• 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.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.24 no.10
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• pp.65-70
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• 2019

In recently, ship trajectory data consisting of ship position, speed, course, and so on can be obtained from the Automatic Identification System device with which all ships should be equipped. These data are gathered more than 2GB every day at a crowed sea port and used for analysis of ship traffic statistic and patterns. In this study, we propose a method to process ship trajectory data efficiently with distributed computing resources using MapReduce algorithm. In data preprocessing phase, ship dynamic and static data are integrated into target dataset and filtered out ship trajectory that is not of interest. In mapping phase, we convert ship's position to Geohash code, and assign Geohash and ship MMSI to key and value. In reducing phase, key-value pairs are sorted according to the same key value and counted the ship traffic number in a grid cell. To evaluate the proposed method, we implemented it and compared it with IALA waterway risk assessment program(IWRAP) in their performance. The data processing performance improve 1 to 4 times that of the existing ship trajectory analysis program.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.115-122
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• 2017

Recently, the on-board equipments of vessels are getting diversifications with high technologies. With changing the trends, the shipboard network is turning to the light-weight ethernet architecture for integrated data management. For that necessity, this paper covers a development of the gateway system which gathers and processes the measured analog or NMEA data from loaded equipments to convert the messages based on IEC 61162-450 (standard for light-weight ethernet network of ships) in engine parts of small vessel. To do this, we analyzed the requirements for standardization of ship's equipments and related studies. To solve the problems of existing equipments, we defined the additional data formats (sentence formatter), developed the gateway system, and verified the utility of the developed system. Consequently, we established an interfacing framework for management and application of the generated data based on the ethernet in vessel.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.475-476
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• 2012

선박에서 AIS 탑재가 확대는 해상에서의 전산 시스템 기술 발전에 큰 영향을 미치고 있다. AIS는 VTS가 선박의 식별, 트랙킹, 모니터링과 같은 일반적으로 알려진 기능을 제공하는 것뿐만 아니라 해상 교통 연구, 통계 분석, 학술 연구에 유용한 실시간 정보를 제공하기도 한다. 그러나 AIS 관측 자료의 신속한 축적은 이루어지고 있지만 VTS 플랫폼 측면에서 선박 위치 자료를 수집하고 분석하는데 한계가 있다. 이러한 관점에서 본 연구는 데이터 마이닝 기술과 GIS기술을 적용하여 AIS 자료를 분석하고자 한다. 이것은 해상 교통 관리 분야에 GIS 분석, 데이터베이스 관리 체계, 데이터 웨어하우징, 데이터 마이닝과 같은 잠재된 가치 정보를 도출하는 기술과 통합하는 시도이다. 현재 몇가지 제약사항이 있지만, 향후 VTS 관제 업무에 유용한 자원을 제공하는 새로운 방안이 될 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2012.06a
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• pp.455-457
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• 2012

우리나라를 비롯한 전 세계의 최근 물동량 증가로 우리나라 항만에 입출항 척수가 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인해 연안 해역뿐만 아니라 원양 해역에서도 선박간의 조우 상황이 다수 발생하고 있으며, 특히 국내 연안 해역은 빈번한 선박 조우로 인한 해양사고 발생이 상당히 빈번하게 발생하고 있는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 선박 및 해양 관련 업무 종사자들의 인적과실로 인한 해양사고를 예방하고, 해기인력의 질 향상을 위한 기초연구에 그 목적이 있다. 또한 이 연구를 통하여 해기인력의 해양사고예방을 위한 기존 시스템의 하드웨어 및 소프트웨어적인 측면에서 미흡한 부분을 보완하는 자료로 활용하고, 해기인력의 운항능력향상에 중점을 둔 기존 IT기반 시뮬레이터의 문제점과 개선 방안 등을 기초로 향후 해양사고 예방용 통합 시뮬레이션 개발의 주요자료로 활용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.155-156
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• 2015

최근 선박의 연료유 절감 및 경제운항에 대한 관심이 높아지면서 조선소를 중심으로 운항정보의 활용과 관련된 다수의 프로젝트가 진행되고 있으며 선박 설계, 기상예보 등을 통합한 다양한 시스템이 개발되는 등 선박의 최적운항지원 솔루션 시장이 빠르게 성장하고 있다. 하지만 현재 시장을 주도하고 있는 솔루션들은 설계정보를 중심으로 개발되어 선박을 운영하는 해운선사에서 요구하고 있는 성능기준을 만족하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 운영단계에서 축적되는 운항데이터와 해운선사의 경험과 노하우에 대한 정보가 반영된 경제운항 알고리즘을 개발하기 위한 현황 분석을 수행하였다.

• Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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• s.36
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• pp.43-55
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• 2014

새 정부는 국민의 행복실현을 위해 안전의 중요성을 강조하고 있다. 이에 해양수산부에서도 해양사고 30% 감소를 목표로 해양안전실천운동본부 발대식 및 해양안전헌장 선포, 선박안전관리자협의회 출범 등 민 관이 함께 해양에서의 안전 확보에 노력하고 있다. 그러나 안전관리의 주체인 해운선사의 안전관리 수준을 객관적으로 평가하기 위한 평가지표 및 안전관리 평가시스템 등은 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 도로, 철도, 항공 등 타 분야의 안전관리 정보시스템 구축 및 운영사례를 조사 분석하여 시사점을 도출하였다. 또한 해운선사의 안전관리 수준을 평가하기 위해 해양사고정보, 항만국통제 점검결과, 안전관리체제 심사결과 데이터를 분석하여 이들 데이터를 통합 관리할 수 있는 데이터베이스의 구축, 평가프로그램을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 안전관리 평가시스템을 이용하여 해양안전 우수사업자 평가업무, 우수 선박관리사업자 인증업무 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.45 no.6
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• pp.352-359
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• 2021

This paper presents the definition and importance of ship-centric direct communication concerning ship safety of maritime autonomous and unmanned ships. It also proposes the concept of MX-S2X communication based on high frequency for wide-bandwidth technology and describes the design and simulation result for the physical layer of MX-S2X. It considered high-speed communication as well as overcoming maritime multi-path fading required to be resolved in the marine environment. The physical layer of MX-S2X communication was designed to overcome the occurrence of error-floor caused by multi-path fading even with receiving sufficient signal strength. To this purpose, a performance analysis was conducted on the physical layer by applying the channel model of the actual maritime communication environment. As a result of the performance analysis of the MX-S2X physical layer, it was confirmed that the BER error-floor observed in the VDE physical layer test was overcome, and it operated within the SNR 2dB degradation range compared to the AWGN channel. It is expected that this will show enough performance suitable for short-distance ship-centered direct communication and can be used for direct communication of maritime autonomous ships, unmanned ships, and group navigation of themshortly.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.31 no.8
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• pp.645-652
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• 2007

As a method to improve the present operational and safe function in navigation this paper developed an efficient and economical integrated system of ship's information. This system is, systematically and comprehensively, to monitor, save, analyse, and display information on navigation and environment around own ship in real time by connecting one user to another through an on-board LAN or data communication via satellite so that many users on board can obtain simultaneously and easily the information in real time not only in the wheelhouse and engine room but also in many robins and ship's offices. And it consists of four(5) components; data distribution program, database of navigational and engine-related information, multi-functional monitoring program, ship management program and other application program.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2023.11a
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• pp.95-97
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• 2023

자율운항선박(MASS)의 원격제어기술은 원격지에서 MASS를 원격제어자에 의해서 제어하기 위한 기술이다. 2023년도 현재 원격제어시스템의 통합구성이 완료되었고, 하반기부터는 해상실험을 통한 시스템 검증작업을 진행할 예정이다. 이러한 시스템 검증 이후에는 원격제어 시 발생할 수 있는 다양한 문제에 적극 대응할 수 있는 위기관리 기술의 개발이 필요하다. 현재 식별된 위기는 통신 두절에 따른 제어 불능, 간헐적 통신 불능에 따른 데이터 손실, 대용량 데이터 전송에 따른 제어명령과 제어응답 사이의 지연에 의한 선박조종의 어려움, 원격제어자의 인적오류에 의한 예상하지 못한 해양사고발생 가능성 등이다. 본 연구의 목적은 4가지 주요 요소(선박, 통신, 제어시스템, 원격 제어자)로 구성된 원격제어 시스템에서 발생 가능한 다양한 위기를 적극 억제할 수 있는 기법개발을 고찰하여 향후 원격제어기술 연구에 적용하기 위한 것이다. 특히, 통신 두절로 인한 암흑시간(blind time) 동안 원격제어 불능을 해결할 수 있는 위기대응 방법, 과도한 데이터 전송지연에 따른 위험수준 평가와 가시화 방법 등을 논의한다. 본 연구는 자율운항선박의 원격제어를 안전하게 지속가능한 상태에서 운영할 수 있는 기법의 적용할 수 있을 것으로 기대된다.