• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.165-166
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• 2022

최근 전세계적으로 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, 이하 MASS)의 기술 개발 및 시험 항해가 본격적으로 추진되고 있다. 하지만 MASS의 출현과 별개로 운항 방식, 제어 방식, 관제 방식 등 명확한 지침은 부재한 상태이다. 육상에서는 머신 러닝을 통하여 자율주행차에 대한 다양한 제어 방식을 연구하고 있으며, 이에 따라서 MASS도 제어 또는 통항 방식에 대한 기초 틀을 마련할 필요성이 있다. 하지만 육상과 달리 해상은 기상, 조종성능, 수심, 장애물 등 다양한 변수들이 존재하고 있어 접근 방식이 복잡하여, 머신 러닝을 적용할 때 환경에 대한 요소를 적절하게 설정해야 한다. 따라서 본 연구는 멀티 에이전트 강화학습을 통하여 MASS의 자율적인 통항 방식을 제안하기 위하여 강화학습의 해상교통환경 설정을 위한 요소를 도출하고자 하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권1호
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• pp.61-68
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• 2011

국제해사기구(IMO)에서는 해양사고의 방지와 해상교통의 원활한 흐름에 기여하기 위하여 전 세계의 주요 항로에 항로지정(Ship's Routeing) 방식을 채택하여 운영하고 있다. 이에 국내에서도 2003년에 해상교통안전법의 시행규칙으로 남해안의 홍도 및 보길도 항로에 대하여 통항분리방식이 적용되는 수역으로 지정한 바 있으며, 2005년에는 거문도 항로를 추가로 지정하였다. 그러나 이러한 국내의 통항분리수역 지정으로 인한 해양사고 방지 및 원활한 해상교통흐름에 대한 효과 분석은 미흡한 실정으로, 이에 본 연구에서는 국내 통항분리수역 지정 전 후의 해양사고 자료 및 해상교통흐름을 분석하여 실제 통항분리수역의 지정이 해양사고의 방지와 해상교통의 원활한 흐름에 어느 정도 영향을 미쳤는지를 평가하였고, 그 결과에 따라 항로별 통항분리수역의 위치를 조정하는 등의 개선안을 제시하였다. 본 연구에서의 평가 결과, 대부분의 통항분리수역에서 지정 전과 비교하여 지정 후 해양사고의 발생이 오히려 증가하였고, 일부 선박들이 지정된 통항방향을 따르지 않는 등 해양사고의 위험을 초래하고 있는 것으로 드러나, 이를 개선하기 위해 홍도 항로 및 보길도 항로에 대해서는 통항분리 수역의 위치를 조정하여 더 안전하고 효과적인 운용이 필요한 것으로 분석되었다.

• 대한교통학회지
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• 제21권1호
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• pp.41-49
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• 2003

해상교통관리는 통항방식의 설정, 교통량의 총량 규제, 교통류의 정류, 항행속력의 규제, 교통신호에 의한 관제. 항행지원정보의 제공 등 선박교통의 안전을 위해 실시되는 관리적 기술 수단이라고 정의할 수 있다 이러한 해상교통관리 수단 중에서 통항분리제도가 널리 이용되고 있지만, 통항분리를 통한 선박간의 마주침 감소 또는 소멸로 인한 선박조종자의 조선곤란성 완화효과에 대하여 검토한 연구는 거의 없다. 이 연구에서는 중앙선 표시가 없는 왕복수로에서 (1)수로중앙에 부표(buoy)를 설치하는 경우, (2)통항분리대를 설정하는 경우, (3)일방통항수로로 바꾸는 경우 등과 같은 교통관리 방안을 도입하는 경우, 수로를 항행하는 선박조종자에 부가되는 부하의 정도(조선곤란성)를 환경스트레스(Environmental Stress:ES)치라는 지표를 사용하여 그 효과를 정량적으로 평가하였다. 이 연구의 주요 결과는 다음과 같다. (1) 교통량이 동일한 조건에서 수로 중앙에 부표를 설치하면 선박조종자의 부하 값(허용 불가능한 값)이 약 23%. 통항분리대를 설정하면 약 32%, 일방 통항수로로 바꾸면 약 50%가 완화되었다. (2) 수로 폭이 동일한 경우 교통량이 적은 경우보다 교통량이 많은 경우가 부표 설치와 통항분리대 설정에 의한 통항분리 효과가 크게 나타났으며, 대형선일수록 각 교통관리 방안의 도입에 따른 조선곤란성의 완화 효과가 크게 나타났다. 또한 교통량이 동일한 경우 수로 폭이 넓은 경우보다 수로 폭이 좁은 경우에 대형선의 조선곤란성 완화 효과가 크게 나타났다. (3) 통항분리방식의 도입에 따른 효과는 수로 폭이 좁고 교통량이 많은 경우에 가장 크게 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권5호
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• pp.345-351
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• 2007

부산 북항 접근 수역은 입출항 선박의 교통량이 많고 바람으로 인한 풍압력과 조류의 영향으로 횡압류가 작용하여 선박 운항자 가항행에 큰 부담을 느끼는 해역이다. 해당 해역에 대한 통항 선박의 해상교통조사 실시 결과 다수의 선박이 협소한 방파제 사이를 안전하게 진입하기 위해서 입항 항로의 경계를 벗어나 항행하는 것으로 조사되었다. 따라서 본 연구에서는 부산항 제1항로 진입항로의 선박 통항 안전성을 증대시키기 위하여, 교통조사를 통한 통항선박의 항적 분석 및 진입항로에 대한 통항 개선을 위한 선박조종시뮬레이션을 실시하였다. 선박조종 시뮬레이션은 현행 통항분리대 방식과 진입 선박의 통항 개선을 위해 도출된 두 가지 통항분리대 개선안에 대해 각각 실시하여, 그 결과를 분석 평가함으로써 항로 개선안의 타당성을 검증하였다. 또한 부산항 제1항로 접근 해역에서의 통항안전과 해양사고 예방을 위한 방안으로 수심 준설 구간, 예인선 및 예부선의 통항 확보 방안 및 해군 함정에 대한 관제 강화 등을 제안한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.407-414
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• 2010

명량수도 인근에 위치한 율도와 송도 해역의 항로는 통항분리대와 항로표지에 의해 잘 정비되어 있다. 그러나 율도 해역은 해상교통이 교차하고 있을 뿐만 아니라 항해에 잠재적 위험성이 있다. 안개 등의 기상 현상, 서측 통항대를 이용해야 하는 선박의 대부분이 동쪽 통항대를 이용하여 혼잡을 야기하기 하고 있으며, 율도의 위치와 높이로 인해 시야를 가리고 있기 때문이다. 이 논문은 통항분리대를 개선하여 수역에서의 항행을 효과적으로 가이드 하고자 한다. 이 연구에서는 지난 5년간의 환경 여건과 72시간 동안의 해상교통조사를 실시하고, 항해 위험과 해양사고를 도출하며, 그 결과를 분석하여 통항분리대개선을 위한 기초 자료로 사용한다. 통항분리대 개선안에 대해 ES 모델 지표를 사용한 해상교통류시뮬레이션과 전기능 선박조종시뮬레이션을 이용하여 평가한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제27권4호
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• pp.383-388
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• 2003

일반적으로 거의 모든 항만들은 출입구가 하나뿐인 폐쇄형태로 설계되어 있다. 선박이 대형화됨에 따라서 선박의 조종곤란성, 선회수역의 크기, 추가적인 예선사용료 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 폐쇄형태의 항만에서 선박의 출입구가 각각 존재하는 일방통항형 항만형태로의 발상을 전환할 필요가 있다. 따라서 이와 같은 일방통항형 항만의 장점을 선박운항자의 조종부하경감 관점에서 검토하기 위해서는 정량적이고 시스템적인 분석절차가 필요하다. 본 연구에서는 각각 다른 세가지 출항방식에 대한 조선자의 선호도를 퍼지적분 모델을 이용하여 평가하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.155-156
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• 2022

선박을 효율적으로 운항하면 화물을 항구까지 더 안전하고 빠르게 운송할 수 있으며, 연료비용을 절감할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 대표적인 항만인 부산항 인근을 통항한 선박의 AIS 데이터를 활용하여 그 패턴을 분석하였다. 선박통항패턴 분석은 그리드 기반의 노드 생성 방식으로 접근하였으며, 이를 통해 최적항로 및 경로 예측 등의 연구로 활용할 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권6호
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• pp.593-599
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• 2016

인천대교는 인천국제공항과 송도국제도시를 연결하는 길이 13.38 km, 경간 800 m의 대형 교량으로 시간당 73.8(vessel/hour)척의 선박이 통항하고 있다. 본 연구에서는 인천대교 건설 시 설계되었던 인천대교 충돌방지공의 안전기준을 바탕으로 인천대교를 통항하는 선박의 중량에 따른 안전한 통항 속력을 제시하고자 한다. 연구방법은 AASHTO LRFD에서 제시한 선박 충돌에너지와, 선박 충돌 속도, 수리동적질량계수를 고려하여 통항 선박의 안전 속력을 제시하고자 한다. 인천대교의 충돌방지공은 10만DWT급 선박이 10노트로 통항 할 수 있도록 설계되었다. 본 연구에서는 대상선박(30만DWT급)의 선속조건 및 화물 상태의 비교 분석을 통하여 각각의 충돌에너지에 따른 제한 속력을 산정하는 방식으로 통항 선박의 안전 속력을 제시하였다. 또한 해당 수역의 조위에 따른 통항 선박의 안전 속력을 추가적으로 분석하였다. 대상선박(30만DWT급)을 통한 연구 결과 최대 15만DWT급 선박이 평균조위 이상의 수심에서 최대 7노트 속력으로 운항이 가능한 것으로 나타났으며, 경하상태(Ballast condition)에서는 최대 8노트의 속력으로 인천대교를 통항할 수 있는 것으로 분석되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권1호
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• pp.65-69
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• 2005

인천항의 송도 신도시와 영종도 인천국제공항을 이어주는 제2연륙교 건설사업이 1999년 민간제안사업으로 정부에 제안되어 3차례에 걸친 통항 안전성 연구에도 불구하고 적정 교각폭이 결정되지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 인천항의 제2연륙교 설치시 왕복통항이가능한 교각폭으로 설계한 경우를 대비하여 10,000G/T이상 선박이 일방통항으로 항로폭을 설계할 경우의 항만운용효율 변화 및 경제성을 분석 하고자 한다. 연구결과, 제2연륙교 항로의 왕복통항대비 10,000G/T 이상 일방통항시 제2연륙교 주경간 항로에서의 총대기시간은 2011년도에 20,362시간, 2020년에는 24,544시간으로 평가되었다. 따라서 10,000G/T이상 선박의 일방통항에 따른 체선$\cdot$체화비용으로 2011년에 약 197억원, 2020년에는 약 233억원이 될 것으로 추정되므로 제2연륙교가 완공될 2008년부터 2040년까지의 33년간의 총 체선$\cdot$체화비용은 약 7,689억원으로 평가되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.635-641
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• 2019

서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항 금지와 조업 제한으로 인해 사업자와 어민간의 갈등이 심화되고 있다. 이러한 문제 해결을 위하여 국내에서도 유럽의 해상풍력발전단지와 같이 발전단지 내 선박 통항과 어로작업 허용을 검토하고 있다. 이 연구는 서남해 해상풍력발전단지 내 선박 통항을 가정하여 항로의 형태에 따른 해상교통위험도 발생비율을 ES 모델과 IWRAP을 이용하여 분석하였다. 또한, 항로의 형태(십자형 항로 및 격자형 항로)와 선박 통항량(현재, 3배, 5배, 10배)에 변화를 주어 위험도를 정량적으로 평가하였다. 주요 평가결과는 다음과 같다. 현재의 교통량에서 십자형 항로와 격자형 항로를 운영할 경우 조선부담감(종합환경스트레스치가 750 이상)이 높은 구간은 발생하지 않았으며, 연간 충돌확률도 큰 차이가 발생하지 않았다. 그러나 통항량이 현재보다 3배, 5배, 10배 증가함에 따라 교차지점에서 조선부담감과 연간 충돌확률이 급격히 증가함을 확인하였으며, 이를 통해 격자형 항로에서 교통류 분리를 통해 위험도를 효과적으로 분산시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 서남해 해상풍력발전단지 내에서 항로설정, 항로운영방식, 안전대책 등에 활용이 가능할 것으로 기대된다.