• 선박안전기술공단연구보고서
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• 통권4호
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• pp.1-108
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• 2007

2007. 7. 23 IMO의 NAV(항해안전전문위원회)53차 회의에서는 e-Navigation을 해상에서의 안전, 보안, 해양환경보호를 목적으로 전자적인 수단에 의해 선박과 육상에서 해양정보를 수집, 교환, 표시함으로써 항구와 항구간의 항해 및 관련된 서비스를 향상시키는 것으로 정의하고 있다.2005년 11월 영국의 교통부 장관 Stephen 박사는 Royal Institute ofNavigation에서의 연설에서 해상안전과 환경보호를 위하여 선박의 항해를 감시하는 관제소 및 항행하는 선박에 유용하고 정확한 정보가 더 많이 필요함을 역설하였다. 그리고 첨단 기술에 의해 자동화된 항공 항법분야를 예로들면서, 선박의 항법 분야도 항해와 관련된 모든 시설 및 작업을 전자적 수단으로 대체하는 개념인 e-Navigation으로 전환되어야 하며 영국은 이에 필요한 작업을 주도하겠다는 의견을 피력하였다. Stephen은 e-Navigation 도입으로 얻을 수 있는 이익으로 첫째, 항해 실수로 인한 사고 확률저감, 둘째,사고 발생 시 인명 구조 및 피해 확산을 위한 효율적 대응, 셋째, 전통적인항해시설 설치 불필요로 인한 비용 저감, 넷째 선박입출항 수속의 간편화 및항로의 효율적 운용으로 인한 상업적 이익 등을 들었다. 반면에e-Navigation 체계로 전환 시 예상되는 장애로는 첫째, 체계 구축을 위한 비용(특히 개발도상국가들의 경우 어려움 예상), 둘째, e-Navigation의 성과 달성을 위하여 세계 전 해역의 모든 선박이 e-Navigation 체계에 동참하도록유도하는 문제, 셋째, 전자해도 표시 및 선교 장비들에 대한 표준화 문제, 넷째, 육상에 설치할 e-Navigation 센터의 설계 및 구축 등을 꼽았다.IMO는 2005년 81차 MSC(해사안전위원회) 회의에서 영국이 일본, 마샬아일랜드, 네덜란드, 노르웨이, 싱가포르, 미국과 공동으로 제안한 ‘e-Navigation전략 개발’ 의제를 2006년 82차 MSC 회의에서 채택하고, NAV(항해 전문위원회)를 통하여 2008년까지 e-Navigation의 구체적 개념을 정립하고 향후 개발하여야 할 전략적 비전과 정책을 수립하기로 하였다. 이어서 영국을 의장으로 e-Navigation 전략개발 통신작업반이 구성되었는데, 지난 년간 19개국, 16개 전문기관이 참여하여 아래의 작업이 수행되었다. ○ e-Navigation 개념의 정의와 목적 ○ e-Navigation에 대한 핵심 이슈 및 우선 순위 식별 ○ e-Navigation 개발에 따른 이점과 단점의 식별 ○ IMO 및 회원국 등의 역할 식별 ○ 이행계획을 포함한 추가 개발을 위한 작업계획의 작성 IMO에서 수행되고 있는 e-Navigation 전략 개발 의제 일정은 2008년까지이다. 이 전략 개발에 있어서 중요한 요소는 e-Navigation이 포함할 서비스범위, 포함하는 서비스 제공에 필요한 인프라 및 장비의 식별, 인프라 구축및 운용비용을 부담할 주체에 대한 논의, e-Navigation으로 인한 이익과 투자비용에 대한 비교 분석 등이다. 이 과정에서 정부, 선주, 항만운영자, 선원등의 입장 차이와 선진국과 개발도상국 간의 경제 수준 차이는 전략 개발에있어 큰 어려움을 줄 것이므로, 이들이 합의된 전략을 만들기 위해서는 예정된 기간보다 다소 늦어질 가능성도 있다.e-Navigation 전략 개발이 완료되면 1단계로는 해상교통 관제시스템, 선박선교 장비, 무선 통신장비 등에 대한 표준화 작업이 이루어질 것이다. 이 과정에서 각국 간에 자국 보유 기술을 표준화시키기 위한 경쟁이 치열할 것으로 예상된다. 2단계에서는 e-Navigation 체계 하에서의 다양하고 풍부한 서비스 제공을 위한 관련 소프트웨어 및 하드웨어의 개발이 이루어질 것으로전망되는데, 이는 지난 10년간 육상에서 인터넷망 설치 후 이루어진 관련 서비스 산업의 발전을 돌아보면 쉽게 짐작할 수 있을 것이다.e-Navigation 체계 하에서 선박의 항해는 현재와는 전혀 다른 패러다임으로 바뀔 것이다. 예를 들어 현재 입출항 시 요구되던 복잡한 절차는one-stop 쇼핑 형태로 단순화되고, 현재 선박 중심의 항해에서 육상e-Navigation 센터가 적극적으로 관여하는 항해 체계로 바뀔 것이며, 해상정보의 공유와 활용이 무선 인터넷을 통해 보다 광범위하게 이루어질 것이 다.e-Navigation의 잠재적 시장 규모는 선박에 새로이 탑재될 지능형 통합 항법시스템 구축과 육상 모니터링 및 지원 시스템 등 직접 시장이 약 50조원,전자해도, 통신장비, 관련 서비스 컨텐츠 등 간접 시장의 규모가 150조원으로 총 200조원으로 대략 추산하고 있다. 향후 이 거대한 시장을 차지하기 위한 전략 수립이 필요한 시점이다. 지금까지 항해 장비 관련 산업은 선진국의일부 업체들에 의해 독점되어 왔다. 우리나라는 조선과 해운에서 모두 선진국임에도 불구하고 이 분야에서는 대부분 수입에 의존해 왔다. e-Navigation체계 하에서는 전체 시장이 커지고 장비의 사양이 표준화됨에 따라 어느 소수 업체가 현재처럼 독점하기는 더 이상 어려울 것으로 예상된다. 따라서e-Navigation은 우리나라도 항해 장비 분야 시장을 차지할 수 있는 좋은 기회라고 할 수 있다. 특히 조선 1위의 장점을 적극 활용한다면 다른 나라보다우위의 경쟁력을 확보할 수도 있다. 또한, 서비스 분야의 시장은 IT 기술과밀접한 관계가 있으므로 IT 강국인 우리나라가 충분한 경쟁력을 갖고 있다고 할 수 있다.그러나, EU를 비롯한 선진국에서는 이미 e-Navigation 에 대비한 연구를10여년 전부터 수행해 왔다. 앞에서 언급한 EU의 MarNIS 사업은 현재 거의마무리 단계로 당장 실용화 할 수 있는 수준에 있는 것으로 보인다. 늦었지만 우리도 이를 따라잡기 위한 연구를 서둘러야 할 것이다. 국내에서도e-Navigation의 중요성을 깊이 인식하고, 2006년에는 관련 산학연 전문가들로 작업반을 구성하여 워크숍 등을 개최한 바 있다. 또한 해양수산부에서도e-Navigation 핵심기술 개발을 위한 연구사업을 기획 추진하고 있다.그러나 현재 항해통신장비들의 기술기준은 ITU의 전파규칙(RR)과 IMO결의 및 SOLAS 협약을 따르고 있는데 이들 규약이나 결의에 대한 국제적인 추이와 비교할 때 국내의 기술은 표준화되지 못한 부분이 많은 실정이다.본 연구에서는 e-Navigation sytem중 표준화가 필요한 요소와 전자해도,AIS 등 e-Navigation(통합전자항법시스템)관련 국내산업현황 실태조사를 통해 국내 e-Navigation기술개발 동향에 대해 조사하고자 한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제20권3호
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• pp.74-85
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• 2021

전파를 수신하여 측위를 수행하는 GNSS 수신기는 본질적으로 재밍에 취약하다. 재밍 발생 검출, 재밍 신호 종류 판별, 재밍원 위치추정 기능을 갖는 GNSS 재밍 모니터링 시스템은 안전한 자율주행 환경구축에 도움을 준다. 이를 위하여 다수의 저가 GNSS 수신기들의 배치로 구성된 GNSS 모니터링 네트워크 구축이 필요하며, 앞서 언급한 3가지 기능 구현을 위하여 네트워크 내 독립된 저가 GNSS 수신기 간 정밀 시각 동기가 요구된다. 본 논문은 신호영역 TDOA 기술 직접 사용방식의 수신기 간 시각 동기화 기법을 제안한다. 계산 효율성을 위하여 상대적으로 낮은 샘플링 주파수에도 시각 동기 정밀도를 유지하고자 블록 보간법을 추가로 활용한다. 수치적 시뮬레이션을 통하여 제안한 GNSS 수신기 간 시각 동기화 기법의 가용성을 입증한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제19권1호
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• pp.94-106
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• 2020

근래의 위치 측위 방법으로 GPS(Global Positioning System) 위성정보를 활용하는 전파항법 방식을 많이 사용하고 있다. GPS 활용범위가 넓어지고 다양한 측위 정보를 기반으로 하는 분야가 생기면서 보다 높은 정확도를 얻기 위한 새로운 방법들이 요구되고 있다. 자율주행차의 경우 IMU(Inertial Measurement Unit)를 사용한 항법 시스템인 INS(Inertial Navigation System)와 차량 내부 센서를 이용한 DR(Dead Reckoning) 알고리즘을 사용하여 GPS의 정확도 저하나 음영지역에서의 위치 측정방법으로 사용하고 있다. 그러나 이러한 측위 방법은 대형화되는 빌딩 지역, 터널, 지하 주차장 등 다양한 음영지역과 시간이 지남에 따라 오차가 계속 증가하는 누적 기반 위치추정 방법의 한계로 인해 많은 문제 요소가 있다. 본 논문은 GPS 음영지역에서 차량의 위치 측위를 위해, 대중적 무선 통신인 WLAN을 이용한 Fingerprint 기법을 4개의 Anchor 형태로 AP(Access Point)와 지향성 안테나를 위치하여 넓은 지하 주차공간에서 효율적인 측위 방법을 제시하고 시간이 지남에 따라 주차된 차량이 이동하는 환경에서도 변화가 없는 위치 측위 결과를 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권9호
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• pp.757-765
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• 2017

위성항법시스템 (GNSS: Global Navigation Satellite System)으로 계산되는 위치 정확도는 위성 의사거리 (Pseudo-Range) 측정값 정확도와 DOP (Dilution of Precision) 으로 표현되는 위성의 배치관계를 통해 결정된다. 위성의 의사거리 측정값은 위성 시계, 궤도, 전리층, 대류층, 다중경로 등 여러 요인에 의해 오차가 발생하게 되며, 사용자 의사거리정확도를 향상을 위해서는 정확한 의사거리 측정값이 필요하다. 반면, 위성의 배치의 경우, 사용자의 수신환경에 따라 위치 정확도가 달라진다. 예를 들어, 고층 빌딩이 많은 도심의 경우에는 위성전파 차단의 위험이 많아 가시위성의 수가 감소하고 개활지에 비해 상대적으로 양호한 DOP을 가지기 어렵다. 본 논문은 가상위성 (Virtual Satellite)을 통해 DOP 성능 개선과 의미있는 가상거리측정값 (VRM: Virtual Range Measurement) 정확도를 확보하여, 위치 정확도 향상 시키는 방법에 대해 연구하였다. 그 결과 적절한 가상위성배치와 정확한 가상 거리측정값을 이용하면 수직위치 정확도의 개선 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.145-150
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• 2016

자율주행 차량 구현에 있어 차량의 위치에 대한 정확한 정보가 실시간으로 제공되어야 한다. 이동기준국 차분 측위 기술은 차량에 복수의 안테나에서 수신한 신호의 위상차를 통해 정밀 측위 정보를 생성하는 기술로, 이를 위해 차량의 평평하고 넓은 루프를 접지면으로 하는 이중대역 및 이중 원형편파 안테나 개발이 필수적이다. 본 논문에서 제안하는 안테나는 GPS L1과 L2 주파수 대역에서 공진을 일으키는 이중대역 안테나로써, 기존 안테나와 달리 급전부가 안테나 측면에 위치하여 복수의 안테나를 필요로 하는 시스템에 적합하다. 안테나 설계안은 중요 파라미터들의 이론값을 토대로 모델링한 초기 모델을 3D 전파시뮬레이션 소프트웨어를 이용해 최적화하는 방법으로 도출하였다. 최적화된 안테나의 시뮬레이션값과 측정값을 분석한 결과, L1과 L2에서 대역폭 6.1%와 3.7%, 축비 1% 이상임을 확인하였다. 안테나 크기는 $73mm{\times}73mm{\times}6.4mm$로 소형 구조의 장점을 갖췄다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.685-688
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• 2016

위성기반 보강시스템은 위성항법시스템 사용자의 측위 정확도를 향상 시킬 수 있는 보정정보를 위성을 이용하여 방송하는 시스템으로, 특히 항행분야에서 많이 활용되고 있다. 위성기반 보강시스템을 항행분야에서 활용하기 위해서는 정확성뿐만 아니라 무결성, 지속성, 가용성, 서비스 영역 등의 요구사항을 만족해야한다. 기준국은 보정정보 생성을 위한 측정치를 수집하는 기반 시스템으로서, 기준국의 환경, 위치, 분포 등은 위성기반 보강시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 따라서 위성기반 보강시스템의 기준국 선정을 위해서는 사이트 조사를 통한 환경 분석이 필수적이다. 본 논문에서는 우리나라 해양수산부에서 운영 중인 NDGPS 기준국을 위성기반 보강시스템의 기준국으로 공동 활용한다는 전제하에 NDGPS 기준국 사이트 중 일부의 환경 분석을 수행한다. 기준국 환경 분석은 GPS 위성의 가시성과 전파환경에 대하여 분석하며, 이로부터 기준국 사이트 조사를 위한 간략한 절차와 요구사항을 제시한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.29-36
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• 2016

위성항법시스템 (GPS; global positioning system)은 도심지의 빌딩이나 터널, 고가도로와 같은 지형적 환경에 의해 전파 수신이 어려워지면 가시 위성의 개수가 급격히 줄어들어 위치오차가 매우 커지거나 측위가 불가능하게 된다. 특히 수직 위치오차는 GPS의 기하학적 배치에 의한 한계로 인하여 수평오차보다 약 1.5 배 이상 크며 혹독한 신호 환경에서는 수평오차보다 더욱 크게 증가하게 된다. 본 논문에서는 GPS의 수직오차 개선을 위해 GPS와 저가형 기압 고도계의 결합 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 기압 고도계에 의하여 제공된 기압 고도 측정치에 해면기압과 해면온도에 의한 보상치와 지오이드고를 적용시킨 후 칼만필터에 의하여 GPS 고도와 기압 고도를 융합하는 특징을 가진다. 정적 실험과 차량 실험을 통하여 제안된 기압 고도계와 GPS의 융합 방식의 정확도를 평가하였다. 그 결과 제안된 방법이 고도 정보의 정확도를 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.286-290
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• 2011

유비쿼터스 시대의 핵심 기술인 위치기반기술은 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 활용한 기술이다. GNSS는 미국의 GPS, 유럽의 Galileo, 일본의 QZSS, 중국의 Compass, 인도 IRNSS 등을 일컬으며, 국내에서도 다각도의 연구가 계속되고 있다. 이러한 위성항법시스템은 우주 상공에 설치가 되고 나면 위성을 다시 내릴 수 없기 때문에 기능에 대한 수정 및 검증 등의 관리적 측면에서 어려움이 있다. 이에 위성을 올리기 전에 정확하고 구체적인 성능 검증 및 동작 검증 등이 반드시 필요하다. 이를 위해 하드웨어 테스트베드가 구축되기도 하지만 소프트웨어로 성능 및 동작에 대한 시뮬레이션이 수행된다면 비용 및 유연성 부분에서 더 많은 장점을 가질 수 있다. 이런 시뮬레이터들의 가장 핵심은 이론적 위성 신호의 전달과정에 신호가 지상의 수신기에 도달하는 동안 다양한 오류 요소들을 적용해야 하는 것이다. 이에 본 논문에서는 여러 위성군을 대상으로 위성으로부터 지상의 수신기까지 위성 선호가 전파되면서 적용될 수 있는 다양한 오류 요소들을 모델링하여 적용한 결과를 윈도우 기반의 시뮬레이터 설계와 구현 결과로 제시한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.2052-2063
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• 1998

본격척인 위치추적 시스템은 2차 세계대전 중에 등장한 전파항법 장치 (ground-based radio navigation system)에서부터 시작하여 꾸준히 연구되어 왔으며 현재 대표적인 위치추적 시스템으로는 GPS (global positioning system)을 들 수 있다. 최근에는 셀룰라 서비스의 보편화에 따라 기지국을 이용하여 위치추적 서비스를 제공하는 연구가 진행되고 있으나 지금까지는 주로 기지국간 동기 시스템인 매크로 셀룰라에 집중되어 왔다. 하지만, 기지국에서 정확한 시간을 이용할 수 없는 wide-band CDMA 시스템의 기지국간 비동기 상황에 대한 연구는 전무하다. 본 논문에서는 기지국간 비동기인 마이크로 셀룰라 wide-band CDMA 시스템 상황에서 두 가지 위치추정 알고리즘을 제안한다. 첫째는 공통영역을 통한 위치추정 방법으로 의사거리에 의해 구성되는 원 사이의 겹치는 공통영역을 사각형으로 근사하여 그 중심을 개인국의 위치로 추정하는 방법이고 둘째는 도로정보를 이용하는 방법으로서 의사거리 하나만을 이용하여 기지국에서 그 의사거리에 해당되는 도로 지점을 확인하고 주변 파일럿 세기를 확인하여 그 지점 중에서 선택하는 방식이다. 이 두 방식은 시뮬레이션을 이용하여 기존의 대표적인 방식들 (Taylor series를 이용한 방식. conjugate gradient 방식 및 공통현 방식)과 비교되며 또한 기지국과 개인국간의 파일럿 채널 송수신의 간섭으로 인한 영향을 조사한다. 기존의 위치추정 알고리즘이 반복 연산을 수행하는 데 비히여 제안 알고리즘은 반복 연산을 하지 않으며 마이크로 셀 환경에서 간접파의 영향을 적게 받기 때문에 보다 적은 위치 에러를 나타낸다., 초과확률 등을 이용한 분석을 실시하였다. 분석 결과 Warm ENSO episode의 경우 강수량 증가와 유의한 상관관계를 나타냈으며, Cold ENSO episode의 경우 강수량 감소와 유의한 상관관계를 나타내었다. 이러한 분석 결과는 최근 들어 우리나라에 발생하고 있는 이상기후발생과 관련된 연구에 유용한 정보를 제공해 줄 수 있을 것으로 판단된다.EX>$\times$2등 LEED패턴을 관찰할 수 있었다.유(思惟)로서 관찰추리(觀察推理)되였기 때문에 현대의학(現代醫學)과의 비교설명(比較說明)이 거의 불가능(不可能)하며 또한 한의학이론(韓醫學理論)의 과학적근거제시(科學的根據提示)도 현재(現在)로서는 어려운 형편(形便)이다. 그러나 이 의학(醫學)은 이미 2,000여년간(餘年間) 동양(東洋)에서 전래(傳來)한 경험의학(經驗醫學)으로서 동양인(東洋人)들은 이 의학(醫學)으로 소화계질환(消化系疾患)을 포함(包含)한 여러 가지 인간(人間)의 질병(疾病)을 치료(治療)해 왔고 현재(現在)도 이 의학(醫學)으로 치료(治療)를 하고 있고 실제적(實際的)으로 많은 치효(治效)를 보고 있는 것이다. 그러므로 이 의학(醫學)속에는 아직도 현대과학(現代科學)으로서 해명(解明)되지 못하는 어떤 요소(要素)들이 깃들여 있는 것이 확실(確實)하며 이것을 밝혀내기 위해서 우리 의학자(醫學者)들은 이 의학(醫學)에 관(關)한 모든 것을 연구(硏究)해 보아야 한다. 이런 뜻에서 본고찰(本考察)은 한방(漢方)의 역대제문헌(歷代諸文獻)을 섭렵(涉獵)하여 소화계질환(消化系疾患)에 관(關)한 제이론(諸理論)들을 발췌(拔萃), 한방(漢方)에서 보는 (1) 소화기관(消化器官)의 생리(生理) (2) 병리(病理), 증후(證候)