• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2001.12a
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• pp.169-172
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• 2001

최근 들어 두드러지고 있는 선박 업계의 승조원 승선 기피현상에 따른 항해인력 부족현상을 해결하기 위해 선박의 자동화 및 지능화를 위한 연구가 활발히 전개되고 있다. 선박운항의 지능화를 이루기 위한 핵심적인 요소는 지능형 자율운항시스템이다. 지능형 자율운항시스템은 선박운항에 있어 항해 계획을 수립하고 현재의 선박운항 상태를 파악하여 선박을 적절히 제어하는 항해 전문가의 능력을 전산화 한 것이다 지능형 자율운항시스템은 실제 선박에 장착하여 성능을 검정되어야 하나, 시간과 경제적 측면의 현실적 문제로 인하여 시뮬레이터를 이용하여 테스트되는 추세이다. 년 연구에서는 지능형 자율운항시스템을 테스트하기 위한 선박조종시뮬레이터를 개발하였다. 선박조종시뮬레이터는 선박의 물리적 요소값 및 초기 상태에 대한 입력 값으로 초기화 한 후, 매 순간 자율운항 시스템의 출력 값인 조타 및 추진 제어치를 시간에 기초하여 입력 받는다 선박의 다음 상태는 선박 운동방정식을 모방하여 산출하고, 그 결과를 센서 값으로 변화하여 지능형 자율운항 시스템에 다시 제공한다. 본 연구의 선박조종시뮬레이터에서는 선박의 물리적 및 운항 특성을 모방하기 위해서 선박 운동방정식을 이용한다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.29 no.1
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• pp.60-66
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• 2023

Currently, the maritime industry is focusing on developing technologies that promote autonomy and intelligence, such as smart ships, autonomous ships, and eco-friendly technologies, to enhance ship operational efficiency. Many countries are conducting research on different methods to ensure ship safety while increasing operational efficiency. This study aims to develop a real-time ship operational efficiency analysis model using data analysis methods to address the current limitations of the present technologies in the real-time evaluation of operational efficiency. The model selected ship operational efficiency factors and ship operational condition factors to compare the operational efficiency of the ship with present and classified factors to determine whether the present ship operational efficiency is appropriate. The study involved selecting a target ship, collecting data, preprocessing data, and developing classification models. The results of the research were obtained by determining the improved ship operational efficiency based on the ship operational condition factors to support ship operators.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.212-213
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• 2021

자율운항선박 기술개발사업 중 2세부(자율운항선박 핵심 기관시스템 성능 모니터링 및 고장예측 진단 기술 개발) 과제는 자율운항선박의 추진 및 전력 생산을 담당하는 핵심 기관시스템의 운전 상태를 실시간 모니터링하여, 계측 데이터 기반의 고장 진단/예측을 수행하고 장애 발생 시 원격 지원체계를 통해 체계적/전문적 정비를 수행할 수 있도록 지원하는 기술이다. 자율운항선박은 선원이 없이 자율적으로 운항도 하지만, 핵심장비/기자재에 대해서도 실측 데이터를 기반으로 스스로 판단하여 고장여부에 대한 의사결정이 가능하여야 한다. 선박 기관시스템은 선박 운항의 안전과 정시 입·출항에 핵심이 되는 장비/기자재로써 자율운항선박 구현에 필요한 핵심 기술이다. 본 연구에서는 자율운항선박 핵심장비 중 보조기기 2종(Pump, Purifier), 배관(Seawater Pipe, Steam Pipe)의 성능 모니터링 및 고장예측/진단 소프트웨어를 개발하기 위한 연구를 수행한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.05a
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• pp.261-262
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• 2023

자율운항선박의 도래와 예상 할 수 없는 선박의 구조 변화 및 적화 상태 변화로 인한 전복사고로부터 선박을 보호하기 위해서는 선박의 복원성 상태를 실시간으로 모니터링 것이 매우 중요합니다. 자율운항선박의 복원성 상태를 실시간으로 정밀 모니터링 시스템 개발은 운항자에게 사전에 위험을 경고하고 적화상태 보완 또는 평형수 상태 변형 등을 통하여 추가적은 복원성 확보를 위해서 필수적입니다. 본 연구는 실습선의 전자 경사계로 실시간 횡요 주기로 추정한 선박의 메타센터 높이(GM)의 정확도를 실험적으로 검증 하였습니다. 본 연구는 선박의 전자 경사계를 사용하여 선박의 복원성 안정성 상태를 실시간으로 평가하여 추정한 선박 GM의 정확도와 향후 연구에서 시스템 개선을 위한 요구 사항을 제시하였습니다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.493-499
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• 2010

최근 국제 유가의 상승에 따라 선박 운항 시 연료비를 최소화하고자 하는 연구의 필요성이 제기되고 있다. 이에 본 연구에서는 해상 상태를 고려하여 선박의 연료비를 최소화하는 운항 경로, 즉 최적 운항 경로를 결정하는 연구를 수행하였다. 이를 위해 해상 상태에 따라 선박에 추가적으로 가해지는 부가 저항을 추정하였고, 이를 기반으로 선속 저하량과 이의 보상을 위해 요구되는 마력 증가량을 추정하였으며, 마지막으로 연료 소모량과 운항 시간을 추정하였다. 또한 해상 상태의 취득 방법에 대해서도 연구하였다. 본 방법의 효용성을 검증하기 위해 이를 간단한 예제에 적용하였으며, 그 결과 연료 소모량을 최소화하는 선박경제 항로 결정 과정에 활용할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.145-146
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• 2022

IMO는 자율운항선박을 MASS라 명명하고, 이에 대한 운항안전을 위한 논의를 진행하고 있으며, 우리나라도 산·학·연·관 협의회를 통해 자율운상선박 기술개발사업을 진행하고 있다. 그 중 자율운항선박 운용과 연계된 기술기준 및 제도·인프로 구축과 관련한 세부과제로 원격검사 제도의 확대 및 기준마련이 요구되고 있다. 본 연구에서는 원격검사를 위한 선체·기관의 연구사례를 수집 및 현황을 분석하였으며, 기초단계에서의 자율운항선박의 상태감시 데이터가 원격검사의 하나의 방법이 될 수 있음을 고찰하였으며, 선박의 비상기기에 대한 원격검사방법 개발이 필요한 것으로 고려되었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.174-175
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• 2021

선박 원격제어를 위해서는 원격 제어자가 선박의 운항상태를 파악하고 필요한 제어 명령을 원격으로 내릴 수 있어야 한다. 연구 목적은 선박 원격제어를 위해 교환되는 데이터를 효율적으로 처리하는 시스템을 개발하기 위함이다. 연구 방법은, 선박 운항상태 파악과 제어 명령 전달에 필요한 시스템을 분야별로 구성하고 해당 시스템을 활용하여 선박을 운항하면서 단위시스템별 활용성을 분석하였다. 이를 위하여 선박 운항 시뮬레이터와 네트워크로 연결하여 실제 선박을 대체하여 활용하였다. 연구결과, 육상제어시스템-선박 간 네트워크를 통하여 교환되는 데이터의 통신방식은 상황에 따라 달라져야 한다는 결과를 도출하였다.

• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.06a
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• pp.432-434
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• 2022

자율운항선박 수용에 따른 화물 컨테이너 도착 및 항만에서의 화물 상태에 대한 데이터 흐름을 제공하여 화물 양·적하 및 선박 입출항 지원 서비스 개발을 통해 자율운항선박과 터미널 간의 화물 양·적하 작업과 입출항 작업에 대한 지원 시스템을 제공함으로서 화물의 물동량과 양·적하 효율 및 선석 운영효율을 최대화하고, 이에 더불어 자율운항선박의 선적정보 교환을 통한 양·적하 작업의 오류가능성과 자동화된 양·적하 지원을 통한 선박의 정박비용을 최소화하여 글로벌 공급 체인의 복잡성을 최소화하고 항만물류비용을 감소시키는데 기여하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.11a
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• pp.222-224
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• 2023

자율운항선박의 해상 운용은 인간의 개입 최소화 등 새로운 운용 방식의 적용과 첨단 디지털기술의 적용으로 기존 선박의 운용과 다른 형태의 다양한 새로운 위험요소들이 발생할 것으로 예상되며, 이러한 위험을 분석하기 위한 적절한 위험도평가 방법론의 적용이 요구될 것이다. 본 연구는 기존 선박과 달리 인간의 개입이 최소화된 상태로 운용되는 자율운항선박의 화재 사고 위험도를 실시간으로 분석하기 위한 실시간 위험도 모델의 개발을 목적으로 수행되었다. 자율운항선박 화재 위험도 모델 개발을 위하여, 먼저 자율운항선박의 화재 감지 및 제어, 비상대응 기능들을 분석하고, 기능분석 결과를 바탕으로 화재 감지 및 제어 시스템들에 대한 Fault Tree Analysis를 수행하였다. 자율운항선박의 화재 시나리오 표현을 위하여 기관구역 화재와 화물구역 화재로 분류하여 Event Tree Analysis를 수행하였다. 또한, 자율운항선박 운용 외부 조건에 따라 변화하는 변수들을 식별하여 각 변수들의 변화로 인하여 발생할 수 있는 자율운항선박 화재 위험도 변화량을 검토하였다.