• 한국항해항만학회지
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• 제46권6호
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• pp.562-569
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• 2022

기존 운항선박에 적용되어 있는 알람 모니터링 기술은 온도, 압력 등의 데이터 항목을 AMS(Alarm Monitoring System)으로 관리하고 해당 센싱 데이터가 정상 수준 범위를 초과할 경우만 선원에게 알람을 제공한다. 또한 기존 선박의 정비는 PMS(Planned Maintenance System)를 따른다. 이는 장비로부터 측정된 센싱 데이터가 설정범위 이상으로 측정되어 이에 따른 알람을 통해 정비하거나, 대상 기기의 고장 유무에 관계없이 일정 시간 사용 후 해당 부품을 사전에 교체하는 방식으로 운영되고 있다. 하지만 선박 기관운영의 신뢰성과 운항 안전성을 확보하기 위해서는 실시간 상태 모니터링 데이터 기반의 사전적 진단 및 예측이 가능해야 한다. 그러기 위해서 실선 데이터를 종합적으로측정하여 데이터베이스화 하고 이를 선박의 보조기기와 배관의 상태기반 예지보전을 위한 상태 진단 모니터링 시스템을 구현하고자 한다. 특히 반응형 웹 기반으로 선박의 보조기기와 배관 상태 정보를 관리할 수 있도록 하였으며, 선내 개인용 컴퓨터(Personal Computer, PC)에서 보는 용도뿐만 아니라 스마트폰 등 다양한 모바일 기기의 접근 및 활용이 가능하도록 화면과 해상도에 맞춰 최적화된 상태 관리가 가능하도록 하여 업데이트 비용이 적게 들며, 관리 방법도 쉽다. 본 논문에서는 자율운항선박 핵심 기술인 상태기반정비(Condition Based Management, CBM) 기술력을 확보하기 위해 선박의 보조기기 중 펌프와 청정기, 그리고 배관 중 해수 및 스팀 배관의 상태 진단 모니터링을 통해 이상 현상을 파악하고, 이를 통해 융합 분석할 수 있도록 선박 보조기기 및 배관의 성능 진단 및 고장 예측에 활용하여 예방정비 의사결정을 지원하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.265-267
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• 2022

선박 기관시스템이 효율적이고 안이정적인 운용을 위해서는 실시간 상태 모니터링 기반의 이상탐지, 고장진단 더 나아가 고장예측에 따른 대응조치를 할 수 있는 기술이 필요하며 이를 상태기반 유지관리(Condition Based Maintenance, CBM)이라 지칭한다. 해당 기술을 개발 및 확보하기 위해서는 가장 우선적으로 기관시스템에 대한 다양한 고장 데이터가 확보되어야 하며 이후, 확보된 데이터에 대한 특징추출 등 전처리 알고리즘, 고장 진단 및 예측 알고리즘 등을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 선박 추진용 엔진 및 발전기 엔진에 대한 상태기반 유지관리 기술의 개발현황과 향후 지속적인 연구 추진방향을 소개하고자 한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.261-267
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• 2015

해양레저선박의 안전사고를 미연에 방지하기 위하여 해상의 위험상황 경고 및 선박의 상태를 점검할 수 있는 지원시스템이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 해양레저선박의 항해 안전을 확보하기 위하여 선박의 상태를 모니터링 및 관리할 수 있는 항해 안전 지원시스템을 제안한다. 시스템 개발 과정에서 요구되는 기능, 구성 및 운용 알고리즘을 도출하고 해양레저선박 모니터링 시스템, N2K/WIFI Gateway, 추천항로 시스템, 해양레저 금지구역 경보 시스템을 구현하여 목적에 맞도록 올바르게 동작하는지를 각 시스템을 통합하여 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.578-579
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• 2010

최근 내연 기관에서 엔진상태 및 잠재적인 결함의 발견을 위해 연료분사, 실린더 내 연소과정, 실린더 내부와 피스톤 마모상태, 흡 배기 밸브 및 과급기 (turbocharger) 등의 상태 모니터링을 통해서 결함에 대한 진단 및 경향관리에 대한 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 기 개발된 선박용 대형디젤엔진에 대한 상시 모니터링 시스템을 이용하여 엔진상태 및 잠재적인 결함을 진단하고자 하였으며, 일차적으로 가속도 신호를 이용하여 실린더 내 연소과정에서 정상적인 상태와 착화실패에 따른 진동 양상을 비교 분석하였다. 신호 분석 기법으로 시간-주파수 분산 기법들은 충격파 신호인 엔진 폭발신호를 분석하는데 적합하였으며, 그 기법들 중 Short Time Fourier Transform 기법과 Wavelet Transform 기법을 이용하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.279-286
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• 2010

선박승무원은 지난 수십 년간 해운 및 수산업의 발전에 지대한 공헌을 해왔지만 선박근무로 발생되는 건강위험요인과 직업성 질병 발생 예방관리 실태는 매우 부족하다. 따라서 선박승무원들의 건강상태나 질병 발생에 관한 체계적인 모니터링이 필요하다. 본 논문은 유비쿼터스 헬스케어 기반 실시간 선박승무원 관리 시스템으로 선박승 무원의 생체 정보 수집 후, 각 생체 정보간의 상태관계를 분석하여 선박승무원의 수치(혈압, 맥박, 온도 등)를 실시간으로 장소에 구애 받지 않고 확인가능 할 수 있는 시스템을 제안하고 구현한다. 이 시스템을 이용하는 의료진은 컴퓨터나 PDA 등이 있는 곳이면 어디서든 선박승무원의 상태를 모니터링하여 위급시 빠른 대처가 가능하다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.268-270
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• 2022

자율운항선박의 관리 및 운영에 필요한 선대 자산관리플랫폼, 영상기반 선박 상태검사기술, 안전운항지원 6종 서비스에 대한 기술개발 논문이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.121-122
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• 2019

차도선과 같은 연안 화물 여객선에는 필수 탑재 항해통신장비 이외에 유지보수 지원이나 운항 효율 향상을 위한 장비는 거의 탑재 되어 있지 않은 상황으로 ICT 기술 기반 운영 및 유지보수(O&M, operating and maintenance) 지원 서비스 제공 시스템 도입이 필요하다. 이에 중소형 선박 기자재의 데이터 수집, 통합, 분석을 통해 선박 관리, 유지보수 지원, 운항 모니터링 등의 스마트 O&M 서비스를 제공하기 위한 시스템의 개발을 진행 중에 있다. 개발하는 시스템은 빅데이터 분석 기술, 모바일 어플리케이션 개발 기술, 증강현실(AR) 기술을 기반으로 선박을 구성하는 요소의 상태 모니터링, 최적 관리, 원격 유지보수 지원 등의 서비스를 제공할 예정이다. 또한, 클라우드 기반 육해상 통합 O&M 서비스 지원 시스템의 개발을 통해 선단 단위 분석, 중소형 해운선사 소모품 관리 및 운영 지원 등 종합적인 부가 서비스를 제공하는 것이 목적이다. 이러한 시스템의 개발이 완료되면, 실선 시험을 통해 개발 시스템과 서비스의 유용성을 검증할 계획이다. 본 논문에서는 이러한 O&M 지원을 위한 시스템에 관해 소개하고, 앞서 언급한 각종 서비스를 제공하기 위한 선박 및 육상 측 구성요소 정의와 서비스 아키텍처의 설계에 관한 내용을 다룬다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권4호
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• pp.500-507
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• 2010

해운산업은 지구온난화와 관련하여 그린하우스가스(GHG)을 줄이기 위한 헌신적인 노력을 하여왔다. 2009년도 국제해사기구(IMO)의 GHG 연구팀에 의하면 해운분야에서 배출되는 GHG 중 가장 영향력이 큰 이산화탄소는 전체 배출량의 3.3%이며, 연간 10억톤을 초과하고 있다. 따라서 이를 줄이기 위한 수단으로 IMO에서는 2005년 에너지효율 운전지표(EEOI)와 2008년 에너지 효율 설계 지수(EEDI)를 차례로 제안하여 현재 규정 작업 중에 있다. 최근에는 선박의 선박에너지효율관리계획(SEEMP)을 제안하고 있고, 선박에서 배출되는 GHG의 모니터링 및 관리가 핫이슈로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 선박에서 EEDI와 EEOI를 검증하고 에너지 사용을 체계적으로 관리하기 위한 에너지 효율 설계지수 / 에너지 효율 운전지표 모니터링 시스템(EDiMS)을 개발하여 선박에 활용하고자 한다. 이 모니터링 시스템의 개발은 종전 목포해양대학교 동역학연구실에서 기 개발한 상태모니터링 시스템의 일종인 EVAMOS($\underline{E}$ngine $\underline{V}$ibration and $\underline{A}$nalysis $\underline{MO}$nitoring $\underline{S}$ystem)을 기초로 하여 개발시간을 최대로 단축하였다. 주기관의 공장 시운전시 측정한 연료소모량, 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 입자상물질(PM)의 자료를 이용하여 선박의 운항 시 동력과 선속을 동시에 모니터링하여 이들 성분의 자료를 측정저장함으로써 선박마다 GHG에 대한 정확한 인벤토리를 구할 수 있도록 하였다. 그리고 이 자료는 IMO의 가이드라인을 만족하는지 확인할 수 있을 뿐 아니라 장기적으로는 GHG를 줄이기 위한 노력의 일환으로 선박관리와 SEEMP 등에 유용한 도구로 사용할 수 있도록 하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.170-172
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• 2019

최근 우리나라에서는 해양사고의 효과적인 예방을 위하여 구축 중인 한국형 e-Navigation SV20-선내시스템 원격모니터링 서비스에서는 복원성, 화재, 침수, 과도경사, 항해장비의 이상과 같이 선박의 안전 운항과 직접적으로 관련이 있는 선박의 센서들을 수집, 분석하여 이상 상태와 긴급상황을 자동으로 식별하여 안전운항을 지원하는 기능이 있다. IMO 선박안전관리 시스템의 경우 선원의 인적 과실에 의한 해상에서 안전 및 해양환경 보호를 위한 핵심 요소로서 우리나라는 SOLAS 협약 제9장(선박의 안전운항을 위한 관리)및 ISM CODE를 1999년 2월 해사안전법에 수용하여 2002. 7. 1.부터 단계적으로 시행하고 있다. 이 연구에서는 이 둘의 융합 개념의 기술적 결합을 통한 체계적이고 자동화적으로 선박에서의 안전관리 능력을 제고하여 안전 사고 발생을 최소화 할 수 있는 여러 가지 시스템과 더불어 사고 발생시 효율적으로 대응할 수 있는 표준 토폴로지 기반 UI 및 항차 기반 위기대응 가이던스를 개발 하고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.609-615
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• 2013

어떤 선박에서도 마찬가지로 적정한 전력의 공급은 매우 중요하며, 육지와 거리가 먼 대양 운항 선박에서는 특히 더욱 중요하다. 이와 같이 운항 중인 선박의 전력 공급 시스템의 효율성과 경제성 측면의 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 선박에서의 전력공급을 지능적으로 제어하는 전력관리 시스템을 제안한다. 본 설계에서의 전력관리 시스템은 부하전력 감지 시스템, 발전기 제어 시스템, 그리고 전력 모니터링 시스템으로 각각 구성된다. 부하전력 감지 시스템에서는 CT 및 PT 센서를 이용하여 전류와 전력량을 측정하며, 그리고 발전기 제어 시스템에서는 여러 가지 다양한 센서로 부터의 취합정보를 이용하여 주/부 발전기를 On/Off 하게 된다. 마지막으로 모니터링 시스템은 부하 전력 감지 시스템과 발전기 관리 시스템에서 수집된 정보를 사용자가 한눈에 알아볼 수 있게 상태 정보를 출력한다. 본 논문에서 구현된 전력관리 시스템은 실시간 실험을 통해서 설계된 바와 같이 잘 작동하는 것을 확인하였으며, 그리고 공인 인증기관으로부터 KSCIEC61892-1:2012 및 KSCIEC60950-1:2008 인증을 획득하였다.