• 한국항해항만학회지
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• 제35권3호
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• pp.187-195
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• 2011

선박운항자의 인적사고 방지 및 운항 훈련을 위한 방안으로 선박 운항 시뮬레이터가 사용된다. 선박운항 시뮬레이터에서 실시간 3D 가시화 기술은 현실감 있는 직관적인 영상을 제공하여 피교육자에 인지력을 향상시켜 시뮬레이터의 교육 효과를 높이는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 공개형 3D 그래픽 엔진을 기반으로 선박 운항 시뮬레이터용 실시간 3D 가시화 시스템을 설계하고 구현한 결과에 대해서 설명한다. 실시간 3D 가시화 시스템은 요소 기능, 기존 그래픽 데이터 활용, 타 시스템과의 연동 측면에서 도출된 운용 요구사항들을 만족하며 추가적인 기능의 확장이 용이한 구조로 설계되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.191-200
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• 2000

VTS에서는 소형 선박들에 대한 운항정보의 파악이 어려우므로 관제에 애로가 많다. 즉, GMDSS의 대상이 아닌 소형 선박들이 평상시에 선명 및 위치정보를 전송하고, VTS에서는 입ㆍ출항하는 모든 선박들의 선명과 위치를 용이하게 확인하고 항내에서의 해난사고가 발생하지 않도록 통제할 수 있는 시스템이 필요한 실정이다. 본 연구의 항행정보 전송관리시스템은 micro-processor를 이용하여 CPS의 데이터 중에서 위치와 시간정보를 추출하고 여기에 선박의 ID를 추가하여 2,400[bps]의 저속으로 447[MHz], FSK의 송신기로 전송할 수 있는 시스템을 구현하였다. VTS에서는 이것을 수신, 복조하여 선박의 항행상태를 확인할 수 있다. 실험단계에서는 목포항을 중심으로 항해중의 데이터를 전송하였고, 수신점에서는 해도상에 실시간으로 위치를 표시하는 소프트웨어를 개발하였다. 원거리의 서비스를 위하여 기존의 SSB 통신망에 접속할 수 있는 하드웨어적인 융통성도 고려하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.210-211
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• 2023

정부는 국내 선박을 대상으로 해양사고를 줄이고 안전성을 향상시키기 위해 한국형 e-Navigation 서비스(정식명칭: 지능형 해상교통정보서비스)를 개발하여 운영하고 있다. 이 중 대형선을 항해한 선장과 항해사의 경험을 바탕으로 선박 충돌·좌초 모니터링 서비스와 추천항로 서비스가 개발되었다. 그러나 국내의 경우 이러한 서비스를 이용하는 대상은 소형선이 차지하는 비중이 크기 때문에 대형선을 기반의 서비스를 소형선에 적용하기에는 다양한 애로사항과 추가 요구사항이 나타나고 있다. 이를 개선하기 위해 해상디지털 교통정보를 활용한 데이터 과학 기반 소형선용 알고리즘 모델을 개발하고 있으며, 개발된 모델의 검증 및 평가하고 기존 서비스와 정확도를 비교하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 개발된 알고리즘 모델의 성능 평가 방안을 제안하고 기존 e-Navigation 서비스와의 정확도를 비교 할 수 있는 방안을 연구하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제45권6호
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• pp.366-371
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• 2021

금속 표면을 매질로 하는 표면파 통신을 선박에 적용하여 무선통신 환경 구현이 어려운 선내 밀폐 공간을 극복하는 표면파 통신 기반의 선내 무선 통신 구현 기술에 관한 연구이다. 표면파 통신을 실제 선박에서 실험하기 위해 선교를 기준으로 선수창고, 갑판창고, 선실, 기관실, 화물창고 등 선박 내부 공간을 관통하는 경로를 대상으로 표면파 발생기를 설치하여 통신 속도 등을 측정하였다. 실험 결과, 각 구역에서 평균 13Mbps 수준의 통신 속도를 확인하였고, 기관실의 경우 정박 중 선박 엔진을 구동했을 시 4.3Mbps, 운항 중에 1.2Mbps의 전송속도 저하가 확인 되었지만, 시험 장비의 설치 위치를 기관실 입구로 변경하면 극복 가능함을 확인하였다. 완전 밀폐 환경인 선수 창고에서는 기존 무선통신보다 8Mbps 이상 높은 전송속도를 확인하여 철 구조물로 둘러싸인 선내 밀폐 공간에서 표면파 통신의 가능성을 확인하였고, 선박의 두꺼운 페인트 문제 해결을 위해 표면파 발생기를 추가 설계하여 적용하였다. 본 실험을 바탕으로 표면파 통신을 적용한 M-IoT 구현 등 선박내무선 네트워크 시스템 구현이 가능할 것으로 기대한다.

• 해양안보
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• 제6권1호
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• pp.37-56
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• 2023

정보통신기술(ICT) 및 인공지능(AI) 기술 산업의 급격한 발전에 따라 먼 미래로만 생각했던 자율운항선박의 등장이 최근들어 현실로 다가오고 있다. 이러한 급격한 기술의 발전과 더불어 해양법 분야에서의 해사안전, 해양환경보호, 해양질서유지 등의 공법(公法)분야분만 아니라 책임, 손해배상, 해상보험 등 사법(私法)분야에서의 변화 또한 필수불가결하게 되었다. 특히 선원이 승선하지 않는 자율운항선박이라는 새로운 형태의 선박의 등장으로 해양사고 발생 시 책임, 손해배상, 보험계약 등의 그 유형과 종류 또한 달라질 것이다. 이 논문에서는 먼저 자율운항선박의 개념, 분류, 효과 및 미래에 대한 일반적 이론 및 자율운항선박 논의를 위한 해상법의 개념과 해상법상 각종 의무와 책임에 대한 일반적 이론을 살펴본다. 다음으로 자율운항선박의 해양사고 발생 시 선박으로서 지위, 용선 계약상의 법률관계, 감항능력주의의무, 책임의 주체 및 손해배상책임과 면책에 대한 쟁점 사항을 해상법적 관점에서 검토한다. 아울러 향후 자율운항선박 4단계에서 해양사고 발생 시 책임의 귀속 주체와 기준을 명확히 하기 위한 추가적인 연구의 필요성과 더불어 이를 위한 기술개발·법령정비·자금지원 등 제도적 개선의 필요성을 제시한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2021년도 추계학술대회
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• pp.127-128
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• 2021

본 연구에서는 금속 표면을 매질로 하는 표면파 통신을 선박에 적용하여 무선통신 환경 구현이 어려운 선내 밀폐 공간을 극복하는 무선 통신 구현 가능성을 확인 하였다. 실험 선박은 순톤수 265톤 예인선박으로 선교를 기준으로 선수창고, 갑판창고, 선실, 기관실, 화물창고 등 선박 내부 공간을 관통하는 경로를 대상으로 하였다. 실험 결과, 각 구역에서 평균 13Mbps 수준의 통신속도를 확인하였고, 기관실의 경우 정박 중 선박 엔진을 구동했을 시 4.3Mbps, 운항 중에 1.2Mbps의 전송속도 저하가 확인 되었지만, 시험 장비의 설치 위치를 일부 변경하여 극복 가능함을 확인하였다. 완전 밀폐 환경인 선수창고에서는 기존 무선통신보다 8Mbps 이상 높은 전송속도를 확인하여 철 구조물로 둘러싸인 선내 밀폐 공간에서 표면파 통신의 우수성을 확인하였고, 선박의 두꺼운 페인트 문제 해결을 위해 표면파 발생기를 추가 설계하여 적용하였다. 본 실험을 바탕으로 표면파 통신을 적용한 IoT 구현 등 선박 내 무선 네트워크 시스템 구현이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제39권3호
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• pp.165-172
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• 2015

Dynamic Positioning System(DPS)은 그 신뢰성 및 redundancy(대체) 시스템에 따라 IMO 및 각 선급에서 3개의 class(등급)로 나누고 있다. IMO MSC/Circ 645에 의하면 DPS는 Class 1, 2, 및 3로 나누고 있으며 등급이 높을수록 좀 더 신뢰성 있고 안전하게 DP 선박을 운용할 수 있다. 국내에서 많은 DP Class 선박들이 건조되고 있는 상황에서 DP Class 1선박의 개조를 통해서 DP Class 2로 변경하거나 DP Class 2선박을 신조 또는 중고선으로 구입하는 경우 무엇을 검토하고 확인해야 하는지에 대한 구체적인 실무 자료가 부족하고, DP Class 1선박을 Class 2로 변경하여 다시 매도하는 새로운 산업분야의 개척에 있어 국내 사례를 바탕으로 한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 DP Class 1선박을 DP Class 2 선박으로 변경하기 위해서는 어떠한 IMO 및 선급의 DP class 요건의 충족이 필요하며 이를 위해서 어떠한 설비의 변경 및 추가가 필요한지를 국내에서 있었던 실제 사례를 통해서 연구해 보았다. DP 선박 Class 변경을 위해서는 FMEA를 통해서 파악되는 DP 선박의 동력 시스템, thruster 시스템 및 제어 시스템 3가지의 주요 시스템에 대체(redundancy)기능을 갖추어야 한다. 동력 시스템은 단일의 발전기, 배전반등에 문제가 발생해도 DP 기능을 유지할 수 있어야 하며, 더불어 PMS기능을 갖추고 있어야 한다. thruster 시스템은 단일의 고장이 발생하더라도 선박의 Surge, Sway 및 Yaw를 남은 thruster 시스템으로 자동 제어 할 수 있어야 한다. 각종 제어 시스템, PRS 및 센서는 여러개를 설치하여 단일의 장비고장에도 DP 기능을 유지 할 수 있어야 한다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2004년도 추계학술발표회
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• pp.43-47
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• 2004

두 개의 다른 위성 센서 (RADARSATSAR와 KOMPSAT EOC)를 사용하여 선박탐지 실험을 실시하였으며, 탐지성능을 검토하였다. 목포항과 울산항을 대상으로 실시하였으며 필요에 따라 현장 검증 데이터를 얻기 위하여 위성 통과 시에 선박에 승선하여 선박정보를 포함하는 Sea Truth를 취득하였다. 또한 VTS레이더 정보를 위성데이터와 비교를 통하여 위치정보의 검증을 수행하였다. 광학과 마이크로파 원격탐사에 있어 그 특성의 차이는 뚜렷하였으나, 광학의 경우 선속 3.1kts 이상인 선박의 후류가 탐지되었으며, 마이크로파의 경우, 최대 6-7kts의 선박에 대해서도 후류의 탐지는 어려웠다. 그러나, 마이크로파는 다양한 선형을 반영한 신호가 sigma nought로 표현되므로 향후 선형 정보뿐만 아니라, 침로의 추출이 가능하다는 결론을 얻었다. 또한, 동일 선박이라 할지라도 신호강도의 차이에 의해 선박이 2개 이상으로 나타나는 현상도 파악되었다. 앞으로 다양한 해상환경 및 위성 관측 모드에 따른 추가 실험을 실시하여 자동 선박추출이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.179-192
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• 2019

해상 초단파 대역 데이터 링크의 과부하를 경감시키고, 디지털 데이터 교환에 사용하기 위해 추가적으로 주파수가 할당되었다. 이어서 이 주파수 대역에 적용할 수 있는 선박용 애드혹 네트워크 기술 (shipborne ad-hoc network; SANET)이 제안되었다. SANET은 고가의 위성 통신을 대신하여 해상에서도 선박국에 다양한 IP 기반의 데이터 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. SANET에서는 육상 국으로의 IP 연결성 (connectivity)을 제공하기 위해, 선박국이 자신의 IP 주소를 할당받는 것이 우선적이다. 본 논문에서는 선박국들이 스스로 자신의 IP 주소를 할당할 수 있는 SANET configuration (SANETconf) 프로토콜을 제안한다. SANETconf는 중복되지 않는 다수의 IP 주소들을 육상국에서 선박국들에 이어지는 트리 형태로 네트워크 전반에 전파한다. 선박국은 IP 주소를 할당할 수 있는 자신의 이웃과 간단한 요청(Request) 및 응답(Response) 메시지 교환을 통해 자신의 IP 주소를 할당한다. 따라서 SANETconf는 IP 충돌 방지 (Duplicate Address Detection) 과정과 선박국의 이동에 의해 발생하는 네트워크의 분리나 통합에 따른 처리 과정을 완전히 배제할 수 있다. 이 프로토콜의 SANET의 적용가능성을 검증하기 위해 다양한 모의시험을 수행하였다. 모의시험 결과, SANETconf를 이용하여 네트워크의 85퍼센트의 선박국들이 한 프레임 (1분) 내에 자신의 IP 주소를 결정할 수 있음을 확인하였다. 또한, 선박국들은 자신의 IP 주소를 할당하는데 네트워크 리소스의 0.024 퍼센트만 사용하여 SANETconf가 네트워크 리소스의 효율성이 높음이 확인되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.483-491
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• 2021

수역 내 충돌 위험 식별은 항해의 안전을 위해 중요하다. 본 연구에서는 거리 요인을 기반으로 한 군집화 방법인 계층 클러스터링을 포함하는 새로운 충돌 위험 평가 방법을 도입했으며, 주변의 선박이 많은 경우 실시간 데이터, 그룹 방법론 및 예비 평가를 사용하여 선박을 분류하고 충돌위험평가를 기반으로 평가하였다(HCAAP 처리라 부른다). 조우하는 선박들의 군집은 계층 프로그램에 의해 모아지고, 예비 평가와 결합되어 상대적으로 안전한 선박을 걸러내었다. 그런 다음, 각 군집 내에서 조우하는 선박 사이의 최근접점(DCPA) 및 최근접점까지의 도착시간(TCPA)까지의 시간을 계산하여 충돌위험지수(CRI)와의 관계를 비교하였다. 조우하는 선박들간의 군집에서 CRI와 DCPA 및 TCPA 수학적 관계는 음의 지수 함수로 구성되었다. 이러한 CRI로부터 운영자는 명시된 해역에서 항해하는 모든 선박의 안전성을 보다 쉽게 평가할 수 있으며, 프레임워크는 해상운송의 안전과 보안을 개선하고 인명 및 재산 손실을 줄일 수 있다. 본 연구에서 제안된 프레임워크의 효과를 설명하기 위해 국내의 목포 연안 해역에서 실험 사례 연구를 수행하였다. 그 결과, 본 연구의 프레임워크가 각 군집 내에서 조우 선박 간의 충돌 위험 지수를 탐지하고 순위를 매기는 데 효과적이고 효율적이라는 것을 보여 주었으며, 추가연구를 위한 자동 위험 우선순위를 지정할 수 있게 해주었다.