이 연구에서는 세월호 사고를 계기로 선박의 구조가 인명 생존율에 미치는 영향에 대해 분석하고자 한다. 분석 기법은 피난전용시뮬레이터를 이용하여 선박의 다양한 구조 및 상황을 적용하여 분석한다. 향후 정확한 선박의 도면 및 실제 상황을 적용하여 정확하고 세밀한 분석 결과를 도출하면 승객 및 선박 승무원의 생존율 향상에 필요한 여러 가지 조건 중 하나로 사용될 수 있을 것으로 본다.
예부선 운항 시뮬레이션은, 선박 운항 시뮬레이션의 자선의 동적 거동의 모사 뿐만 아니라 예인줄 및 예인줄에 의해 영향을 받는 부선의 거동을 표현해야 하는 다른 특성을 가지고 있다. 이러한 특성들을 시뮬레이션 가시화에 반영하기 위해 그래픽 렌더링 엔진과 같은 소프트웨어 뿐만 아니라 부선의 상태를 모니터링하기 위한 후방 가시화와 같은 하드웨어 구성을 제안하여 적용하였다. 본 논문에서는 이와 같은 기존의 연구들을 확장하여 예부선 전용의 시뮬레이션 가시화로의 응용에 대해 초점을 맞추고 있으며, 이를 통해 예부선 운항에 적합한 가시화의 구현 내용을 다루고자 한다. 이와 같은 하드웨어와 예부선 전용의 소프트웨어를 통해서 예부선 운항과 관련된 시뮬레이션이 시뮬레이터 사용자에게 직관적인 시뮬레이션 내용을 전달할 수 있을 것으로 기대된다.
In the ship-handling simulator, it is important for a ship manoeuvring model to represent the dynamic characteristic of a ship and to be simple for reducing calculation time. Especially, even if principal dimensions of a ship are given in initial design stage, or manoeuvring test data are only given by model or real ship's trials, simulations are often needed to check the manoeuvrability of a ship. In this paper, a simple manoeuvring model based on turning test data of a ship is mathematically developed. And the simulation results are verified by comparing with turning test results of a real ship.
현재 GPS 데이터는 항공기 운항과 선박운항, 해양활동 및 육상 운송수단 등의 광범위한 분야에서 사용 중이다. 본 논문은 이 데이터를 시간과 장소에 제약 없이 시뮬레이터를 통하여 얻을 수 있도록 하였으며, 시뮬레이터를 통하여 발생한 GPS 데이터는 현재 상용화된 GPS 수신기의 신호와 동일하다. 또한 GPS 데이터는 GPS 국제 표준 데이터인 NMEA-0183의 위치정보 프로토콜을 사용하였으며, 데이터 분석을 위한 NMEA 프로토콜의 취득은 상용 GPS 모듈을 주행 중인 실제 차량에 탑재해 취득하였으며, 신호취득에는 RS232C통신 인터페이스를 사용하였다. 시뮬레이터의 프로그래밍은 GUI 기반의 윈도우즈 응용프로그램을 사용하여 누구나 간단한 조작만으로 차량의 위치와 속도 등의 변경이 가능하도록 구현하였다.
수역에서 항행할 시, 선박운항자는 위험을 회피하기 위해 타와 주기관 사용 등 여러 가지 조종요소를 사용하게 된다. 그 때 어느 정도의 조작량을 사용하는 가에 관해서는 선박운항자 개인의 특성에 따라 그 사용량 및 빈도는 달라지게 된다. 그러나 이러한 조종 요소의 빈번한 사용은 선박운항자에게 일정한 부하를 주게 될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 이 부하를 조종부하로 정의하고, 교각이 설치된 직선 항로를 통항하는 시뮬레이터 실험을 통하여 조선 곤란성과의 관계를 접근하고자 하였다. 사용한 변수 항목으로는 우회와 감속과 이러한 조종 행동에 따른 항행시간 연장률 및 조선 곤란성(Environmental Stress) 수치를 이용하였다.
이 논문에서는 최근 항해분야에 응용이 시도되고 있는 가상현실(Virtual Reality)이 항해에 유용하게 적용된 연구내용과 결과를 기술하였다. 먼저, VR의 일반적인 기술과 요구사항을 살펴보고, VR을 선박 시뮬레이터에 적용한 연구내용, VR을 항로표지에 적용한 연구내용, VR 에서의 3차원 음향 구현 방법, 그리고 VR 온라인 다중 사용자환경 시스템 구성방법 등을 기술하였다. 검토결과 VR을 항해분야에 적용하는 경우, 보다 현실감 있게 해상의 상황을 항해사에게 전달할 수 있기 때문에 앞으로 응용분야가 폭 넓게 확대될 것으로 예상된다. 특히, 각종 시뮬레이터는 물론, 실시간 계측장비 분야에도 적극 적용하므로써 보다 편리하고 쉽게 항해사가 정보를 획득할 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문에서는 선박 통합 게이트웨이를 이용하여 선박 내 기기를 하나의 네트워크로 연결하는 선박 네트워크(Ship Area Network)에 대하여 네트워크의 구조를 분석하고 모든 기기의 연결을 담당하는 선박 통합 게이트웨이의 망요소적 역할 및 필요 최소 성능에 대해 분석한다. 이를 위하여 선박 내 네트워크에 대한 참조망 구조 및 종단간 연결에 대해 분석하고 트래픽 모델 및 선박 네트워크의 요구사항을 분석하였다. 그리고 이를 바탕으로 선박 통합 네트워크 구조를 반영하는 네트워크 시뮬레이터를 설계하였다. 망요소에 대한 성능 평가 결과, 제안한 네트워크에서 통합 게이트웨이가 스위치로서 동작하고 약 30,000 packets/s 이상의 성능을 보유하였을 때, 선박 네트워크가 선박 내부의 트래픽을 안정적으로 전송하였음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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