• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2023년도 춘계학술대회
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• pp.100-103
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• 2023

최근 스마트선박 개발에 발맞춰 정확하고 세밀한 실시간 해양환경 예측정보의 요구가 확대되고 선박에 직접 지원하기 위한 환경이 확보됨에 따라 최적항로 분야에서도 다양한 해양환경을 고려한 정보 생산 및 평가 연구가 필요하다. 스마트선박에서 해양환경의 위험도 및 에너지 소비의 불확실성을 줄이면서 최적항로를 산출할 수 있는 알고리즘은 2단계로 구분하여 개발하였다. 1단계는 해양환경정보들과 선박자동식별시스템(AIS)내에 선박의 위치·상태정보를 결합해 프로파일을 생성하였다. 2단계는 구성한 프로파일 결과를 이용하여 해양환경 에너지맵을 정의할 수 있는 모델을 개발하였고, 약 60만개의 데이터를 반영할 수 있도록 인공지능 머신러닝 기법 중 Random Forest를 적용하여 회귀식을 생성하였다. Random Forest 회귀 모델의 결정계수(R²)는 0.89 를 보였다. 생성한 모델에 2021년 6월 1일~3일의 해양환경 예측정보를 이용하여 Dijikstra 최단경로 알고리즘을 적용해 최적 안전항로를 산출하고 맵에 표출했다. Random Forest 회귀 모델로 산출된 항로는 유선적이고 해양환경 예측정보의 상태를 감안하며 항로를 도출하는 결과를 보였다. 본 연구의 실시간 해양환경 예측정보 기반의 항로 산출 개념은 선박의 이동 경향성을 반영한 현실적이면서 안전한 항로 산출이 가능하고, 향후 경제성, 안전성, 친환경성 평가 모델로 범위로 확대할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.2019-2029
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• 2009

해양안전 제고를 위해서 국내에서 운영 중인 MCS(Monitoring, Control and Surveillance) 시스템으로는 AIS(Automatic Identification System)와 LRIT(Long-Range Identification and Tracking) 기술에 기반을 둔 VMS(Vessel Monitoring System)와 RFID(Radio Frequency IDentification) 기술을 활용하고 있는 선박프리패스 시스템, 수협중앙회의 어업정보통신이 있다. 본 논문에서는 각 시스템의 기반 기술 현황을 정리하고, 각 시스템들의 역할과 기능을 비교하며, 각 시스템의 진화 방향과 이들을 유기적으로 연동하기 위해 수행되어야 하는 과제들을 정리하였다.

• 전자공학회지
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• 제34권11호
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• pp.46-60
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• 2007

• 한국항해항만학회지
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• 제40권4호
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• pp.183-188
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• 2016

최근 해양 사고 및 그 피해가 증가함에 따라 선박의 안전 항해에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 해양 사고에 대한 규제를 강화하고, 최신의 IT 기술들을 적용한 다양한 항해 장비들을 개발하여 항해사의 안전운항을 지원하고 있다. 그러나 너무 복잡하고 많은 정보를 무분별하게 제공하는 경우가 많아 오히려 항해사의 의사결정에 방해가 되는 경우가 있어 정보를 표시하고 서비스하는 효율적인 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. 이러한 배경으로 본 논문에서는 다양한 항해정보를 보다 직관적으로 제공하기 위한 방법으로 증강현실 기술을 적용하였으며, 이를 통해 항해사가 신속하고 정확한 의사결정을 내릴 수 있도록 지원하는 증강현실 기반의 차세대 항해지원 시스템을 제안한다. 또한, 구현된 요소 기능들은 선박운항 시뮬레이터 및 실선 시험을 통해 시스템의 적용 가능성과 효용성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 추계종합학술대회
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• pp.183-186
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• 2001

디지털기술의 발전과 더불어 20세기후반에는 기존의 육상시설물관리, 통신, 교통 등의 인프라관리 등의 고전적인 분야 외에도 지하매설물, 상권분석, 환경평가, 의사결정지원 등의 다양한 분야에서 지리정보시스템(GIS)이 사용되고 있다. 이러한 기술적 여건의 변화와 함께 1990년대 중반부터 추진한 국가지리정보체계구축사업이 2차 기본계획을 수립하면서 해양분야 지리정보구축에 대한 제도적 근거를 마련하였다. 하지만, 해양분야는 기존의 육상공간과는 달리 해양의 매질적 특성과 시간 및 영역의 연속적 특징에 기인한 독특한 데이터 모델링 기법이 요구된다. 또한 국가차원의 해양정책이 본질적으로 가지는 항만, 환경, 안전, 외교 등의 다양한 분야가 통합적으로 내재되어 체계적이고 구조적인 지리정보정책이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 해양지리정보의 독특성을 분석하여 해양분야의 GIS 접근을 위한 고려사항과 해결방안 등을 모색하여 해양본질에 적합한 GIS접근 방안을 제시한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.595-602
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• 2021

우리나라의 경우, 중소형선박에 의한 해양사고의 발생 비중이 상대적으로 매우 높으며, 통계에 따르면 각종 안전지원 장비의 탑재 의무화에도 불구하고 크게 감소되지 않고 있는 실정이다. 본 논문에서는 대형선박에 비해 상대적으로 탑재 장비가 적은 중소형 선박을 위한 음성합성 기반 자동 안전항해 지원 서비스 제공 시스템의 아키텍처를 제안한다. 시스템의 주목적은 주변 선박들에게 VHF 무전기를 통해 합성된 음성 안전 메시지를 자동으로 제공하여 해양사고를 예방하는 것이다. 안전항해 지원 서비스는 GPS 및 AIS를 연계하여 음성 안전 지원 메시지를 합성하고, VHF를 통하여 자동으로 방송해주는 형태로 동작된다. 따라서 시스템을 구성하는 데이터 처리 모듈, 단계별 위험도 분석 모듈, 음성합성 안전 메시지 생성 모듈, VHF 방송장비 제어 모듈 등을 개발하였다. 또한, 개발한 시스템을 활용하여 실험실 수준의 테스트와 해상 실증 시험을 진행하였으며, 이를 통해 서비스 유용성을 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.39-40
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• 2019

우리나라는 국제해사기구(IMO)에 "여객선 탈출지도체계의 기술개발에 관한 정보"라는 안건(IMO SSE4/INF2)을 2017년에 제출한 바 있다. 이 의제에 소개된 지능형 선박 및 인명대피 안내시스템(SEGA)은 한국해양과학기술원의 주관으로 한국해양수산부의 지원을 받아 2016년부터 2020년 3월까지 약 4년간의 프로젝트로 개발 중에 있다. SEGA는 데이터 수집과 분석, 정보 표시의 프로세스를 자동화하여 우리나라 연안에서 항해 중인 선박에 비상상황이 발생할 경우 항해자의 의사결정을 지원하는 시스템이다. SEGA 시스템을 지원하기 위해 구축된 SEGA 서버와 데이터베이스는 해양기상정보, 수심정보, 해상교통정보를 처리 한다. 또한 비상상황 시 2차 사고를 방지하기 위해 선박이 대피 할 수 있는 장소에 대한 정보를 사용자가 확인할 수 있도록 알고리즘이 설계되어 있다. 인명안전을 위해 SEGA는 비상상황 시 선박내부 구조정보와 화재 등 변수사항들을 고려하여 승객들에게 빠른 탈출을 위한 최적대피경로를 제공하며, 원격탐사기술을 이용하여 선박주변의 익수자를 탐지하도록 개발 중에 있다. 보다 상세한 내용은 항해항만학회 VTS 특별세션에서 발표할 예정이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.213-213
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• 2012

인류의 문명과 함께한 재난 중에서 가뭄은 역사를 거슬러 올라가면 국가의 존폐 위기를 가늠할 정도의 큰 재앙이었다. 우리나라의 가뭄상황을 파악하고 가뭄정보시스템을 구축하기 위해 국내 외의 가뭄관련 기관인 국토해양부, 기상청, 농림수산식품부, 환경부 뿐만아니라, 미국 네브라스카주 링컨대학교내에 설립되어 있는 국립가뭄경감센터(NDMC) 등에 대하여 살펴보았다. 본 연구에서는 우리나라 재난전담기관인 소방방재청에서 가뭄정보시스템을 구축함에 있어 실용적으로 유용한 시스템이 되기 위한 구축방안을 제시하고자 하였다. 국내의 물 관련 기관들이 구축해놓은 다양한 실시간 관측시스템을 연계 활용하기 위하여 가뭄관련 부처인 행정안전부, 국토해양부, 기상청, 농림수산식품부, 환경부 및 소방방재청 등에서 물 관련 현황을 파악하여 실시간 관측정보들을 파악하였다. 소방방재청에서는 국가가뭄정보시스템을 구축하기 위하여 2008년부터 연구를 시작하였으며, 우리나라 각 부처에서 구축한 가뭄관련 시스템들의 조사를 통해 생활 공업 농업용수 분야별로 시스템 구축을 위한 시사점들을 살펴보았다. 가뭄정보시스템의 구축방향 제시에 있어서는 동시접속으로 인한 인터넷 과부하를 예방하면서 실시간으로 수신되는 자료를 활용하여 좀 더 정확한 현황정보를 제공함으로써 시스템 활성화를 기하고자 하였다. 가뭄정보시스템을 구축함에 있어 내부 계산부문과 외부 표출부문으로 나누는 것이 합리적인 것으로 판단되었다. 내부 계산 부문에서는 여러 기관으로부터 수신되는 실시간 자료를 행정안전부 국립방재연구원 분석 평가 센터에서 관리하고 있는 서버에 집적하여 가뭄관련 정보를 수치적으로 계산하는 부문이다. 여기서는 강우자료를 토대로 하여 가뭄지수의 산정과 생활 공업 농업용수 분야별로 지역별 수요량과 공급량의 상태를 파악하여 실시간 가뭄지수(RDI)를 산정할 수 있도록 한다. 실시간 가뭄지수(RDI)는 지역 주민들이 가뭄으로 인한 용수량 현황을 알 수 있는 가뭄지수가 되도록 하고자 한다. 특히, 가뭄지수의 산정제시에 있어서는 가뭄지수에 따른 재해피해 상황을 제시하여 피해를 체감할 수 있도록 하며, 농어촌공사 관할 저수지의 실시간 저수율을 활용하여 공간적 분포를 고려하고 가뭄발생에 대한 간이상수도 및 마을상수도 등의 지역별 용수공급 가능성에 대한 전조정보를 파악하여 가뭄발생 이전에 사전 대응할 수 있도록 구축하고자 한다. 외부 표출 부문은 내부에서 계산된 결과 값을 인터넷의 부하를 줄이면서 자치단체 담당자들이 쉽고 빠르게 관할지역의 궁금한 정보를 파악할 수 있게 인터넷 홈페이지에 게시하여 가뭄정보를 공유하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1515-1521
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• 2013

AIS는 해양안전 분야의 핵심서비스이다. 그 중 바이너리 메시지를 전달하는 6번 메시지와 8번 메시지를 활용한 다양한 서비스들이 등장하고 있으며, 이에 MSC는 2010년 AIS-ASM 사용에 대한 권고를 발표한 바 있다. AIS-ASM을 통한 해양안전정보 제공은 해양사고 예방이나 안전 제고 등에 기여할 수 있지만, 새로운 서비스가 VDL에 추가 부하를 가져올 수 있으므로 서비스 도입 절차가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 AIS-ASM 서비스 분석을 통해 각 서비스를 도입하기 위해 확장되어야 하는 기능 또는 체계들을 정리하고, 지속적으로 수집한 AIS 정보 분석을 통해 현행 AIS 운용 환경을 관찰한 결과를 소개한다. 또한 이를 바탕으로 신규 AIS-ASM 서비스 도입을 위해 수행하여야 하는 선결 연구주제들을 정리한다. VDL 활용 감시시스템, 비정상 AIS 기기 감지 및 제거, 해양안전서비스 가치분석 등이 요구된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권11호
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• pp.1697-1705
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• 2022

대규모 해양 건설에 따른 해양 건설 작업자의 안전 및 해양 오염 문제가 발생하고 있다. 특히, 해양의 수중 건설 작업은 다른 작업에 비해 위험도가 높아 작업자의 안전을 고려한 무인 대체 시스템의 적용이 필요하다. 본 논문에서는 수중 무인 작업을 위해 해양 건설용 ROV 시스템을 개발 완료하였다. 수중 추진체의 제어를 통한 위치제어, 공압 gripper 그리고 수중 작업 모니터링을 위한 모니터링 시스템을 개발하였다. 성능평가 결과 ROV의 수중 이동속도는 최대 0.89m/s로 평가되었으며, 공압 gripper의 최대 하중은 80kg의 하중 허용 가능함을 확인하였다. 또한, 수중 ROV의 제어와 수중 영상 스트리밍에 필요한 네트워크 대역폭이 300Mbps 이상으로 평가되었으며, 유선 통신은 205m에서 92.7 ~ 95.0Mbit/s, 무선 통신은 78.3 ~ 84.8Mbit/s의 속도로 평가되었다.