• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제10권3호
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• pp.67-78
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• 2008

위치 기반 서비스(Location-Based Service)는 무선 통신에 기반 한 서비스로서 최근 그 중요성이 증대되고 있다. 차량, 선박과 같이 시간에 따라 위치를 변경하는 이동 객체(moving object)의 이동 경로는 궤적(trajectory)으로 표현된다. 이동 객체의 궤적 모니터링을 위한 데이터베이스에서는 이동객체의 위치를 추적할 뿐만 아니라 이동 경로를 감시하기 위한 궤적 질의를 효율적으로 지원해야 하므로 이동 객체의 궤적 정보를 효과적으로 관리하고, 빠른 검색을 제공하는 이동 객체 색인 방법이 필요하다. 이 논문에서는 먼저 기존 궤적 색인 구조에서 사장 영역 문제를 정의한다. 궤적 색인의 사장 영역은 궤적 보존 속성으로 인해 공간적 지역성을 고려되지 않기 때문에 발생한다. 이를 해결하기 위해 이 논문에서는 사장 영역 및 비단말 노드간의 중첩을 줄이기 위해 엔트리 재배치 기법을 제시하고, 제안된 색인과 기존 알고리즘을 사용하는 색인과의 성능비교를 통하여 제시한 색인의 우수성을 입증한다.

• 수산해양기술연구
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• 제37권4호
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• pp.257-266
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• 2001

경상대학교 해양과학대학의 실습선 새바다호를 사용하여 통영항 내의 동호만에서 1999년 9월 3~4일 사이에 투묘와 양묘를 포함한 선박의 궤적을 PATK-GPS 선간거리계측 시스템을 이용하여 위치와 거리 및 상대방위를 측정하고, 그 측위 정도의 유효성과 묘박의 실시간 가능성에 대하여 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 투묘 후 묘가 브로트업 앵커가 될 때까지의 시간은 4분이 소요되었고, 완전한 묘박 상태로 되어 선박의 궤적이 나타나기 시작하는데 요하는 시간은 10분 정도였다. 2. 묘박중 선체는 묘를 중심으로 하여 8자형의 요동운동을 나타내었다. 3. 측정 전체 시간대의 평균 묘박위치는 투묘위치로부터 북으로 49m, 동으로 89m로 편향되었다. 4. 선박의 궤적은 묘를 중심으로 하여 상태방위 $186.1^\circ$에서 $194.2^\circ$까지의 $8.1^\circ$ 폭 사이를 장반경 63m, 단반경 53m의 거리로 타원형에 가까운 궤적을 그리고, 반시계 방향으로 이동하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 5. 선위의 분포 빈도가 가장 높은 것은 상대방위 $187^\circ$, 거리 558m 지점이었고, 가장 낮은 점은 상대방위 $194^\circ$, 거리 556m의 지점이었다. 6. PRTK-GPS는 거리와 방위를 동시에 측정할 수 있으므로 선박의 묘박에 요구되는 적정한 면적과 주묘의 상태를 연속적으로 정밀하게 파악할 수 있으므로 묘박의 감시에 매우 적절한 시스템이라 판단된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.76-76
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• 2023

최근 자율주행과 관련한 시장의 관심은 기존 자동차 자율주행에서 선박 자율운항으로 자연스럽게 이동하고 있다. 이에 인공지능 및 빅데이터 등과 같은 최근 기술을 선박 자율주행에 적용하는 자율운항선박(MASS: Maritime Autonomous Surface Ship) 개발이 활발히 진행되고 있으며, 레이더 및 카메라 등과 같은 센서 정보를 선박 자율운항에 적용하여 다양한 선박 운동 및 정보를 획득하는 연구 기술이 집중되고 있다. 이러한 경향에 따라 IMO(International Maritime Organization)과 같은 국제기구에서도 자율운항선박 표준화 본격 논의로 기술표준 선점 경쟁에 참여하고 있다. 이 중 연안 자율운항선박 개발은 IMO에서 주관하는 무인화 핵심기술로 여겨지고 있어, 기존 대양 항해 기술과 함께 연안 항해에 대한 기술 개발의 중요성이 높아지고 있다. 특히 항만 인근 해역에서는 다수의 선박이 입출항함으로 인해 해상에서의 안전과 물류의 효율화가 요구되기 때문에 고도화된 자율운항 기술개발이 필요하다. 하지만 자율운항선박에서의 상황인식 기술은 탑재된 센서의 제한된 시야각 및 기상조건에 따른 인식률이 떨어지는 문제가 생긴다. 이러한 기술적 한계를 극복하기 위해 육상에 설치된 레이더를 활용하여 선박을 탐지할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 고해상도 육상 레이더를 기반하여 얻어진 레이더 화면상의 물표 정보를 이용해 인공지능 기법에 활용하기 위한 라벨링 자동 생성 방법에 대해 소개한다. 얻어진 물표 정보에 인공지능 기법을 적용하여 선박 길이 정보를 추정하는 기술에 대해 소개한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.102-110
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• 1994

본 연구를 통하여 협대역 랜덤 기진모멘트 스펙트럼으로 표현되는 횡동요 기진 모멘트를 받는 선박의 횡동요 응답의 통계적 특성을 다중 시간법을 이용하여 그 결과를 구하고, 이를 등가선형화법으로 얻어진 결과와 비교해 보았다. 계산 결과, 등가선형화법보다 다중 시간법을 이용한 결과가 훨씬 넓은 다중치 영역을 보여주는 것을 알 수 있었다. 그리고 시간 궤적에서 횡동요 기진 모멘트의 시뮬레이션과 선박의 횡동요 운동의 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 확인하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.261-262
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• 2012

본 연구에서는 레저선박 및 소형선박을 위한 지능형 충돌방지 시스템에 대한 언급하고 있다. 이 시스템의 기능은 선박으로부터 이동 물체까지의 거리와 속도를 추정하고 해당 물체와의 충돌을 회피하기 위한 제어신호를 발생하는 것이다. 본 논문에서는 칼만필터를 이용하여 대상물체의 위치와 속도를 추정하는 방법에 대해 소개한다. 실제 실험단계에서는 레이저센서를 이용하여 대상물체의 거리를 계측하고 계측된 신호에 필터링을 적용하여 대상물의 위치와 속도를 검출하게 된다. 제안한 기법의 유용성을 검증하기 위해 물체의 위치 및 속도추정에 대한 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.199-201
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• 2016

항해장비의 성능이 고도화되고 있으나 해기사의 항해기기 운용능력, 즉 해양사고 저감을 위한 항해사의 위험 예견 능력과 회피의무의 중요성은 지속적으로 증대되고 있다. 이 능력과 의무는 항해사의 인지능력으로도 표현할 수 있다. 해기능력이 상이한 각 선교팀이 선박 조종시뮬레이터로 인명구조조선을 실시하여 나타난 선박의 항적을 기반으로 인지상황 발생 초기대응별 사례를 분석하고, 단계별 항적, ROT 값 등 분석 자료를 인지교육모델, 해기사의 상황인식평가 기초자료로 활용하고자 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권7호
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• pp.953-959
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• 2018

본 논문에서는 바람, 파도, 조류 등의 큰 외란조건에서 선박계류시스템의 계류안정성 확보를 위한 동적제어기 설계를 연구하였다. 선박계류시스템의 비선형 동요를 억제하기 위해 슈퍼트위스팅 알고리즘(STA)을 포함한 슬라이딩 모드 제어(SMC) 기법이 적용되었다. 외란이나 파라미터의 불확실성에 대한 강인성의 장점에도 불구하고, 채터링은 슬라이딩 모드 제어기를 적용하는데 주요 단점이 되고 있다. 1차계 SMC는 정확히 제어 목표치에 수렴 하도록 정밀한 제어는 가능하나, 채터링과 같은 파괴적인 현상과 연계되어 적용에 주요한 장애가 된다. 대신에, STA는 큰 외란에도 불구하고 비교적 높은 정확도를 보이며 채터링 현상을 완전히 제거한다. 1차계 슬라이딩 모드 제어기의 채터링 문제를 피할 수 있는 STA기반의 SMC는 비선형 계류시스템의 동적제어를 위한 아주 효과적인 수단으로 판단된다. 아울러, STA로 제어된 선박계류시스템의 위치오차 궤적은 경계 구역 내에서 형성된다. 끝으로, 슬라이딩 표면과 위치궤적의 오차결과를 통해 STA의 이득제어 효과도 관측할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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• pp.1-6
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• 2002

수색구조 작업에서 표류지점 추정 모델을 윈도우 운영체계에서 쉽게 운영할 수 있는 GUI 프로그램을 개발하였다. 운영자가 화면의 선택사항을 보고 표류물체의 종류와 해상환경조건을 입력시킬 수 있도록 하였고, 계산된 추정점 및 선박의 표류 궤적이 좌표와 함께 해도상에 표시되게 하여 현장에서 쉽게 예측결과를 알 수 있도록 하였다. 프로그램에는 Leeway 공식을 사용하는 방식과 Newton의 운동방정식에서 해를 구하는 방식을 사용하였다. 프로그래밍에 사용된 언어는 FORTRAN이고, 그래픽 처리를 위해 Lahey의 Winteracter 4.0을 활용하였다. 모델의 시현을 위해 2001년 5원 부산 근해에서 수행된 현장실험 결과와 예측 모델에 의한 결과를 비교·도시하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권5호
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• pp.491-495
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• 2002

수색구조 작업에서 표류지점 추정 모델을 윈도우 운영체계에서 쉽게 운영할 수 있는 GUI 프로그램을 개발하였다. 운영자가 화면의 선택사항을 보고 표류물체의 종류와 해상환경 조건을 입력시킬 수 있도록 하였고, 계산된 추정 점 및 선박의 표류 궤적이 좌표와 함께 전자해도상에 표시되게 하여 현장에서 쉽게 예측결과를 알 수 있도록 하였다. 프로그램에는 Leeway공식을 사용하는 방식과 Newton의 운동방정식에서 해를 구하는 방식을 사용하였다. 프로그래밍에 사용된 언어는 FORTRAN이고, 그래픽 처리를 위해 Lahey의 Winteracter 4.0을 활용하였다. 모델의 시연을 위해 2001년 5월 부산 근해에서 수행된 현장실험 결과와 예측 모델에 의한 결과를 비교·도시하였다.