• 해양환경안전학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.138-144
• /
• 2013

해상에서는 선박 운항과 관련하여 크고 작은 해양사고가 지속적으로 발생하고 있으며, 이러한 해양사고는 소중한 인명의 사상과 재산상의 손실뿐만 아니라 심각한 해양환경 오염 피해를 유발하고 있다. 그리고 해상물동량 증가 및 교통 환경의 복잡화에 따른 해양사고 발생 개연성 및 사고로 인하여 해양오염 피해가 증가하고 있는 것 또한 사실이다. 최근 우리나라에서는 이러한 해상에서의 해상교통 안전성 평가를 위하여 대상해역에서의 해상교통환경과 관련된 일반적인 정보 및 위험도 정보를 제공하고, 해상교통환경 평가를 통한 해역 위험도 여부를 평가할 수 있는 평가지표 개발이 진행 중이다. 본 연구에서는 선박운항자의 위험의식을 바탕으로 하여 다양한 운항 조건에서 선박운항을 재현할 수 있는 선박조종 시뮬레이션을 이용하여 해상교통 평가의 유효성을 확인하고자 하였다. 이러한 시뮬레이션 결과에 대한 주관적 위험도의 측정이 통항선박의 해상교통 평가의 유효성을 대표하는지를 확인하기 위하여 분산분석법을 이용하여 선박운항자의 특성과 선박간 거리, 속력, 조우형태와 같은 각 요소들 간에 차이가 존재하는지를 분석하였다. 또한 각 요소들 간의 위험도 차이 정도를 다중비교를 통하여 분석하여 위험도 차이를 통계적 측면에서 수치의 변화를 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.615-624
• /
• 2016

본 연구는 해상에서 근접하여 계류된 직사각형 박스 형상의 두 바지선을 대상으로 유체역학적 상호작용으로 인한 선체운동 응답특성을 분석하기 위하여 수치시뮬레이션을 실시하였다. 이 수치시뮬레이션 실험에서는 DNV-GL의 SESAM 수치해석솔루션을 사용하여 결합된 강성 메트릭스항(coupled stiffness matrix terms)을 다중물체 모드(multiple body modes)의 surge 방향에 추가하였고, 실험에 적용한 바지선 모델의 1차 방사 및 산란 영향을 계산하기 위하여 퍼텐셜 이론을 적용하였다. 실험 결과, 두 바지선의 횡간격 20 m, 횡파 실험조건 경우에 1.3 rad/s에서 실험선의 피난효과(sheltering effect)가 나타나지 않았다. 실험 모델 상호간 횡간격의 영향은 종파와 천수역 실험 조건에서 분명하게 나타났지만, sway force는 횡파일 경우에 두 실험 모델선과의 접근거리 간격에 영향을 받았다. 실험모델의 횡간격이 좁아지면 종파와 사파의 경우에 sway, heave 운동과 sway force의 피크는 높은 주파수대로 이동하였다. 수심이 10 m일 때 풍하측 바지선의 sway 운동은 횡파와 사파의 경우에 0.2-0.8 rad/s 주파수대에서 큰 차이를 보였으며, 입사파의 방향이 달라져도 sway force의 피크는 보다 낮은 주파수대에서 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.1294-1300
• /
• 2010

노드들 모두가 움직이는 환경에서 센서 노드는 통신반경 안의 앵커 노드 위치정보를 수신 받아 자신이 이동한 거리와 방향만큼 수신한 앵커 노드 위치정보를 수정하여 자신의 메모리에 저장하고, 3개 이상이 되면 삼변 측량에 의해 localization을 수행하여 자신의 위치를 결정한다. 일정한 거리를 유지하고 노드들이 같은 방향으로 움직이는 환경에서는 센서 노드가 1홉 범위에서 절대좌표를 가진 앵커 노드를 3개 이상 만날 확률이 적다. 만약 센서 노드가 3개 이상의 비콘 정보로 자신의 위치를 추정하였다고 하여도 시간이 경과하면서 가속도기와 디지털 나침반의 각 ${\theta}$ 오차가 지속적으로 적용되어 오차범위는 커지고 추정된 위치도 신뢰받지 못한다. Dead reckoning 기술은 GPS가 동작하지 않는 곳에서 보조적인 위치 추적 항법 기술로 사용되고 있는데 가속도 센서와 디지털 나침반으로 노드가 움직인 거리와 방향을 알면 자신의 위치를 추정할 수 있다. 위치 인식 알고리즘은 Dead reckoning 을 이용한 위치인식 기법으로 모든 노드가 전방향성 안테나를 장착하고, 가속도기와 디지털 나침반으로 자신이 이동한 거리와 이동 방향을 알 수 있다고 가정한다. Matlab을 이용하여 시뮬레이션한 결과 다른 기법(MCL,DV-distance)들 보다 우수함을 증명하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.438-444
• /
• 2004

가까운 미래에 필요로 하게 될 지능형 로봇은 인간과 공존하고 효과적으로 인간을 도울 수 있는 인간 친화적인 로봇이다. 이러한 목적을 실현하기 위해서 무엇보다 로봇은 주어진 환경에서만 아니라 미지의 환경에서도 주행중인 자신의 위치와 자세를 인식할 수 있어야 한다. 더욱이, 자신의 위치가 자연스럽게 인식될 수 있어야 할 것이다. 그래서 이동로봇의 주행에서 발생되는 불확실을 해결함으로써 로봇의 위치를 추정할 수 있어야 할 것이다. 본 논문에서는 이동물체의 영상정보를 이용하여 이동로봇의 자기위치추정을 위한 방법을 제시하고 있다. 이것은 엔코더의 관측 위치정보와 이동로봇의 위치정보를 추정하기 위한 카메라영상에서의 추정된 위치정보를 결합하는 방법이다. 기준좌표계상에 이동물체의 사전 경로정보와 투영된 카메라 모델, 기하학적 구속식을 이용함으로써 이동물체에 대한 영상 좌표와 추정된 이동로봇의 위치 정보간의 관계를 표현 할 수 있다. 제시된 식은 추정된 위치에 근거하기 때문에 측정오차를 항상 가지게 된다. 제안된 방법은 관측되고 추정된 영상좌표간의 오차정보를 이용하여 이동로봇의 위치를 추정할 수 있었다. 이러한 추정을 위해서 칼만필터를 적용하였으며 제안된 방법의 성능은 시뮬레이션과 실험을 통하여 제시하고 있다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.108-117
• /
• 2016

본 논문에서는 MRV 규제 대응을 위해 선박 운항효율데이터 수집 및 검증 시스템을 구축하고 이를 활용하여 해운선사 업무지원과 국가 온실가스 인벤토리 산정이 가능한 국제해운 에너지효율 포탈 시스템을 설계하였다. 시스템 요구조건을 도출하기 위하여 EU MRV 법안과 IMO MRV 논의사항, 해운선사의 선박에너지효율과 온실가스규제 대응 및 국제해운 온실가스 통계 현황에 대하여 분석하고 선박 에너지효율과 온실가스 배출량 데이터 수집을 위하여 선내 장비, 에너지효율 측정 장비, 운항보고서를 활용한 데이터 수집 모듈과 선박에서 수집된 데이터를 육상으로 전송하기 위해 관리가 용이하고 사용량이 최소화된 데이터베이스기반 전송 모듈을 설계하였다. 수집된 데이터의 표준보고양식 변환, 모니터링, 통계 및 분석, 검증, 보고서 자동생성과 국가 온실가스 인벤토리 지원이 가능한 국제해운 에너지 포탈시스템을 설계하였다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.637-645
• /
• 2018

본 연구는 마산항 일부 정박지의 잠정 폐쇄로 인한 정박지 부족 문제를 분석하고 이를 개선하기 위한 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 마산항 정박지 가동률 평가기준 수립 및 마산항 정박지 이용 부선 규모를 추정하여 최근 5년간의 정박지 가동률을 분석하였으며, 정박지 규모의 적정성 평가 후 문제점 분석 및 개선안을 제시하고 이를 최종 검증하는 절차로 연구를 수행하였다. 연구 결과, 마산항 A-2, A-4, A-6 정박지는 가동률 평가 기준인 60 %를 초과하여 정박지 확대가 필요한 것으로 분석되었다. 이에 정박지 개선을 위해 A-2, A-4, A-6 정박지를 통합하여 마산항의 정박지 이용선박 선종 및 대기시간 등을 고려하여 집단정박지 방식으로 설정하고 정박지 규모를 기존 대비 1.8배 확장하는 안을 제시하였다. 그리고 이 개선안의 검증 결과, 마산항 정박지 가동률이 기존 대비 약 1/2 감소하여 적정성 평가기준을 대부분 만족하였으며, 해상교통측면에서 문제가 없는 것으로 분석되었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제24권12호
• /
• pp.25-33
• /
• 2019

본 논문은 목표한 방향으로 자유롭게 기동할 수 있는 새 크기의 물리기반 날갯짓 비행로봇 시뮬레이션을 위한 동역학적 신경망 컨트롤러를 생성하는 통합적인 진화연산 방법을 제시한다. 제안된 진화로봇 시스템은 날갯짓 비행의 추가적인 민첩성과 안정성을 위하여 Morphological Computation 개념을 응용한 간단한 날개 순응성 모델과 그와 통합된 Mechanosensory 정보를 활용한다. 역학적으로 불안정한 날갯짓 기동의 안정성 개선을 위해 로봇의 날개는 회전스프링으로 팔의 골격에 연결된 여러개의 패널들로 모델링되어, 새의 깃털에서 영감을 받은 단순한 형태의 날개 유연성을 시뮬레이션 하도록 설계되었다. 신경망 컨트롤러 역시 생물학적으로 의미있는 좌우대칭적 연결구조를 가짐과 동시에 최대의 진화연산 탐색 가능성을 위해 두 개의 fully-connected 신경망 모듈로 이루어지며, 이를 위한 센서정보로서 항법센서와 더불어 각 날개패널의 움직임 보들이 입력되어진다. 이러한 설계는 각 패널센서로 하여금 잠재적으로 신경망의 날갯짓 패턴 생성에 관여하게 함과 동시에, 날개에 가해지는 힘의 감지와 패널의 굽어짐으로 인한 날개 순응성으로부터 얻을 수 있는 비행의 민첩성과 안정성 향상을 동시에 유도할 수 있다. 본 시스템으로 진화된 날갯짓 로봇은 실시간으로 주어지는 목표방향으로의 효과적인 기동과 함께, 외부의 공기역학적 섭동에 대하여도 더욱 안정적인 비행을 유지함을 보여준다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제53권4호
• /
• pp.423-429
• /
• 2017

As invigoration plan of the marine tourism, Busan City has the plan to operate the cruise ship inside of the harbor, but the area has narrow water way with heavy traffic. As a result it is requested to evaluate the safety for the preparation of actual navigation. In this study, the Ship Handling Simulation (SHS) Assessment was conducted, which is regulated by the Maritime Traffic Safety Audit Scheme (MTSAS) in compliance with the Marine Safety Law and the Maritime Traffic Risk Assessment System based on the Electronic Chart Display and Information System (ECDIS). The proximity assessment, control assessment and subjective assessment were implemented, which is enacted by the Marine Safety Law by using the SHS. In the case of proximity assessment, the probability of trespass was not analyzed. As the control assessment, the swept path was measured at 11.7 m and 11.5 m for port entry and port departure respectively, which exceeded the width of the model vessel, 10.4 m over; it was considered as a marginal factor. As a result of the subjective evaluation of the navigator, there would be no difficulty on ship maneuvering by paying particular attention to the mooring vessel nearby the Busan Bridge and Yeongdo Bridge as well as the coming vessel from the invisible sea area when the vessel is entering and departing the port. The Marine Traffic Risk Assessment System analyzed as [Cautious] level until the vessel passed the Busan bridge and the curved area at 5 kts and it became to [Dangerous] level from where it left 75 m to the Busan Bridge. When the vessel passed the Busan Bridge and the curved area at 10 kts and entered the narrow area, it indicated the [Dangerous] level and became to [Very dangerous] level from where it left 410 m to the Busan bridge. In conclusion, the vessel should maintain at the speed of 5 kts to reduce the risk when it passes this area.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권9호
• /
• pp.847-851
• /
• 2016

지구 온난화 현상으로 2030년 정도에는 북극해 항로 이용이 연중 가능할 것으로 예상되고 있어 향후에 교통량이 증가할 것으로 판단된다. 하지만 현재는 쇄빙선 선장의 지시에 따라 운항하고 있어 안전 호송 속력 및 간격은 정량화되지 못하고 있다. 본 연구에서는 기존 연구인 최소 안전이격거리 및 최단 정지거리에 대하여 선박조종시뮬레이션 수행을 통해 검증하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 정지거리 감소에 있어서 lead 간격이 선폭의 2~4배인 경우에 선속이 7 [kts] 이하인 경우 crash astern과 crash astern & hard rudder인 경우에서 유의적인 차이는 없었으나 선속이 10 [kts]인 경우는 3.5L에서 2.5L로 정지거리가 감소함이 확인되었다. 총 10척의 대상선박에 대하여 crash astern을 사용하여 최단 정지거리를 구한 결과 5 [kts]일 경우는 0.98L~1.8L, 8 [kts]에서는 1.9L~4.0L로 나타났다. 좁은 수로에서의 최소 안전이격거리는 6L이지만 북극해 항로는 전방만 해당하므로 3L이 필요하다. 이 결과를 적용하면 북극해 안전호송 속력은 5 [kt]이하이며, 8 [kts]이상으로 호송 시에는 crash astern & hard rudder를 이용하여 호송거리를 약 3.4L 이상은 유지하여야 한다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.99-107
• /
• 2016

대한민국은 화산재해로부터 안전한 지역으로 알려져 왔다. 그러나 최근의 관측 결과들은 한반도 최 북 단에 위치한 백두산이 더 이상 휴화산이 아님을 보여주고 있다. 백두산 화산이 폭발한다면 남한지역에서는 화산재에 의한 다양한 피해가 예상된다. 특히 공중의 화산재는 운항되는 비행기의 계기판 및 엔진을 마비시킴으로써 대형 항공사고를 유발할 수 있다. 따라서 화산재의 삼차원 확산을 예측하여 화산재가 있는 항로를 비행할 것으로 예상되는 비행기 운항을 중지시키는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 화산재 확산 예측결과의 삼차원 가시화 기법을 다룬다. 우선 화산재 확산 예측 데이터의 취득에 대하여 소개한다. 확산 예측 데이터는 화산재 확산 시뮬레이션 프로그램인 Fall3D를 이용한다. 다음으로 세 가지 화산재 확산 예측결과의 가시화 기법을 제안한다. 첫 번째 기법은 '공중의 큐브' 방식으로 화산재의 입자 농도별로 다른 색을 가진 반투명 큐브를 공중에 배치하는 방식이다. 두 번째 기법은 '큐브안의 큐브'방식으로 '공중의 큐브' 방식을 개선하여 농도의 정도에 따라 큐브의 분할 정도를 달리하여 배치하는 방식이다. 마지막 방식은 '반투명 화산재 평면' 기법으로 화산재 농도를 가지고 있는 레이어 들을 적층하고 투명효과를 적용하는 방식이다. 본 논문에서 제시한 방법을 기반으로 사용자는 목적에 맞는 방식대로 화산재 확산 예측 결과를 삼차원 가시화 할 수 있을 것이다.