• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2022.11a
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• pp.186-186
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• 2022

과거에는 선박을 운용하기 위해서 많은 인원이 필요하였으나 최근 들어 선박 운용에 필요한 인원이 줄어들고 있으며, 더 나아가 자율적으로 운항하는 선박을 만들기 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. 자율 운항 선박을 구성하는 여러 요소 중 인간의 시각을 대체하기 위한 자율 인지 시스템은 가장 선행되어야 하는 연구 분야 중 하나이다. RADAR (RAdio Detection And Ranging) 및 AIS (Automatic Identification System) 등의 전통적인 인지 센서를 활용한 연구가 진행 중이지만 사각지대나 탐지 주기 등의 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 다중 카메라 (광학, 열상, 파노라마)를 이용하여 전통적인 인지 센서의 한계를 보완하는 새로운 인지 시스템을 고안하였으며, 이를 기반으로 해상 장애물을 추적하여 동적 운동 정보를 얻었다. 먼저 실해역에서 수집한 이미지를 바탕으로 해상 장애물 탐지를 위한 데이터를 구성하고, 딥 러닝 기반의 탐지 모델을 학습시켰다. 탐지 모델을 이용하여 탐지한 결과는 직접 설계한 칼만 필터 기반의 적응형 추적 필터를 통과시켜 해상 장애물의운동 정보 (궤적, 속력, 방향)를 계산하는데 활용되었다. 또한 본 연구는 카메라를 센서로 활용했을 때의 한계를 보완하기 위하여 동 시간대에 다중 카메라에서 추적한 각각의 정보를 융합하였다. 그 결과 단일 카메라를 활용하는 경우, RADAR의 오차 범위 이내에 추적 결과가 수렴하는 양상을 보였으며, 다중 카메라를 활용하는 경우에는 단일 카메라보다 정확한 추적이 가능함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.05a
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• pp.485-487
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• 2023

컴퓨터 비전의 하위 태스크(Task)인 의미론적 분할(Semantic Segmentation)은 자율주행, 해상에서 선박찾기 등 다양한 분야에서 연구되고 있다. 기존 FCN(Fully Conovlutional Networks) 기반 의미론적 분할 모델은 다운샘플링(Dowsnsampling)과정에서 공간정보의 손실이 발생하여 정확도가 하락했다. 본 논문에서는 공간정보 손실을 완화하고자 PSA(Polarized Self-attention)의 공간정보 강조 모듈을 HRNet(High-resolution Networks)의 합성곱 블록 사이에 추가한다. 실험결과 파라미터는 3.1M, GFLOPs는 3.2G 증가했으나 mIoU는 0.26% 증가했다. 공간정보가 의미론적 분할 정확도에 영향이 미치는 것을 확인했다.

• The Journal of Bigdata
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• v.7 no.1
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• pp.89-97
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• 2022

Various efforts are needed to prevent accidents because ship collisions can cause various negative situations such as economic losses and casualties. Therefore, research to prevent accidents is being actively conducted, and in this study, new leading indicators for preventing ship collision accidents is proposed. In previous studies, the risk of collision was expressed in consideration of the distance between ships in a specific sea area, but there is a disadvantage that a new model needs to be developed to apply this to other sea areas. In this study, the density-based ship domain DESD (Density-based Empirical Ship Domain) including the environment and operating characteristics of the sea area was defined using AIS (Automatic Identification System) data, which is ship operation information. Deep clustering is applied to two-dimensional DESDs created for each sea area to cluster the seas with similar operating environments. Through the analysis of the relationship between clustered sea areas and ship collision accidents, it was statistically tested that the occurrence of accidents varies by characteristic of each sea area, and it was proved that DESD can be used as a leading indicator of accidents.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.9 no.6
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• pp.674-682
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• 2003

Ship autonomous navigation is designated as what computerizes mental faculties possessed of navigation experts, which are building navigation plans, grasping the situation, forecasting the fluctuation, and coping with the situation. An autonomous navigation system, which consists of several subsystems such as navigation system, a collision avoidance system, several data fusion systems, and a motion control system, is based on an intelligent control architecture for the sake of integrating the systems. The motion control system, which is one of the most essential system in autonomous navigation system, controls its propulsion and steering gears to move the ship satisfying its hydrodynamic characteristics. This paper is the study on the ship movement control system and its implementation which are totally developed and run on virtual-world system. Receiving the high-level control values such as a waypoint presented from the collision avoidance system, the motion control system generates them to low-level control values for propulsion and steering devices. In the paper, we develop a ship motion controller using Oldenburger's theory based on mathematical fundamentals, and simulate it with various scenarios in order to verify its performance.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2001.12a
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• pp.121-124
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• 2001

충돌회피 시스템은 선박의 안전 항해에 중요한 역할을 한다. 충돌회피 시스템은 선박이 장애물을 만났을 때 영역전문가인 항해사를 대신하여 피항 행위를 하도륵 지시하는 시스템으로 자선에서 이루어지는 해상 장애물들에 대한 피항 시 그 판단 기준을 각 장애물에 대한 충돌위험도에 둔다. 따라서 본 연구에서는 선박의 충돌회피 시스템의 보다 안전한 충돌회피를 도모하기 위해 충돌회피를 위한 충돌위험도 결정 시스템을 제안한다. 충돌위험도 결정 시스템은 장애물 모델링과 장애물의 충돌위험도 결정의 두 부분으로 구성된다. 장애물 모델링은 선박의 센서에서 나오는 저수준의 자료를 지능형 선박의 타 시스템에서 이용하기 쉽도록 구하는 과정이다. 충돌위험도 결정 시스템의 출력으로 산출되는 충돌위험도는 충돌회피 시스템의 피항 행위 결정에 정보로 사용된다. 본 연구에서는 DCPA와 TCPA를 이용한 기존의 기법에 VCD의 개념을 추가한 새로운 충돌위험도 결정 기법을 제안한다. 입력변수가 되는 DCPA, TCPA, VCD의 퍼지 소속함수를 산출하고 이를 기반으로 퍼지 추론을 이용하여 세부적인 충돌위험도를 결정한다. 본 연구에서 제안하는 기법은 기존의 DCPA와 TCPA만으로 충돌위험도를 결정한 경우보다 상세한 충돌위험도 결정이 가능하다는 장점과 국제해상충돌예방규칙의 내용이 적용되었다는 장점을 지닌다. 제안된 기법은 DCPA와 TCPA 만으로 충돌위험도를 결정한 기법과 비교.평가하여 성능을 검증한다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.28 no.5
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• pp.800-808
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• 2022

The International Maritime Organization adopted the interim standards for ship maneuverability in November 1993 for preventing collision of ships at sea and for protecting the marine environment, and based on the accumulated data, in December 2002, the established standards for ship maneuverability were adopted. However, the standards adopted are those at full load, even keel, and at least 90 % of the ship speed at 85 % of the ship's maximum power. Moreover, these standards have limitations in providing information on maneuverability under actual navigational conditions. Therefore, in this study, frequency analysis AHP analysis techniques were studied by consulting navigational officers, captains, and experts, who have significant knowledge on ship maneuverability, utilization of the current standards, and the information necessary for the operation of the actual ship. The results of this study confirmed that the necessary information on maneuverability for the navigational officer operating the vessel is information about the turning circle at a small angle of 5°-10° and z-test information at maneuvering speed, not sea speed. Additionally, in relation to speed control, additional information on deceleration inertia and acceleration inertia is needed than the information on the stopping ability at sea speed and full loaded condition. The derived results are considered to be useful as basic data for preparing guidelines for ship maneuverability necessary for navigational of icers who operate ships.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2021.11a
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• pp.185-186
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• 2021

해양사고 분석을 위한 해양사고 재결서는 중요한 정보제공의 원천이며 재발방지를 위한 개선사항을 제시한 자료이다. 하지만 이는 보고서 형태로 구성되어 수량화 하여 데이터로 활용하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 해양사고 재결서를 원인요소와 결과요소로 구분하여 계층화작업을 시행하였다. 이를 통해 충돌사고에서 선박조우상황과 충돌부위와의 상관관꼐를 증명하기 위한 기초자료로 사용하고자 한다. .

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2020.11a
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• pp.1118-1121
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• 2020

전체 해양 사고 원인 중 선박 운항 부주의가 34%로 사고 발생 원인 중 대다수를 차지한다. 해당 문제를 해결하기 위해서는 선박 운항자를 대상으로 효과적인 운항 교육 및 실시간 관제 시스템을 제공해 사고를 방지하는 것이 중요하다. 따라서 울산항만을 현실적으로 반영한 가상현실 시물레이션 및 5g 수상드론을 이용한 운항 교육 시스템과 모든 선박들이 사용가능한 실시간 관제 시스템을 연구하고 이를 울산 항만에 제공한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2024.01a
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• pp.463-465
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• 2024

본 연구는 중국 동북3성과 우리나라간의 카페리 화물 물동량 예측을 수행하여 노후 카페리선박에 대한 경제성 평가에 기초자료로 활용하고자 하며 친환경 선박으로의 대체하는데 있어 정책금융 지원에 대한 근거자료를 확보 하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2012.05a
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• pp.353-357
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• 2012

요즘 모든 분야에서 실세계의 상황정보 인지를 통해 전자공간과 물리공간을 결합할 수 있는 유비쿼터스 컴퓨팅의 기반 기술을 사용하여 센서와 무선 통신 기술을 결합한 무선 센서 네트워크에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 또한 선박에서도 유무선 기술을 융합하여 지능형 선박에 적합한 Ship Area Network(SAN) 연구가 진행되고 있으나, 다양한 유무선 네트워크 연동 SAN-브릿지 기술, 이종 센서, 제어기기를 자율적으로 구성관리하거나 상호연동, 원격제어 하는 자율 SAN 구성관리 기술 등의 필요성이 제기되고 있는 실정이다. 선박에서의 모니터링 분야인 구조적 안전과 화물 관리를 위한 모니터링 외에도 선원을 포함한 모든 주변 환경을 안전하게 유지하는 것이다. 이에 본 논문에서는 기후 변화에 대한 감지나 여러 구조물에 대한 온도, 압력 등의 모니터링 시스템을 효율적으로 설계하기 위해 무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율을 이용한 라우팅 및 데이터 병합을 위한 기술 동향을 파악하고 자기 구성 클러스터링 방법을 분석하여 선내의 무선 센서 네트워크 구성에 대해 연구하였다.