의 횟수를 얼마 이상으로 할 때 제대로 된 평가를 할 수 있는가 하는 점은 밝혀져 있지 않다. 중심극한정리에 따르면 30회 이상이면 표본 집단은 정규분포를

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.81-83
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• 2007

항만이나 항로에서의 심층적인 선박운항 안전성 평가를 위한 목적으로 주로 선박운항 시뮬레이션 시스템이 사용되고 있다. 하지만, 실제해상에서 선박이 조우할 수 있는 환경 조건은 매우 다양한 반면, 비용이나 시간적인 제약으로 인하여 실시간 선박운항 시뮬레이션은 극히 한정 된 경우에 대해서만 수행되는 것이 일반적이다. 본 논문에서는, 이러한 실시간 시뮬레이션 실험 조건을 효과적이고 체계적으로 도출하기 위한 통계적 기법에 대하여 제안하고, 이 기법을 실제 선박 운항 안전성 평가를 위한 시뮬레이션 연구에 적용한 실증 분석 결과를 사례 연구로 기술하였다. 실증 분석에는 주성분을 이용한 종합 운항 난이도 산정 방법과 누적 확률분포 개념을 이용하여 선박 운항 난이도가 높은 실험 조건을 실시간 시뮬레이션 실험 조건으로 선택하는 기법을 제시하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권12호
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• pp.1700-1709
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• 2019

최근, 선박의 안전항해를 지원하기 위한 시스템(서비스)의 개발을 위해 여러 연구가 진행되고 있으며, 이들 연구에서는 개발한 시스템의 유용성 검증 및 효과도 평가에 공통적인 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 DEVS 형식론 기반 선박 항해 모델링 및 시뮬레이션 기법을 제안한다. 선행연구에 이어 국제해상충돌예방규칙과 관련된 내용을 분석 및 도출하여 의사결정을 위한 항해사 및 조타수 에이전트를 모델링하고, 실제 선박의 운동특성을 반영하기 위한 추정 및 보간 기법을 제안한다. 또한, 설계한 내용을 반영하여 선박 항해 시뮬레이션 시스템을 구현하고, 개발한 시스템의 유용성을 검증하기 위한 다섯 가지 충돌회피 시나리오를 개발한다. 그 후, 각 시나리오에 따른 시뮬레이션을 수행하고 결과를 재구성하여 제시한다. 이를 통해 시뮬레이션 아키텍처 내에서 선박 구성요소 및 에이전트 모델이 유기적으로 결합하여 충돌회피 의사결정 및 항해 시뮬레이션이 가능함을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.347-348
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• 2022

자율운항선박 도입에 관한 논의가 국제해사기구에서 본격적으로 시작됨에 따라 자율운항선박 관련 기술개발이 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 통신, 보안, 고장진단, 유지보수 등의 기술개발이 아직 미흡하여, 자율운항선박의 상용화까지는 많은 시간이 소요될 것으로 예상된다. 이러한 기술들은 문제가 발생할 경우 선박에 막대한 피해를 발생시킬 수 있으며, 특히, 연안을 항해하는 선박보다는 대양을 항해하는 선박에 더 치명적이기 때문이다. 본 연구에서는 대양항해 시 자율운항선박에 발생할 수 있는 문제들을 극복하기 위한 방안으로 여러 척의 선박을 하나의 그룹으로 묶어 항해하는 그룹항법시스템을 제안한다. 하나의 그룹은 한 척의 유인선박인 리더선박과 여러 척의 무인선박인 추종선박으로 구성되어 있으며, 항해하는 동안 일직선 형태를 유지한다. 리더선박은 출발지에서 목적지까지 미리 설정된 변침점을 따라 항해하며, 추종선박은 리더선박의 경로를 추종하여 항해한다. 선박의 침로를 제어하기 위한 타각 제어기는 선박에서 주로 사용되는 PD 제어기를 구현하여 사용하였다. 그룹항법시스템을 검증하기 위해 선박해양플랜트연구소에서 공개한 KVLCC2의 축소 모형인 L-7 모델을 사용하여 시뮬레이션을 진행하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.76-77
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• 2022

COLREGS의 규칙 17에는 피항선박만의 충돌회피동작으로 충돌을 피할 수 없을때 유지선박은 충돌을 피하기 위한 협력 행동을 취해야 한다고 명시되어 있다. 이 연구에서는 두 선박 간 충돌 시 각도별 거리(CDC)를 통해서 유지선박이 언제 충돌회피 협력 동작을 취해야 하는 시점을 제시하였다. 두 선박 간 충돌평가는 다양한 시나리오에 기반한 시뮬레이션을 통해 수행되었고, 시뮬레이션은 MMG 모델에 의해 설계되었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2003년도 춘계학술발표회
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• pp.105-110
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• 2003

현대의 선박운항에 있어서 선내 노동의 경감과 운항의 안정성 및 경제성 확보를 위하여 선박 자동차 및 원격 조종화가 이루어지고 있다. 또한, 선박조종 및 작업제어를 위하여 컴퓨터를 이용한 통합제어 시스템에 관한 연구도 활발하게 진행되고 있다. 그러나 소형선박 및 어선과 같은 환경에서의 지능형 시스템에 관한 연구는 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 지능형 선박을 구현하기 위한 기반 연구로서 선박 운항자의 원격지시로 선박의 조타기를 제어하는 지능형 조타제어시스템을 구축하여 실용화를 위한 방안을 모색하였다. 구체적인 연구결과로는 지능형 학습 기법을 바탕으로 하는 퍼지 조타수 조작 모델을 구축하여 조타제어 시스템을 구현하였고. 모형선박(Miniature Ship)의 조타 시스템을 PC 상에서 원격으로 제어하기 위한 시뮬레이션 시스템을 구축하여 그 유효성을 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.86-88
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• 2023

선박의 입출항을 위해서는 항만 시설과의 유기적 연계가 필요하며 이는 자율운항선박에도 마찬가지로 적용된다. 항만 인근의 복잡한 해상교통 상황과, 정박지나 항로 등 항계 내에서 고려해야할 추가적인 환경 조건들은 자율운항선박의 운항의 난이도를 높이며, 항만의 시간/공간적 자원들을 고려하는 가운데 입출항을 수행하는 것은 자율운항선박과 항만 시설과의 연계를 필요로 한다. 본 논문에서는 스마트항만과 자율운항선박의 연계를 통해 안전한 입출항을 수행할 수 있도록 하는 입출항지원시스템의 연동 구조 설계 결과와 이에 대한 시뮬레이션 시험 환경 구축 결과를 다룬다.