• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.1-10
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• 2024

해상 운송의 대부분을 차지하고 있는 선박의 경로를 예측하는 연구는 해상의 위험을 사전에 탐지하여 사고를 예방할 수 있다. 도로와 달리 해상에는 신호체계가 따로 존재하지 않고, 교통 관리가 어렵기에 해상 안정성을 위해 선박 경로 예측은 필수적이다. 그러나 선박의 경로 데이터셋의 시간 간격은 통신 장애로 인해 불규칙하다. 본 연구는 이 문제를 해결하기 위해 선박 경로 예측에 적합한 보간법을 사용하여 데이터의 시간 간격을 조정하는 방법을 제시한다. 또한, 선박의 경로를 예측하기 위한 선박 경로 예측 딥러닝 모델을 개발하였다. 본 연구의 모델은 선박의 실시간 경로 정보를 담고 있는 AIS 데이터를 통해 선박의 이동패턴을 파악하여 이후에 위치할 선박의 GPS 좌표를 예측하는 LSTM 모델이다. 본 논문은 선형 보간법을 사용한 데이터 전처리 방법과 선박 경로 예측에 적합한 딥러닝 모델을 제시하고, 실험을 통해 MSE 0.0131, Accuracy 0.9467로 본 논문에서 제시하는 방법의 예측 성능이 우수함을 나타낸다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.199-201
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• 2016

항해장비의 성능이 고도화되고 있으나 해기사의 항해기기 운용능력, 즉 해양사고 저감을 위한 항해사의 위험 예견 능력과 회피의무의 중요성은 지속적으로 증대되고 있다. 이 능력과 의무는 항해사의 인지능력으로도 표현할 수 있다. 해기능력이 상이한 각 선교팀이 선박 조종시뮬레이터로 인명구조조선을 실시하여 나타난 선박의 항적을 기반으로 인지상황 발생 초기대응별 사례를 분석하고, 단계별 항적, ROT 값 등 분석 자료를 인지교육모델, 해기사의 상황인식평가 기초자료로 활용하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.277-279
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• 2022

Rapid Development and adoption of AIS as a survailance tool has resulted in widespread application of data analysis technology, in addition to AIS ship trajectory clustering. AIS data-based clustering has become an increasingly popular method for marine traffic pattern recognition, ship route prediction and anomaly detection in recent year. In this paper we propose a route waypoint extraction by clustering ships CoG variance trajectory using Density-Based Spatial Clustering of Application with Noise (DBSCAN) algorithm in both port approach channel and coastal waters. The algorithm discovers route waypoint effectively. The result of the study could be used in traffic route extraction, and more-so develop a maritime anomaly detection tool.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권1호
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• pp.17-22
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• 2005

해난사고에 의한 선박 표류시 신속한 수색 구조를 지원하기 위한 실시간 표류선박 위치추정시스템 구축의 기초연구로서 실제 해상에서의 선박 표류 거동을 관측하였으며, 환경외력조건에 대한 선박의 규모별 거동특성을 분석하였다. 본 연구의 실험에서는 G/T 10톤급 선박, 20톤급 선박, 50톤급 선박, 80톤급 선박 그리고 구명정(life raft)등 5종류의 선박을 대상으로 하였으며, 표류선박의 위치는 DGPS(Differential Global Positioning System)와 VHF 무전기를 이용한 자동위치발신기(APRS: Automatic Position Reporting System)를 자체 제작하여 측정하였다. 표류 대상선박 중 GH 50톤급 선반에서는 위치 측정과 동시에 표류 경로상의 해수유동, 바람, 선수각(Heading angle)등도 함께 측정하였다. 본 실험의 모든 관측에서 시간간격은 1분으로 동일하게 적용하였다. 실험결과에서 표류선박은 풍속의 3％∼5％의 속도로 표류하는 것으로 나타났으며, 표류방향은 풍향의 법선방향으로 나타났다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권6호
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• pp.369-376
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• 2019

선박이 제한수로를 운항할 때에는 기존 심수 및 천수 중을 운항하는 선박의 조종특성과 일반적으로 다르기 때문에 선박의 안전한 항해를 위해 달라지는 선박의 조종특성 추정이 중요하다. 본 연구에서는 제한수로를 운항하는 선박의 조종성능을 추정하기 위해 조종운동 방정식과 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 통한 유체력 미계수를 이용하여 조종성능을 추정하였다. 조종 수학 모델 중 선체, 프로펠러, 타를 분리하여 유체력을 모델링하는 방식인 모듈형(modular type) 모델에 제한수로의 영향을 고려하는 항을 추가하여 제한수로 중 조종성능을 추정 연구를 수행하였다. 제한수로 중 선체에 작용하는 유체력 미계수를 도출하기 위하여 상용 CFD 프로그램을 이용한 가상 구속모형시험 시뮬레이션을 수행하였다. 최종적으로 제한수로 중 직진 시뮬레이션과 Zig-zag 시뮬레이션을 수행하여 제한수로의 영향이 고려된 조종 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 선박의 침로 안정성능을 평가하기 위해 Zig-zag 시험을 수행하는데, 측벽으로 인한 선박 주위의 비대칭 유동이 좌현과 우현에 압력차이를 발생시켜 선박의 궤적에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제35권3호
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• pp.173-182
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• 2021

The maneuvering performance of a ship on the actual sea is very different from that in calm water due to wave-induced motion. Enhancement of a ship's maneuverability in waves at the design stage is an important way to ensure that the ship navigates safely. This paper focuses on the maneuvering prediction of a Russian trawler in wind and irregular waves. First, a unified seakeeping and maneuvering analysis of a Russian trawler is proposed. The hydrodynamic forces acting on the hull in calm water were estimated using empirical formulas based on a database containing information on several fishing vessels. A simulation of the standard maneuvering of the Russian trawler was conducted in calm water, which was checked using the International Maritime Organization (IMO) standards for ship maneuvering. Second, a unified model of seakeeping and maneuvering that considers the effect of wind and waves is proposed. The wave forces were estimated by a three-dimensional (3D) panel program (ANSYS-AQWA) and used as a database when simulating the ship maneuvering in wind and irregular waves. The wind forces and moments acting on the Russian trawler are estimated using empirical formulas based on a database of wind-tunnel test results. Third, standard maneuvering of a Russian trawler was conducted in various directions under wind and irregular wave conditions. Finally, the influence of wind and wave directions on the drifting distance and drifting angle of the ship as it turns in a circle was found. North wind has a dominant influence on the turning trajectory of the trawler.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.1176-1179
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• 2020

선박의 이동 경로를 예측하는 기존의 방법들은 일반적으로 위도와 경도를 직접 예측한다. 하지만, 위도와 경도를 직접 예측할 경우, 예측 모델이 출력 가능한 범위가 상당히 넓어서 예측 오차가 매우 크게 발생할 수 있다. 또한, 순환 신경망 모델 기반의 예측에서는 이전 예측 위치도 다음 위치를 예측하기 위해 사용되기 때문에 오차가 누적되는 현상도 쉽게 발생할 수 있다. 이에 따라, 제안하는 방법에서는 위도와 경도를 직접 예측하지 않고, 선박의 가속도를 예측하여, 향후 속도와 방향을 결정하고, 그 결과로 위도와 경도가 예측되는 방법을 제안한다. 실험 결과에서는 같은 순환 신경망 모델을 사용했을 때, 제안하는 방법이 기존의 직접적으로 위도와 경도를 예측하는 방법에 비해 더 적은 오차를 발생시킴을 보인다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.285-286
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• 2016

해상교통관제센터에 의해 실시간으로 수집되는 선박의 항해 데이터를 바탕으로 선박 항적 패턴 인식을 수행하고 이를 바탕으로 항적 모델을 추출하여 사전에 선위를 예측하는 기법을 제안한다. 항적 데이터의 처리와 가공, 항적 모델링을 위하여 Support Vector Regression 알고리즘이 사용되었으며, 적정 파라미터 선정을 위하여 k-fold cross validation과 grid search가 사용되었다. 제안된 항적 데이터 모델링 기법을 통하여 사전에 선박의 선위를 예측하여 해상교통과제사의 의사결정을 지원하고자 한다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제1권2호
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• pp.19-30
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• 1997

The accurate prediction of the flow and the pressure distribution near the tip of the blade is crucial in determining the tip vortex cavitation inception which usually occurs on the blade tip or inside the core of the tip vortex just downstream of the blade tip. An improved boundary element method is applied to the prediction of the flow around propeller blades, with emphasis at the tip region. In the method, the Blow adapted grid and a higher order panel method, which combines a hyperboloidal panel geometry with a hi-quadratic dipole distribution, are used in order to accurately model the trailing wake geometry and the highly rolled-up regions in the wake. The method is applied to several propeller geometries and the results have been found to agree well to the existing experimental data. Inviscid flow methods are able to predict the pressures at the tip as well as the shape of the trailing wake. On the other hand, they are unable to determine the flow inside the viscous core of the tip vortex, where cavitation inception often occurs. Thus, a method is presented that treats the flow inside the viscous core. The inner flow is treated with a 2-D Clavier-stokes solution without making any assumptions for axisymmetric flow and conicity of the flow along the tip trajectory. The method can thus allow the treatment of general propeller blade configurations. The velocity and pressure distributions inside the core are shown and compared to those from other numerical methods.

• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.177-184
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• 2014

우주발사체의 비행안전분석은 정상 및 비정상 비행으로 인해 발생되는 파편의 낙하점 및 낙하분산영역을 예측하여 인명, 선박 그리고 항공기에 미치는 영향을 분석하게 된다. 낙하점 및 낙하분산영역 예측은 우주발사체의 비행안전분석에 필수 요소이다. 특히, 낙하분산영역은 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 예측될 수 있다. 이럴 경우, 수백회 이상의 반복 계산이 요구되는 몬테카를로 방법은 낙하분산영역을 산출하는데 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 몬테카를로 시뮬레이션을 대체할 수 있는 방안으로 JU 변환과 다구치 방법을 적용해보고, 세가지 방안의 결과를 비교하여 낙하분산영역 계산을 위해 적합한 방법을 제시한다.