• 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.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2012년도 춘계학술대회
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• pp.504-506
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• 2012

선박 운항 안전을 위한 기술은 선박 자체뿐만 아니라 육상 해상교통관제 시스템(VTS)에서도 매우 중요한 역할을 수행한다. 최근 국제적으로 e-Navigation을 지향한 최신 IT기술을 반영한 새로운 안전운행을 지원하기 위한 VTS 항행 지원 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. 이러한 국제적 변화와 더불어 최근 국내외에서 AIS의 확장인 ASM을 통한 신규 서비스 제안이 활발하게 이루어지고 있으며, 해당 서비스를 시범서비스하고 이를 국제 표준으로 추진하고자 하는 업체와 IALA 등 해당 그룹들이 계속 증가되고 있다. 특히 국내에서는 VTS의 개발을 추진하고 있으므로 기존의 VTS에서 제공하지 않았던 ASM 서비스를 제안하고 이를 구현하여 시뮬레이션하여 가능성을 검증하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 항행지원을 증가하는 e-Navigation 환경에서 국내 VTS 시스템에서 적용 가능한 방안을 연구하고, 이들을 비교하여 실제 적용할 수 있는 기술개발 방향을 정립하고자 한다.

• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.79-93
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• 2022

본 연구에서는 Part I에서 제안한 첨단 전자산업 폐수처리시설 특화 Water Digital Twin모델인 e-ASM을 이용하여 랩-파일럿 처리장 데이터를 바탕으로 모델 보정(Calibration), 유입 성상에 따른 제거 효율, 유출수 예측 및 최적 공법 선정을 수행하였다. 첨단 전자산업 폐수처리시설의 특화 모델링을 위하여, 민감도 분석을 통해 e-ASM 모델의 정합성과 상관성이 높은 동역학적 파라미터를 선정하였고, 다중반응표면분석법 (Multiple response surface methodology, MRS)을 이용하여 동역학적 파라미터를 보정하였다. e-ASM 모델의 보정 결과, Lab-scale, Pilot-scale 단위의 실험데이터와 90% 이상의 높은 정합성을 보였다. 그리고 4가지 유기폐수 처리처리공법인 MLE, A2/O, 4-stage MLE-MBR, Bardenpho-MBR을 제안한 Water Digital Twin으로 구현하여 유입 폐수의 성상별 운전조건에 따라 제거효율을 분석하였으며, Bardenpho-MBR이 C/N ratio 변화에서도 안정적으로 COD (Chemical oxygen demand)를 90% 이상 제거하며 높은 총 질소 제거 효율을 보였다. 그리고 유입 폐수의 조건별 Bardenpho-MBR공정의 수리학적 체류시간(Hydraulic retention time, HRT)이 3일 이상일 때 1,800 mg L-1의 고농도 TMAH 폐수를 98% 이상 제거할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이와 같이, 본 연구에서 개발한 e-ASM은 전자산업 제조시설별, 유입 폐수의 성상별 특화 모델링을 통해 높은 정합성을 가진 전자산업 폐수처리공정의 Water Digital Twin를 구현할 수 있고, 최적운전, Water AI, 최적가용기법 선정 등의 응용 가능성을 바탕으로 지속 가능한 첨단전자 산업을 위해 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.276-278
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• 2014

VDES는 최근 IMO에서 e-Navigation 및 GMDSS 현대화작업과 관련하여 도입을 추진 중인 해상에서의 VHF 디지털 통신시스템이다. VDES는 기존의 AIS 뿐만 아니라 디지털 VHF에 해당하는 VDE와 AIS 응용서비스인 ASM 및 위성 VDE까지 포함하는 광범위한 개념으로 검토되고 있다. VHF 디지털 통신용 주파수의 기본적인 분배는 이미 완료되었으며, 일부 세부내용은 2015년에 결정되고 2017년부터 적용될 예정이다. 우리나라에서도 e-Navigation과 더불어 VDES 도입을 적극 검토하고 있다. 여기에서는 VDES를 도입 적용하는데 있어서 고려해야 할 주파수와 간섭문제 등에 대하여 분석하였다.

• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.63-78
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• 2022

첨단 전자산업 폐수 처리시설에서 발생되는 유기 폐수는 고농도의 유기물질 및 20가지 이상의 유독 난분해성 물질을 포함하고 있으며, 이를 효율적으로 처리하는 것은 첨단 전자산업의 당면 과제이다. 따라서, 첨단 전자산업 유기폐수 처리시설을 CPS (Cyber physical system)상 Water digital twin으로 구축하여 COD (Chemical Oxygen Demand), TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorous) 및 TMAH (Tetramethylammonium hydroxide) 등 유기 오염물질의 제거 효율 평가가 가능한 전자산업 폐수 특화 모델 개발이 필요하다. 본 연구에서는 첨단전자산업 유기폐수 제거 메커니즘에 대한 분해 미생물의 성장과 사멸의 이론적인 반응속도식에 기반한 첨단 전자산업 폐수 특화 활성슬러지 모델(Electronics industrial wastewater activated sludge model, e-ASM)을 개발하였다. 개발한 e-ASM은 전자산업 폐수처리공정에서 발생하는 유기물 산화, 질산화, 및 탈질화 과정뿐만 아니라 TMAH 등 난분해성 유기물질의 분해과정 중 발생하는 질산화미생물의 저해(Inhibition) 작용 등 복잡한 생물학적 분해 메커니즘이 모사 가능하다. 이를 활용하여 실제 전자산업 유기폐수 처리시설을 Water Digital Twin으로 구현하여 CPS (Cyber physical system) 상에서 전자산업 폐수처리장에 폐수 유입 성상에 따라 공정 모델링, 유출수 예측, 공법 선정, 설계 효율 평가 등 다양한 목적으로 활용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권5호
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• pp.440-451
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• 2013

최근 해상안전을 위한 국제적 기술 개발 및 표준화가 활발하게 진행되고 있다. 특히 e-Navigation을 지향한 기술들이 개발되고 있으며 국내에서도 차세대 해상교통관제기술개발의 필요성이 제기되고 있다. 그리고 현재 국내 환경에 맞는 차세대 VTS (Vessel Traffic Service)를 진행하기 위해서는 국내 VTS 센터의 관제사로부터 요구사항을 수렴하여 이를 시스템 개발에 적용할 필요성이 요구되어 왔다. 따라서 본 논문은 차세대 VTS의 요구사항을 정의하기 위해 15개 국내 해상교통 관제센터로부터 요구 사항을 수렴하고 항행지원 위주의 결과를 분석하여 그 결과를 제시하고자 한다. 그리고 항행지원 요구 사항 분석을 통해 새로운 항행지원 서비스로서 기존 VTS 시스템에서 지원하지 않았던 차세대 VTS용 ASM(Application Specific Messages) 서비스를 제안하고 이를 구현하여 AIS 실제 장비와 연동 및 시뮬레이션 단말시험을 통해 그 가능성과 효과를 검증하고자 한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.193-194
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• 2013

최근 국내의 해양사고 원인은 인적 오류에 의한 사고가 약 80% 이상으로 제시되고 있다. 이 중 가장 높은 사고 원인은 '경계 소홀'(43.0%)로 전체 사고의 절반에 이르고 있다. 따라서 관제 및 항해 업무에 대한 집중력 향상과 점유적 관리에 대한 연구가 필수적으로 요구된다. 이에 본 논문에서는 선박이 관제 영역 내에 있을 경우 관제사에게 통보하여 관제 집중도를 향상시키고, ASM (Application Specific Message) 서비스와 연계하여 VHF음성통신으로 인한 정보 부재의 취약성을 보완하여, 안전한 항해 및 관제의 효율성을 제공하는 방식을 제안하고자 한다.

• 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.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권6호
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• pp.927-934
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• 2015

IMO의 이-내비게이션은 안전항해와 해양환경 보호를 위해 진행중인 프로젝트이다. 이-내비게이션의 전략 이행 계획 중 마리타임 클라우드라는 프로젝트가 존재한다. 마리타임 클라우드는 해양 이해관계자들 간의 정보교환을 위한 IT 프레임워크 기술이다. 마리타임 클라우드의 아키텍처와 클라이언트 프로그램인 EPD를 분석하여 구조, 동작방식 등을 파악하였으며 이를 통해 실제 클라이언트 프로그램을 구현하였다. 클라이언트 프로그램으로는 현재 AIS-ASM을 통해 제공되고 있는 서비스인 정박정보(Berthing Data)를 대상으로 마리타임 클라우드의 메시지 전달 기능인 MMS 서비스를 이용해 데이터 교환이 이루어질 수 있는지 테스트하였다. 테스트 결과 MMS 서비스를 이용한 데이터 교환에 성공하였으며 이는 향후 마리타임 클라우드 서비스 개발에 도움이 될 수 있으며, 한국형 마리타임 클라우드 개발에 기여할 수 있다.