• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.135-140
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• 2022

대부분의 기계는 여러 종류의 금속으로 구성된다. 특히 선박의 축계는 프로펠러 날개의 황동과 스테인리스로 된 축으로 이루어져 있다. 이 이종금속이 바닷물의 전해액에 들어가면 볼타 전지를 이루고, 기전력이 발생된다. 이 기전력은 축계를 받치고 있는 베어링과 축을 전기부식 시키는 원인이 된다. 선박에서는 이 부식을 막기 위해 선박에서는 축 접지 시스템을 설치하여 운용하고 있다. 본 연구는 가변피치 프로펠러의 축기전력을 측정하기 위하여 추진축의 전압과 주기관의 회전수를 동시에 측정하였다. 측정장치는 내셔널인스트루먼트사의 24bit A/D컨버터를 사용하여 측정하였고, 프로그램은 LabVIEW를 사용하였다. 주기관의 회전수와 축기전력의 발생, 블레이드 각도에 따른 기전력과, 배의 항해 방향에 따른 축기전력을 측정하고 분석하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.209-213
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• 2023

드론 운항을 위한 주파수로 현재 2.4 GHz와 5 GHz 대역을 사용하고 있다. 드론의 비가시 장거리 운항을 위하여 2019년 12월 과학기술정보통신부는 433 MHz 대역을 신규 할당하였다. 하지만 433 MHz 대역은 기존에 할당된 아마추어 무선통신을 위한 주파수 대역과 동일하기 때문에 간섭 발생을 피할 수 없다. 따라서 433 MHz 대역을 기반으로 하는 드론 운항 시스템 개발에 필수 조건으로 이 주파수 대역에 대한 간섭 회피 기술이 개발되고 적용되어야 한다. 본 논문에서는 433 MHz 대역 신호의 간섭 회피 및 저감 기술 개발에 필요한 433 MHz 대역 신호의 측정과 분석 결과를 보고하고자 한다. 433 MHz 대역 신호의 측정과 분석은 3곳에서 5분 간격으로 측정된 스펙트럼을 통해 이루어졌다. 본 연구에서 수행된 측정과 분석은 공간적 특성, 시간적 특성 및 트래픽 특성 등을 고려하였기 때문에 433 MHz 대역의 간섭 회피 기술 개발에 필요한 기초 자료가 될 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.588-590
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• 2022

선박에 대한 위치와 자세 공유는 다양한 변화가 있는 해상환경에서 안전한 항해와 효율적 운용을 도모하기 위한 아주 중요한 사항이다. 이를 위한 기술로 AIS(Automatic Identification System)가 대표적으로 활용이 되고 있다. 선박내 통신규약의 일종인 NMEA-0183을 통해 자함(ownship) 및 타선의 정보를 수집하여 항행에 큰 도움을 준다. 더 나아가 이 기술은 지상의 관제소 및 항공 영역에까지 공유되어 해상의 안전한 항행과 사고예방 및 대처용으로도 적극적으로 활용되고 있다. 이러한 AIS의 장점으로 인해 국제해사기구에 의해 국제여객선과 300톤 이상의 선박에 대해서는 AIS 탑재가 의무화된 상황이다. AIS는 장거리 송출을 위해 VHF(Very High Frequency) 밴드 영역을 사용하며, 이러한 특성으로 인해 타선의 정보를 모니터링하는 시스템에서는 필요 이상의 타깃들의 정보가 수집되고 표출이 되는 상황이다. 본 연구에서는 모니터링 시스템의 표출영역을 고려한 효율적인 AIS 데이터 추출 방안을 제시한다. 아울러, 이를 통해 결과적으로 모니터링 시스템의 처리 및 네트워크 부하를 감소시키고 타 체계의 타깃 정보와의 형평성 있는 표출을 유도한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.267-275
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• 2023

조선 및 해운·물류 분야의 디지털 전환은 자율운항선박의 도입 및 선박의 운항방식의 변화를 이끌 것으로 예상된다. 기존 운항방식과 함께 자율운항, 원격운항 등 다양한 운항형태가 공존하며, 선박 운용 프로세스의 전환과 새로운 이해관계자의 등장이 전망된다. 본 논문에서는 선박 운항방식 변화에 따른 미래 선박 운항 프로세스를 분석하고, 미래 선박의 운항환경 변화를 예측하여 주요 업무별·이해관계자별 기능요건을 도출하고자 한다. 델파이 기법을 활용하여 항해 및 화물운송 계획 수립단계부터 최종 목적항 입항 및 화물 하역단계까지 선박 운항 시나리오를 구성하고, 업무별, 수행 주체별 미래 업무 변화를 예측했다. 원격운항, 자율운항 등으로 선원의 개입이 최소화될 것이며, 각 분야의 전문가가 선박 운항의 다양한 측면에서 책임과 의무를 갖게 될 것으로 예상된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제46권1호
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• pp.1-10
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• 2022

본 연구는 제4차 산업혁명 기술에 의해 선박의 자동화와 지능화가 진전되면서 자율운항선박이 도입되게 됨에 따라 해기사 인력수요축소와 직능 전환 등의 문제가 대두되는 상황에서 해기사의 직무변화와 이에 따른 요구 역량을 분석하고 이를 배양하기 위한 인력양성 방향을 제시하였다. 선행연구 검토와 전문가 집단의 브레인스토밍과 AHP 설문조사를 통해 자율운항선박의 해기사 직무와 역량 요인을 도출하고 그 중요도를 평가하였다. 해기사 승선 자율운항선박의 해기사 직무 중에서 안전 운항과 비상시 대응 그리고 화물의 안전운송 관련 직무요인이 중요한 것으로 나타났으며, 자율운항시스템의 제어 및 운용 역량의 중요성이 매우 높으며 이를 뒷받침하기 위한 육·해상 커뮤니케이션과 AI 및 Big Data 분석 역량이 필요한 것으로 나타났다. 완전자율운항선박의 해기사 직무는 예상하지 못한 비상상황에 대비하여 선박을 안전하게 원격운항시키는 비상상황대처, 원격운항제어, 선박정비·관리 직무 순으로 중요도가 높으며, 해기사 역량에서는 자율운항시스템 제어와 운용 그리고 이를 수행하기 위한 Big Data 와 AI 활용 역량들의 중요도가 매우 높은 것으로 분석되었다, 이러한 요인들의 직무역량 함양을 위한 해기인력 양성 방향과 규모는 기술의 진보에 따라 크게 달라질 수 있는 점을 고려하여 자율운항선박 도입단계별로 필요한 해기사 교육 프로그램과 직무교육 내용 그리고 핵심역량 함양을 위한 교육인프라 구축 방안을 제시하였다. 이 연구는 자율운항선박의 해기사 직무 및 역량 요인을 실무적 관점에서 체계적으로 도출하였으며, 관련 전문가별 인식도를 분석함으로써 자율운항선박 도입에 대한 전문가 차원의 대응 방안을 진단하였다는데 연구의 의의가 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.597-606
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• 2020

무인수상정은 해상에서 원격 제어 또는 자율항해가 가능한 선박으로 미래 전투 환경에서 인명 손실을 최소화하면서도 전투력 우위를 확보할 수 있는 수단이다. 무인수상정 개발에 필요한 기술을 기획하기 위해서 관련 기술의 동향분석 및 유망기술 선정이 선행되어야 하나, 관련된 연구가 미흡하다. 본 연구의 목적은 무인수상정 관련 기술 동향을 정량적으로 분석하는 것으로, 토픽모델링을 이용하여 무인수상정 관련 세부기술을 도출하고, 유망/쇠퇴기술을 선정하였다. 분석 결과 유망기술로는 제어, 항법을 비롯하여 확인/검증, 자율수준, 임무 모듈, 활용 기술이, 쇠퇴기술로는 수중통신, 이미지 처리 기술이 선정되었다. 또한 기존 기술분류에 포함되지 않는 신기술 영역을 식별하였다. 여기에는 무인수상정 연구개발에 관련된 기술, 인공지능 기술, 유·무인체계와 협동 등 운용과 관련된 기술 그리고 진·회수 기술이 포함된다. 본 연구를 통해 파악된 기술 동향과 신기술 영역이 무인수상정과 관련된 핵심기술을 도출하고 연구개발 관련 정책 수립에 효과적으로 활용되기를 기대한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권2호
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• pp.77-85
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• 1999

국내 대륙붕에서의 석유발견 가능성 제고를 위하여 탐해2호가 건조되었으며, 이를 이용하여 국내최초로 240 채널 2차원 해양 탄성파 탐사가 동해에서 이루어졌다. 탐해2호에는 2차원 및 3차원 탄성파 탐사를 위한 음원 및 수신장비, 기록장비 그리고 항측장비 등이 갖추어져 있고, 간단한 선상자료처리 시스템도 포함되어 있다. 음원은 4개의 소배열로 구성되어 있으며 각 소배열은 6개의 에어건으로 구성된다. 전체 음원 용량은 4578 $in^3$이다. 수신장비는 2조의 스트리머로 구성되며 각 조는 240 채널로 길이가 3 km이다. 탐사선 도입 후 처음 시도된 현장탐사에서 성공적인 2차원 탄성파 탐사 자료를 취득하였다. 전산처리를 통하여 자료취득 상태를 점검한 결과 양질의 탄성파 자료가 취득되었음을 확인할 수 있었다. 양질의 자료를 취득하기 위해서는 전체적인 탐사설계, 탐사장비 운용, 현장탐사시 탐사선의 항해, 체계적인 품질관리 등의 기술이 고루 갖추어져야 한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권4호
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• pp.457-464
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• 2021

카페리 선박의 안전 운항을 위한 요소 중 화물 고박안전성 분야는 2015년 이후 화물고박기준이 적용되어 파랑에 의해 발생하는 선체운동과 고박력을 상호 비교하여 평가하고 있다. 항해 중 카페리 선박의 안전 운항을 담보하기 위해서는 운항해역의 기상정보를 바탕으로 선체운동을 해석하여 화물의 이동을 방지할 수 있는 고박력을 결정하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 부산-제주를 항행하는 총톤수 3,700톤급 카페리 선박을 대상으로 기상청이 운용하는 해상파고부이 3기의 최근 5년간 기상정보를 분석하였으며, 실제 해상에서 선체운동을 계측하고 수치시뮬레이션을 수행하여 선체가속도를 비교하였다. 태풍기간을 제외한 2~3월의 유의파고를 입력조건으로 선체운동을 해석한 결과, 유의파고 2.5 m 조건에서 횡방향 가속도가 실선계측에서는 1.5 m/s², 수치계산에서는 1.8 m/s²로 이론적 수치시뮬레이션의 결과가 크게 나타났다. 파고별 선체운동을 추정하는 가속도를 실선결과 기반으로 보정하는 근사식을 제안하여, 운송화물의 고박안전성 평가에 적용한 결과 풍랑경보 대비 일반 기상조건에서는 40 % 이하로 분석되었다. 운항해역의 기상정보를 바탕으로 실선계측에 따른 정량적인 가속도 결과를 활용하는 고박안전성 평가 기법이 널리 보급되어 국내 연안 카페리선박의 안전 운항 지침에 적용되기를 기대한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권7호
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• pp.1140-1147
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• 2022

디지털 기술의 발전에 따라 해상환경은 빠르게 변화할 것으로 예상된다. 자율운항선박의 경우 국내 · 외 많은 국가에서 기술개발 중이며, 국제사회는 이를 운용하기 위한 논의도 시작되었다. 선박의 변화는 해상교통 환경의 변화를 야기하며, 육상지원시설에 대한 변화도 촉구한다. 본 연구는 항행지원시설의 사이버 보안 체계 개선을 위해 해상교통관제 인원의 사이버 보안 관리 인식을 분석하고자 한다. 이를 위해 해상교통관제 중심으로 사이버 보안 관리 현황을 살펴보고, 해상통관제 인원을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 설문조사 분석은 IPA 방법론을 활용했으며, 분석결과 보안담당 경험이 있는 인원과 경험 없는 인원의 사이버 보안에 대한 인식차이가 뚜렷하게 나타났다. 더불어 사이버 공격 탐지 및 차단 관련 기술적인 조치가 가장 우선적으로 시행되어야할 사항으로 나타났다. 본 연구 결과는 항행지원시설에 대한 사이버 보안 관리 체계 개선을 위한 기초자료로 사용될 수 있다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.628-636
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• 2018

현재 운용되고 있는 대형 등부표는 대부분 철소재로 제작되어, 부식과 침식에 취약할 뿐 아니라 중량이 커서 설치 및 유지보수가 어렵다. 또한, 주위를 항해하는 선박과 충돌시 등부표 및 선박의 구조적 피해는 물론 인명피해를 발생시키기도 한다. 이러한 철소재 등 부표의 문제점들을 해결하고자 친환경, 경량화 재질을 사용한 등부표가 주목을 받고 있고, 최근 국내에서도 부체와 상부구조물에 각각 친환경 경량소재인 EPP(Expanded Polypropylene)와 알루미늄 소재를 적용한 경량 등부표가 개발된 바 있다. 등부표가 본연의 기능을 수행하기 위해서는 복원성능 및 파랑중 (동적) 운동성능의 확보가 중요한데, 경량화 등부표는 기존의 철재 등부표와 중량 분포 및 운동특성이 다르기 때문에 이에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 새롭게 개발된 전원일체형 경량 7마일 등부표의 복원성능과 다양한 환경조건(파도, 바람, 조류)하에서의 운동성능을 평가하였다. 계류시스템을 고려한 운동해석에는 ANSYS사의 AQWA를 사용하였으며, 운동성능 추정의 정도 향상을 위하여 상용 CFD SW인 Simens사의 STAR-CCM+를 사용해 추정한 풍하중 및 조류하중을 운동해석에 사용하였다. 추정된 등부표의 유의운동의 최대값을 비교한 결과, 바람보다는 파도와 조류가 운동성능에 상대적으로 큰 영향을 미치며, 해상상태가 나빠질수록(Beaufort No. 3이상) 운동이 급격히 커지는 것으로 예측되었다. 이는 해상상태가 나빠지면서 불규칙 파 에너지 스펙트럼의 최대 주파수가 등부표의 고유주파수에 근접하기 때문으로 추정된다.