• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.49-57
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• 2016

최근 몽골 선적 화물선 침몰사고, 진도 세월호 여객선 침몰사고 등 해양 사고는 끊임없이 발생하고 있다. 이러한 해양 사고 발생 건수를 줄이기 위해 국제표준에 따라 국내선박은 AIS(Automatic Identification System) 시스템을 의무 장착하고 있다. AIS 시스템은 선박 항해를 위한 정보들의 통신 프로토콜 체계이나 프로토콜 분석결과 표준 AIS 프로토콜은 보안성을 전혀 고려하지 않고 있음을 알 수 있다. 또한, The FUNcuve Dongle Pro+라는 위성 통신 수신기를 이용하면 손쉽게 AIS 무선 프로토콜을 Hijacking 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 AIS 시스템의 표준 프로토콜의 보안 취약점을 분석하고 안전한 선박통신을 위해 송수신자의 MAC Address를 표기하여 신뢰성을 확보하고, VPN Tunnelling 암호화 기법을 이용하여 DATA 전송 시 안전한 전송을 할 수 있는 프로토콜에 대해 제안한다. 그리고 본 논문에서 제안하는 프로토콜 구조를 사용하는 경우, 통신정보의 Hijacking 발생시 보다 안전한 데이터 송수신을 할 수 있음을 확인한다. 그래서 제안된 보안 AIS 프로토콜을 통하여 앞으로의 선박 안전 기술에 영향을 미칠 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6B호
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• pp.683-688
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• 2011

선박의 교통을 관리하는 관할구역이 항계내에서 연안해역으로 확대되는 개념으로 변해가고 있는 추세로 연안해역의 교통량과 해운, 수산 및 해양산업의 발전에 따른 해난사고로 인한 인명 및 환경피해의 심각성이 증대되고 있다. 따라서 선박의 안전항해와 항만 입출입 선박의 안전확보를 위한 원조시설로 AIS를 육상국, 무인등대, 부표, 해상시설물 등의 항로표지에 설치하는 AIS를 도입하여 관리 운영 및 유지보수에 있어서 보다 효율적인 방법으로 운용하고 있으며, EU, 미국, 일본 등에서는 관련 장비로 AtoN AIS(Aids to Navigation AIS : 항로표지 AIS) 설비를 개발하여 항로표지시설에 적용하였다. 무인화에 따른 운용, 유지 관리 및 확인 등이 어려운 항로표지 및 항해안전 시설에 적용하여 실시간으로 해양환경 및 해상의 교통상황 정보를 육상국에 제공하며, 항로표지 시설의 원격관리는 물론 주변의 항해 선박들에게 해상안전정보를 제공하는 AtoN AIS 에 부가되는 인터페이스와 데이터교환을 위한 메시지전송 프로토콜에 대하여 연구하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.1103-1107
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• 2009

최근에는 선박의 교통을 관리하는 관할구역이 항계내에서 연안해역으로 확대되는 개념으로 변해가고 있는 추세로 연안해역의 교통량과 해운, 수산 및 해양산업의 발전에 따른 해난사고로 인한 인명 및 환경피해의 심각성이 증대되고 있다. 따라서 선박의 안전항해와 항만 입출입 선박의 안전확보를 위한 원조시설로 AIS를 육상국, 무인등대, 부표, 해상시설물 등에 설치하는 항로표지용 AIS 시설을 도입하여 관리.운영 및 유지보수에 있어서 보다 효율적인 방법이 요구되고 있다. 이러한 현실에서 해양 선진국에서는 관련된 장비인 AtoN AIS(Aids to Navigation AIS : 항로표지 AIS) 설비를 개발하여 항로에 적용하였다. 실제로 무인화에 따른 운용, 유지.관리 및 확인 등이 어려운 항로표지 및 항해안전 시설에 적용하여 실시간으로 해양환경 및 해상교통 상황에 대한 정보를 육상에 제공하며, 시설의 원격관리는 물론 주변을 항해하는 선박들에게는 안전정보를 제공하는 AtoN AIS 장비를 개발하고자 제어.감시용 인터페이스 모듈 및 정보교환을 위한 통신프로토콜을 구현하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.43-44
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• 2015

AIS-ASM은 AIS의 고유 기능인 선박의 위치 정보 외에 다양한 해양안전정보를 제공하기 위한 연구 중 하나로, 2004년부터 관련 규정을 정비하여 진행 중이다. 본 연구는 여객선의 출항에서 입항까지 안전항해를 위해 필요한 국내 여객선 항해사의 의무보고 내용을 조사하고 업무 부하를 줄이기 위해 자동화 할 수 있는 부분을 차세대 해상디지털통신 기술인 ASM2.0을 활용하여 자동화 하는데 목적이 있으며, 국내 여객선 운항 관련 법규를 조사하여 상호 교환해야하는 정보를 도출하고 국제적으로 사용하고 있는 AIS-ASM 메시지 분석을 통해 ASM2.0에서 활용하기 위한 프로토콜을 설계하고 프로토타입을 구현하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2001년도 Proceeding of KIN-CIN Joint Symposium 2001 on Satellite Navigation/AIS, lntelligence , Computer Based Marine Simulation System and VDR
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• pp.19-25
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• 2001

At present the identification of vessels is still depending on the OOW (Officer Of Wateh) in VTS (Vessel Traffic Service), which is completed by radar, and also by the combination of VHF radio and VHF direction finder. However, with the development of port transportation and economic, this conventional way of identification can't satisfy more and more request for the information that the VTS needs from the vessels. In such a case, the AIS(Automatic Identification System) precept which is based on STDMA (Self-organized Time Division Multiple Access) technique is put forward by IMO (International Maritime Organization). AIS can automatically provide the information, including own ship's identification, type, position, course, speed, and other information to the appropriately equipped coast station and other ships. At the same time it can also automatically monitor and track the nearby ships similarly fitted with AIS. On the basis of describing the whole comprising and the format of transmission information of AIS, this paper mainly studies the key communication techniques in AIS, such as STDMA protocol, net synchronization and GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying)technique, and so on. At last this paper briefly introduces the recommendation decided by IMO on forcing the sea-going ships to fixed with AIS equipments, and it continuos with the unexploited potential of AIS if it applies in VTS.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.62-63
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• 2016

여객선에는 다양한 종류의 센서와 장비가 설치되어 있다. 이러한 센서와 장비로부터 수집되는 데이터는 여객선의 안전운항 분석을 위해 육상 시스템과 연계가 필요하지만 선박이 LTE 통신을 이용하지 못하는 지역을 운항할 경우 AIS, 위성, MF/HF 등과 같이 다른 대체 통신망을 이용한 정보 전송이 필요하다. 본 논문은 AIS 통신을 이용한 센서정보 전송을 위해 여객선에서 수집되는 센서 데이터의 프로토콜과 종류를 조사하고 선박 센서보고용 ASM 메시지를 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권5B호
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• pp.530-538
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• 2011

본 논문에서는 저궤도 위성기반 AIS에 대한 검출확률의 성능을 평가하여 우리나라 환경에서의 저궤도 위성 AIS 시스템의 적용 가능성에 대하여 평가 및 분석하였다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 AIS 시스템이 저궤도 위성을 사용하여 AIS서비스를 제공할 경우 필요한 고려사항과 위성과 선박간의 링크 값을 바탕으로 하여 위성 AIS시스템의 적용가능성을 제시하였다. 제안한 방식은 저궤도 위성인 오브컴 (ORBCOMM)과 LEO one을 고려하여 위성의 swath 폭의 변화에 따른 검출확률을 비교 평가하였다. 시뮬레이션과 검출확률 수식에 의한 분석결과, 오브컴 시스템에 의한 검출확률이 LEO one시스템보다 우수하다는 결론을 얻었다. 또한, 위성 AIS시스템은 기존의 AIS에서 문제가 되었던 연안으로 한정되었던 공간문제를 해결할 수 있는 대안으로 활용될 수 있음을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권7B호
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• pp.868-877
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• 2011

본 논문에서는 AIS의 기본 개념과 위성 AIS을 위한 고려사항, 위성 AIS의 적용에 따른 문제점과 성능 분석을 위한 예상 링크 값을 바탕으로 해상에서의 오브컴(ORBCOMM) 위성의 AIS 성능분석을 수행하였다. 제안한 방식은 현재 제공되고 있는 오브컴 저궤도 위성을 이용하여 두 개의 swath width과 선박의 수에 띠론 메시지 슬롯 할당과 reporting 간격을 고려한 메시지 충돌을 시뮬레이션 하였고, 해상 영역은 육상기지국 몇 해안에서 가까운 영역부터 먼 해상 영역으로 구분하여, 각 해상 영역에는 선박 A(속력 0-14 knots), 선박 B(속력 14-23 knots), 선박 C(속력 23 knots 이상)의 트래픽이 모두 존재 한다는 가정하에 시뮬레이션을 통해 성능 평가하였다. 그 결과 선박 수가 증가할수록 슬롯에 겹치는 메시지 수가 많았으며, 운항 속도별 reporting 간격의 경우 보고주기가 길수록, 선박 A의 트래픽이 높은 영역일수록 검출확률이 높아짐을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제33권10호
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• pp.685-690
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• 2009

국제해사기구(International Maritime Organization, IMO)에서는 선박의 해상 충돌을 방지하기 위하여 SOLAS의 요구조건에 따라 모든 선박에 대하여 선박자동식별장치(Automatic Identification System, AIS)를 의무적으로 장착하도록 권고하고 있다. AIS를 사용하면 타선에 대한 제원 및 항행정보의 획득이 가능하여 충돌방지뿐만 아니라 광역관제, 조난 선박의 탐색구조 등 안전관리에도 활용이 가능하다. 본 논문에서는 AIS 장비를 사용하여 ADS-B (Automatic Dependent Surveillance - Broadcast) 개념 기반의 항공감시용 송수신기를 구현한 결과에 대하여 살펴보도록 한다. 기본적으로 AIS는 해상에서 사용되기 때문에 고도 정보를 사용하지 않지만, AIS 장비 내부에 사용하는 GPS (Global Positioning System) 칩셋에서 제공하는 고도 정보의 추출이 가능하다. 고도 정보를 포함한 감시 메시지 형식을 정의하고, SOTDMA (Self-Organizing Time Division Multiple Access) 방식을 개선하여 ADS-B 송수신기를 구현하였다. 적용 결과를 확인하기 위하여 지상시험 및 비행시험을 수행하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권6호
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• pp.871-882
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• 2015

AIS-ASM은 AIS의 고유 기능인 선박의 위치 정보 외에 다양한 해양안전정보를 제공하기 위한 연구 중 하나로, 2004년부터 관련 규정을 정비하여 진행 중이다. 하지만 AIS 메시지 사용량 증가에 따라 기존 AIS 채널에서 ASM을 사용하는 것은 기존의 선박위치정보 전송 등의 안전메시지 처리 부분에 영향을 줄 것으로 보고된 바 있고, 기존 AIS의 낮은 통신속도로는 원활한 MSP 서비스가 어렵기 때문에 ITU-R은 VHF 대역을 이용하는 해상디지털 무선통신 권고서를 제정하고 개정작업을 진행하였다. 본 연구는 차세대 해상디지털 통신 기술인 ASM2.0을 활용하여 여객선의 출항에서 입항까지 안전항해를 위해 필요한 국내 여객선 선장의 의무보고 내용을 조사하고 업무 부하를 줄이기 위해 자동화 할 수 있는 부분을 자동화하는데 목적이 있으며, 국내 여객선 운항 관련 법규를 조사하여 상호 교환해야 하는 정보를 도출하고 국제적으로 사용하고 있는 AIS-ASM 메시지 분석을 통해 ASM2.0에서 활용하기 위한 신규 프로토콜을 설계하고 프로토타입을 구현하였다.