• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권2호
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• pp.511-527
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• 2024

This paper proposes a block-based self-organizing time-division multiple access (BSO-TDMA) protocol for very high frequency (VHF) data exchange system (VDES) in shipborne ad-hoc networks (SANETs). The BSO-TDMA reduces the collisions caused by the simultaneous transmission of automatic identification system (AIS) messages by uniformly allocating channel resources using a block-wise frame. For this purpose, the BSO-TDMA includes two functional operations: (1) frame configuration and (2) slot allocation. The first operation consists of block division and block selection. A frame is divided into multiple blocks, each consisting of fixed-size subblocks, by using the reporting interval (RI) of the ship. Then, the ship selects one of the subblocks within a block by considering the number of occupied slots for each subblock. The second operation allocates the slots within the selected subblock for transmitting AIS messages. First, one of the unoccupied slots within the selected subblock is allocated for the periodic transmission of position reports. Next, to transmit various types of AIS messages, an unoccupied slot is randomly selected from candidate slots located around the previously allocated slot. Experimental simulations are conducted to evaluate the performance of BSO-TDMA. The results show that BSO-TDMA has better performance than that of the existing SOTDMA.

• 한국해양공학회지
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• 제38권2호
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• pp.43-52
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• 2024

Investigating ship motion under real conditions is vital for evaluating the seakeeping performance, particularly in the design process stage. This study examined the influence of the principal particulars of a trawler on its seakeeping performance. The wave conditions in the Bering Sea are investigated using available data. The length-to-beam (L/B) and beam-to-draft (B/T) ratios of the ship are changed by 10% for the numerical simulation. The response amplitude operator (RAO) motion, root mean square (RMS) value and sensitivity analysis are calculated to evaluate the influence of the trawler dimensions on ship motions. The peak RAO motion affected the ship motions noticeably because of the resonance at the natural frequency. The L/B and B/T ratios are important geometric parameters of a ship that significantly influence its RMS motion, particularly in the case of roll and pitch. The change in the B/T ratio has a good seakeeping performance based on a comparison of the roll and pitch with the seakeeping criteria. The present results provide insights into the seakeeping performance of ships due to the influence of the principal dimensions in the design stage.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.507-513
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• 2018

자율운항선박은 인간의 개입을 최소화하고, 선박에게 주어진 임무를 안전하게 수행하기 위해 운항에 필요한 다양한 정보를 자동으로 수집 관리하며, 선박이 스스로 판단하여 정해진 목적지까지 부분 또는 전체 항로를 자율적으로 운항하거나, 필요시 부분적으로 원격관제에 의해 운항을 가능하게 하는 선박운항기술을 말한다. 이러한 선박의 안전운항을 위해 선박에 탑재된 다양한 항해 통신장비 및 엔진, 기관 등의 각종 센서로 부터 신호를 수집 및 관리하기 위해서는 공통플랫폼 기술이 필요하다. 이 논문에서 제안하는 공통플랫폼은 스마트 선박 구현의 핵심으로 육상과 선박 간의 위성통신 또는 지상파 통신으로 연결된 통신 환경에서 실시간으로 원활한 정보 교환을 통해 육상의 관제국에서 모니터링과 원격관제를 지원하여 해상의 안전한 선박 운항을 가능하게 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제43권1호
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• pp.42-48
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• 2019

4차 산업혁명 사회에서의 PNT(Position, Navigation, and Timing) 정보의 중요성은 과거와는 또 다른 의미를 가진다. 자율 주행차, 자율 운항선박, 스마트그리드 그리고 국가 주요 기간시설에서는 PNT 정보의 고정확성 이외에도 지속가능하고, 신뢰할만한 서비스를 요구하고 있다. PNT 정보를 제공하는 가장 대표적인 시스템인 위성항법시스템은 지구 대기 밖 위성으로부터 신호를 수신하므로 수신 신호전력이 낮고, 민간신호의 경우 신호구조가 공개되어 있다. 따라서 비의도적 또는 의도적인 간섭이나 해킹에 취약하다. 사용자 관점에서 적은 비용으로 높은 성능의 PNT 정보를 쉽게 획득할 수 있는 위성항법시스템은 해킹의 취약성 때문에 이에 대한 보완이 요구된다. 이에 따라 응용분야 별로 다양한 연구가 진행되고 있으며, 본 논문에서는 기회신호 측면에서 현재 구축, 운영 중인 해상항법 및 통신 인프라를 활용한 R-Mode(Ranging Mode) 기술에 대해 다룬다. 이를 위하여 현재 전국망의 중파 비컨 기반 보강정보를서비스하고 있는 NDGNSS(Nationwide Differential Global Navigation Satellite System) 인프라에 대해 알아보고, 시뮬레이션을 통하여 국내 해상분야에서의 백업 PNT 기술로서의 가능성을 확인한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1349-1354
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• 2021

일체형 등명기는 운항 중인 선박의 항로 선위를 결정하기 위한 등화장치이다. 현재 태양광을 기반으로 하는 일체형 등명기는 태양광의 일조시간에 따른 제약에 따라 전력 공급의 부족으로 항로 표시 가능한 능력이 제한적이다. 본 논문에서는 해상의 풍부한 전력원인 태양광과 풍력을 동시에 사용하는 신재생에너지 일체형 9해리 LED 등명기를 구축하고 원격 스마트 모니터링 시스템을 구현하였다. 또한 LED 등명기 장치와 모니터링 시스템을 IoT화 함으로서 등명기의 원격제어 가능한 스마트 제어시스템을 마련하였다. 본 원격 스마트 모니터링 시스템을 적용하여 실시간 상태 모니터링 및 원격제어가 가능하게 하여 선박이 안전한 항해를 할 수 있고 등명기 기능의 정확성 및 영속성을 유지하여 해양사고 예방과 사회적 비용을 절감할 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.333-335
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• 2022

4차 산업혁명에 따른 변화는 COVID-19 Pandemic으로 더욱 가속화되고 있다. 이에 사회와 산업의 다양한 분야에서 급격한 변화가 예상된다. 해운물류 산업 역시 환경 및 기술 변화에 따라 스마트화가 시급한 상황이다. 하지만 우리나라의 경우 선진국과 비교하여 해운물류기술의 스마트화가 미진한 상황이다. 많은 관련 주체들과 복잡한 업무처리를 스마트화하기 위해서는 최신 기술들을 활용하여 원활한 의사소통과 가시적인 확인이 중요하다. 스마트 해운물류에서 이러한 가시화와 커뮤니케이션이 더 중요하게 부각된다. 본 연구에서는 자율운항선박과 스마트 항만 간의 통합 커뮤니케이션을 위한 도구를 제시하고자 한다. 특히, 다양한 주체가 참여하여 복잡한 업무처리를 하게 되는 자율운항선박의 접안 및 상·하역 작업의 요구 사항들을 충족시키는 디지털 트윈 기반의 커뮤니케이션 도구 개발에 대해 연구를 하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권4호
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• pp.245-249
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• 2014

본 논문에서는 증강 현실(AR, augmented reality)과 QR 코드를 이용하여 항구 안내를 하고 선박의 시설물들을 관리할 수 있는 앱을 개발하였다. 스마트 기기의 앱을 이용하여 목포항을 찾아가는 과정 및 항구 안내를 받을 수 있으며, 접항, 입항 시설물에 대한 위치 찾기, 길 안내 형태의 서비스를 이용할 수 있다. 스마트 기기의 앱 활용을 통하여 원하는 목적지를 쉽게 찾을 수 있으며, 선박을 이용하는 관광객들에게 편의를 제공할 수 있다. 또한 QR 코드를 이용하여 선박의 시설물들에 대한 설명을 볼 수 있고, 시설물에 대한 점검일지를 작성하여 관리할 수 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제29권3호
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• pp.76-81
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• 2011

Recently, the structural failures due to fatigue occur frequently with the increase of size of ships and offshore structures. In this respect, the assessment of fatigue life and the residual strength are very important. Currently, the smart materials technology has demonstrated a variety of possibilities for a diagnosis of structural strength and structural health condition for large structures. The benefits and feature of the MFC sensor are more flexible, durable and reliable than conventional smart material. In this study, Micro Fiber Composite (MFC) sensor for the measurement of stress intensity factor (SIF) of two dimensional cracks induced in a structure is developed. Two MFC sensors are placed in the vicinity of the crack tip close to each other with the crack tip in between them. The SIFs of Mode I($K_I$) as well as of Mode II($K_{II}$) based on the piezoelectric constitutive law and fracture mechanics are calculated. In this study, the SIF values measured by MFC sensors are compared with the theoretical results and measured value.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.19-26
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• 2014

최근의 스마트폰의 등장으로 기기간의 역기능들이 속속히 드러나고 있다. 대표적으로 컴퓨터에 의한 정보통신의 역기능을 그 예로 들 수 있다. 또한 갈수록 고도화 되어가는 사이버를 겨냥한 해킹 위협은 그 피해와 파괴력이 점점 확산되고 있어 국가적인 위기로까지 고려해 보아야 할 상황에 이르렀다. 이러한 상황에서 정보기술의 범죄는 사회적인 문제로 볼 수 있다. 인터넷의 발달로 스마트해진 기기뿐 아니라 선박, 비행기, 건물 그리고 자동차에도 디지털화된 기술이 많이 추가됨으로써 해커들의 공격이 가능해 지고 있다. 인간과 인간, 기기들간, 인간과 기기간 모두 사회적 위기로 볼 수 있다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 연구하고자 한다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권1호
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• pp.62-80
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• 2013

This paper has been focused on developing a new hybrid mount for shipboard equipment used in naval surface ships and submarines. While the hybrid mount studied in our previous research was 100 kg-class series-type mount, the new hybrid mount has been designed as an inertia-type mount capable of supporting a static of 500 kg. The proposed mount consists of a commercial rubber resilient mount, a piezostack actuator and an inertial mass. The piezostack actuator connected with the inertial mass generates actively the control force. The performances of the proposed mount with a newly designed specific controller have been evaluated in accordance with US military specifications and compared with the passive mount. An isolation system consisting of four proposed mounts and auxiliary devices has been also tested. Through a series of experimental tests, it has been confirmed that the proposed mount provides better performance than the US Navy's standard passive mounts.