• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2019.05a
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• pp.82-82
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• 2019

해상에서 긴급상황 발생 시 선박운항자는 짧은 시간에 신속 정확한 의사 결정을 할 필요가 있다. 이를 위해서 해양사고(충돌, 좌초, 화재, 엔진고장, 조타고장) 심각성에 따른 대피항로(해경선, 비상투묘, 표류, 임의좌주, 주변선박) 선정 알고리즘을 설계하였고, 선박운항자를 위한 긴급대피지원안내 시스템을 개발 중에 있다. 본 연구에서는 대피항로 선정 지원 기술 중 비상투묘와 충돌위험도를 중심으로 시스템 적용 모델의 타당성의 평가하고 알고리즘의 신뢰성을 검증하였다. 비상투묘 지원 기술의 검증을 위해 국내외 해양사고 보고서 및 재결서를 분석하고 알고리즘에 적용해 결과를 비교하였다. 충돌위험도를 검증하기 위해 재결서의 선박 충돌 사고 사례를 시뮬레이션으로 재현하였고, 시뮬레이션 기록 데이터를 기반으로 PARK model, IWRAP MK2 프로그램을 이용해 충돌위험도를 평가하였다. 본 연구의 결과를 통해 해양사고 발생 시 선박과 인명 피해를 최소화할 수 있을 것으로 예상된다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.46 no.6
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• pp.554-561
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• 2022

Technology development related to maritime autonomous surface ships (MASS) is actively progressing around the world. However, since there are still many technically unresolved problems such as communication, cybersecurity, and emergency response capabilities, it is expected that it will take a lot of time for MASS to be commercialized. In this study, we proposed a ship group navigation system in which one leader ship and several follower ship are grouped into one group. In this system, when the leader ship begins to navigate, the follower ship autonomously follows the path of the leader ship. For path following, PD (proportional-derivative) control is applied. In addition, each ship navigates in a straight line shape while maintaining a safe distance to prevent collisions. Speed control was implemented to maintain a safe distance between ships. Simulations were performed to verify the ship group navigation system. The ship used in the simulation is the L-7 model of KVLCC2, which has related data disclosed. And the MMG (Maneuvering Modeling Group) standard method proposed by the Japan Society of Naval Architects and Ocean Engineering (JASNAOE) was used as a model of ship maneuvering motion. As a result of the simulation, the leader ship navigated along a predetermined route, and the follower ship navigated along the leader ship's path. During the simulation, it was found that the three ships maintained a straight line shape and a safe distance between them. The ship group navigation system is expected to be used as a navigation system to solve the problems of MASS.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.19 no.3
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• pp.127-135
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• 2010

Modern marine navigation requires officers on the bridge to monitor a torrent of data on both the insides and outsides of the ship from numerous useful devices. But despite these tools, navigators can still find it difficult to make a safe decision for two reasons: one is that too much data if provided too quickly tends to cause fatigue and overwhelm the officer, and the other is that any inconsistency across data from several different types of devices can lead to confusion. Indeed, the fact remains that the many marine accidents can be attributed to human error, and hence there is a strong need for decision-support tools for marine navigation. One technique of providing decision support is through the use of simulation to evaluate or predict system dynamics over time using an accurate model. This paper, as a simulation method for risk prediction for a navigation safety information system of ship, suggests a navigation prediction simulation system using various knowledge bases and discrete event simulation methodology, and supports the validity of the system through the examples of components in a restricted navigation situation scenario.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.9
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• pp.1038-1048
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• 2019

Recently, various systems have been developed to support ship navigation safety. In order to verify the usefulness of such a system, it is most ideal to try it on a real vessel, but there are many difficulties. As an alternative, usability verification methods applied with modelling and simulation (M&S) techniques are required such as FMSS, which is closest to reality, is very expansive to construct, and there needs the specialized operator. For this reason, this paper proposes a method to verify the navigation safety support system by modeling and simulation techniques based on the Discrete Event System Specification (DEVS) formalism. As a first step, we designed the navigation simulation architecture based on the SES/MB framework, and details on modelling ship core equipment and navigator agents based on the DEVS. Through this, we are able to implement the navigation simulation system for vessels, and evaluate the effectiveness of navigation safety support elements such as collision avoidance, etc. using developed scenarios.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.306-307
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• 2022

Recently, in the process of developing, verifying, and upgrading the e-Navigation service and autonomous navigation system, there is an increasing demand for inter-working with a ship-handling simulator that can simulate actual maritime traffic conditions. In this paper, to develop a ship-handling simulation system based on actual maritime traffic conditions, a simulation server was built, received information on the actual maritime traffic conditions from the e-Navigation linkage system, and changed to information for operating the ship-handling simulator. In order to provide simulation images to users, 3D shape modeling for trade ports, coastal ports in Korea and major type of ship were performed. The developed system will be used for the advancement of e-Navigation service, development and verification of autonomous navigation systems, by enabling simultaneous processing of more than 10,000 ships and allowing users to simulate actual maritime traffic conditions in the desired area.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1998.03a
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• pp.37-37
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• 1998

현재 정부는 우리나라 물동량 증가에 따른 수도권 항만의 기능 재정립 및 신항만 입지를 선정하기 위한 조사·연구를 진행중이다. 본 연구에서는 현행 인천항의 항만 시스템과 신규항만 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 모형을 개발하여 신항만 개발로 인한 선박대기시간의 감소 및 항만 체류 시간의 감소 등을 예측하였다. 이 결과는 신항만 개발의 경제적 타당성 분석에서 사용자 편익으로 활용될 수 있다. 시뮬레이션 모형은 ARENA를 이용하여 개발하였다. 수도권 항만 즉 인천항에서 처리되는 화물은 양곡을 비롯한 12개 품목이며, 각각의 화물은 5단계의 규모별로 나누어 선박의 도착간격 및 재항시간 분포 등을 1995년 인천항의 실제 자료를 토대로 추정하였다. 선박의 도착간격은 지수 분포로 나타났으며, 서비스시간은 삼각분포(Triangular Distribution)로 근사되었다. 화물량 예측치가 1996, 2001, 2006, 2011, 2020년으로 되어 있고, 이에 따른 신항만 입지 및 규모가 결정됨에 따라 각 연도별로 신항만을 개발할 경우와 개발하지 않은 경우의 각각에 대한 연간 화물별 선박대기 시간 및 재항시간 등을 추정하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2007.12a
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• pp.5-7
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• 2007

IMO MSC 에서 제안된 E-Navigation 개념은 전자정보통신기술에 기반한 선박과 육상간 해양정보의 수집, 통합, 교환, 표현, 분석 풍을 통해서 항행 안전과 효율을 높이고, 해양환경을 보호하는 항행서비스를 개선하는 것이다. E-Navigation 전략을 개발하고 E-Navigation 환경을 구축하는 과정에서 해상교통환경의 주체가 되는 관제센터와 운항 선박의 정보교환 연동 시뮬레이션은 E-Navigation 환경 구축에서 중요한 의의가 있다. 육상-선박간 연동 시뮬레이션을 통해서 E-Navigation의 다양한 정보 교환의 기술적 가치와 새로운 교통환경의 안전성과 효율성을 평가할 수 있다. 본 연구에서는 항만 관제 모의를 수행하는 VTS 시뮬레이터와 선박운항을 모의하는 선박운항 시뮬레이터를 통합 운영하여 고급의 교통 정보를 양방향으로 교환하고, 각 선박마다 차별화된 교통 정보를 제공받을 수 있는 방안을 마련하기 위한 E-Navigation 환경을 시뮬레이션하는 시스템을 연구하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.115-116
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• 2022

자율운항선박 원격제어시스템 구현을 위해서는 통신네트워크의 활용은 필수적이다. 하지만 현재 VSAT, LTE, WIFI를 활용한 통신네트워크의 방해요인중 하나는 시간지연이다. 다양한 연구를 통해 시간지연의 측정과 감소를 위한 연구가 진행중에 있다. 본 연구에서는 이러한 시간지연에 따라 항해사의 제어형태를 파악하기 위한 준비단계로 해양사고 재결서를 통해 분석한 결과를 바탕으로 시나리오를 개발하여 시뮬레이션을 통한 선박조종성능 만족도 평가를 시행하였다. 향후 이를 바탕으로 시간지연에 따라 원격제어자에게 선박조종성능을 저해하는 요인을 식별하고 이를 제거 및 방지하기 위한 방법에 대해 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2016.05a
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• pp.32-34
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• 2016

웹기반 3D 가시화 모듈은 선박운항 시뮬레이터 시스템을 플랫폼 종류에 제약을 받지 않고 다양한 시스템의 요구사항을 효과적으로 반영하여 웹브라우저에서 3D 가시화 시뮬레이션을 지원하는 시스템이다. 본 연구에서는 시뮬레이션 데이터를 Socket.io 이용하여 실시간으로 업데이트를 하였으며 시각 및 기상상태, 해상 환경을 재현하였다. 또한 3D 가시화 인터페이스를 이용하여 대상 선박과 항만의 3차원 모델 데이터를 로드하고, 시뮬레이션 데이터와 연동하여 실시간으로 3차원 가시화 화면을 생성하는 연구를 진행하였다. 개발된 기술은 장비 선택에 제약이 없어 시간, 인력, 공간, 예산에 유연한 시스템 활용이 가능할 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2002.12a
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• pp.89-92
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• 2002

최근 들어 급증하고 있는 해양 충돌 사고 증가의 원인은 선박을 조종하는 항해사의 잘못된 판단 에 의한 부주의가 대부분이다. 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 적극적인 방법은 선박에 자동화 및 지능화를 부여하여 항해사의 실수를 최소화하는 것이다. 대표적인 연구는 선박의 자율운항시스템(autonomous navigation system)이 있는데, 이는 선박운항에 있어 항해계획을 수립하고 현재의 선박의 상태를 파악하여 선박을 적절히 제어하는 항해 전문가시스템이다. 선박 자율운항시스템은 실세계의 선박에 장착되어 실험하여야하나, 선박은 고가의 운송수단이고, 자율운항시스템을 장착하기 위한 하부장치 인터페이스를 설계 및 구현에 많은 시간이 소요되므로 실제 선박을 모방하는 선박시뮬레이터를 이용하는 방법이 타당하다. 선박시뮬레이터는 선박의 물리적 운항특성을 모방하는 선박운동시뮬레이터와 선박 운항 주변에 변화하는 장애물을 시뮬레이터 하는 주변 객체시뮬레이터로 구성된다. 본 연구에서는 선박 운항 주변에 등장하는 장애물 변화를 시뮬레이션하고, 이에 기반한 ARPA RADAR를 모의 가동하는 주변객체시뮬레이터를 개발한다.