해상교통량 조사 분석은 안전하고 원활한 항로 항만의 설계와 제반시설의 개선 및 항행관리를 위하여 반드시 필요한 수단이다. 해상교통량 조사 분석과정에서 정확한 조사방법을 통해 선박통항에 관한 데이터들을 수집하여야 하고, 수집된 선박교통량에 관한 다양한 정보는 정확하고 과학적으로 분석되어야 한다. 이 논문에서는, 해상교통량 조사과정에 있어 인력에 의해 일어날 수 있는 오차를 보완할 수 있으며, 정확한 조사의 실행 및 분석결과를 출력할 수 있는 시스템을 연구 제작함을 목표로 한다. AIS 및 전자해도를 기반으로 하여 정확하고 신속하게 선박교통정보를 수집하여 조사분석자의 수고를 경감시켜줄 수 있으며 표준화된 분석결과를 제시해줄 수 있는 해상교통량 분석 시스템을 제안하고 그 개발 내용을 소개하고자 한다.
해상교통량 조사 분석은 안전하고 원활한 항로 항만의 설계와 제반시설의 개선 및 항행관리를 위하여 반드시 필요한 수단이다. 해상교통량 조사 분석과정에서 정확한 조사방법을 통해 선박통항에 관한 데이터들을 수집하여야 하고, 수집된 선박교통량에 관한 다양한 정보는 정확하고 과학적으로 분석되어야 한다. 이 논문에서는, 해상교통량 조사과정에 있어 인력에 의해 일어날 수 있는 오차를 보완할 수 있으며, 정확한 조사의 실행 및 분석결과를 출력할 수 있는 시스템을 연구 제작함을 목표로 한다. AIS 및 전자해도를 기반으로 하여 정확하고 신속하게 선박교통정보를 수집하여 조사분석자의 수고를 경감시켜줄 수 있으며 표준화된 분석결과를 제시해줄 수 있는 해상교통량 분석 시스템을 제안하고 그 개발 내용을 소개하고자 한다.
국제해사기구(IMO)에서는 전자해도표시시스템(ECDIS)을 강제탑재 장비로 간주하는 SOLAS 수정안을 채택하였으며, 해상교통 안전과 환경보호를 위해 E-Navigation 전략에서 ECDIS를 핵심 장비로 고려하는 등, ECDIS에 탑재되는 전자해도는 항해 업무에 필수적인 정보 인프라가 되었다. 전자해도는 해도를 전자화한 전자 지도로서 해도의 모든 정보를 포함하고 있으나, 항해장비의 화면 축척이 해도의 기본 축척보다 소축척일 경우 해도 정보의 겹침 현상이 발생하여 정보 판독성이 떨어지는 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 전자해도 SCAMIN(Minimum Scale) 속성값 적용에 대한 국내외 현황 및 국제기준을 분석하고, 이를 기반으로 SCAMIN 속성 개선방안과 수심값 그룹핑을 통한 SCAMIN 속성값 재설정 방법을 제안 하였다.
IoT(Internet of Things) 기술은 통신, 마이크로 프로세서 그리고 임베디드 소프트웨어 기술의 발전과 융합으로 인해 탄생 되었다. 그에 따른 응용 중 하나로 UAV(Unmanned Aerial Vehicle, 무인 항공기) 시스템에도 적용되고 있다. 운용상 유인용 항공기(manned aircraft)는 지상에 있는 관제 시스템을 통해 운항의 지시를 받아, 조종사가 직접 비행 기체를 제어하는 방식으로 운영되지만, UAV는 GCS(Ground Control System, 지상 제어시스템)를 통해 직접 비행 제어를 받는다. 따라서 UAV와 GCS 간의 통신을 위한 프로토콜로 개방형인 MAVLink (Macro Air Vehicle Link)가 주로 사용이 되고 있으나, 범용이고 공개적이다 보니 일부구간에서 제삼자에 의해 쉽게 노출되어 비행체의 상태 및 기타 제어 정보 등의 정보 보안에 취약하다. 본 제안은 UAV를 안전하게 운영하기 위한 GCS 내 통신메시지의 암호화 적용 방안을 제시한다.
해상교통 분야와 같이 선박, 항해사, 관제센터, 해운선사, 기상시스템, 지리정보시스템 등의 복잡하고 넓은 범위의 요구사항을 갖는 시스템의 모델링 및 시뮬레이션(Modeling and Simulation, M&S)을 위해서는 인간을 포함한 체계가 필요하다. 해상교통을 모의하기 위해서는 주요 요소인 항해사의 인적요인에 대한 모델링이 필요하다. 즉, 현실감 있는 해상교통 상황의 재현 및 예측을 위해 항해사의 행동양식, 항해전문성, 항해오류 등을 모델링하여 반영하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 에이전트 기반의 해상교통 시뮬레이션을 위해서 항해사의 충돌회피를 위한 행동 분석을 수행하였으며, 기초 데이터의 확보를 위해 설문조사를 실시하였다. 설문조사를 통해 분석된 정보를 이용하여 선박 충돌상황에서 항해사의 행동과 유사한 에이전트 기반의 항해행동 모델을 개발하였으며, 해상교통분석 시뮬레이션 플랫폼의 개발을 위해 활용될 것이다.
Rapid change in the technological environment of marine transportation and the development of the ocean shipping industry have fostered a revolution in the port system. This in turn has caused major changes in the function and use of port in Korea. Aside from this, Mokpo Port, however continues to decline, because the existing port facilities and related subsystem are already obsolete with no chance of regaining operational effectiveness and treatment for proper implementation. Although a few studies have been done on the Mokpo Port, has not been found, any reseach for the analytical approach to the transportation system of it. This paper aims to make an extensive analysis of the physical distribution system in Mokpo Port focusing on the coordination of subsystems such as navigational aids system. The base of introduced simulation tool here is the queueing theory. The overall findings are as follows: 1. Among those vessels called at Mokpo Port in 1994, 556 ships(2,736,669 G/T) are oceangoing while 8155 ships(2,587,217 G/T) are domestic. The average size of oceangoing vessels is 4,922,1 G/T, and the domestic is 317,8 G/T. The average arrival interval and service time of the domestic vessels are 6.0 hours and 24.1 hours respectively marking the berth occupation rate over 100%. Those for oceangoing vessels are 34.5 hours, 120.0 hours and 37.2%. In order to maintainin the berth occupation rate to 70% the capacity considering the 1994 of domestic piers must be extended to 145% and oceangoing vessels must be increased to 165%. 2. The capacity of approaching channel is enough to handle the total traffic volume of 3. Tugs are sufficiently being provided to handle all ships requiring their services 4. The capacity of storage and inland transportation systems are sufficient to handle the throughput and the yard stroage utilization rate of No.1 - No.5 is 4.5% and No.6 is 30% of 1993's. 5. The utilization rate of LLC(Level Looping Crane) and PNT(PNeumaTic) are 2.7% and 18.8%, respectively.
From the viewpoint of physical distribution, the port transport process can be regarded as a system which consists of various subsystems such as navigational aids, quay handling, transfer, storage, information If management, and co-ordination with inland transport. The handling productivity of this system is determined by the production level of the least productive subsystem. So, a productivity analysis on the flow of cargoes through each subsystem should be made in order to achieve efficient port operation. The purpose of this paper is to analyze the productivity of each subsystem in Pusan port, and to bring forward problems and finally to draw up plans for their betterment. Analyzed results on the productivity of each subsystem are as follows, i) It is known that the number of tugs with low HP should be increased by a few, the number of tugs with medium HP is appropriate, and the number of tugs with high HP is in excess of that necessary. ii ) In the case of container cargoes, it is found that the transfer and storage systems in BCTOC have the lowest handling capability, with a rate of $115\%$, leading to bottle-necks in the port transport system, while the handling rate of the storage and quay handling systems in general piers is in excess of the inherent capability. iii) In the case of the principal seaborne cargoes passing through general piers, there is found to be a remarkable bottle-neck in the storage system. In the light of these findings, both the extension of storage capability and the extension of handling productivity are urgently required to meet the needs of port users. Therefore, iv) As a short-term plan, it is proposed that many measures such as the reduction of free time, the efficient application of ODCY, etc must be brought in and v) In the long-trun, even though the handling capability will accommodate an additional 960,000 TEU in 1991, the scheduled completion date of the third development plan of Pusan port, insufficiency of handling facilities in the container terminal is still expected and concrete countermeasures will ultimately have to be taken for the port's harmonious operation. In particular, the problem of co-ordination with inland transport and urban traffic should be seriously examined together in the establishment of the Pusan port development. As a method of solving this, vi) It is suggested that Pusan port (North port) should be converted into an exclusive container ternimal and overall distribution systems to the other ports for treating general cargoes must be established. vii) And finally, it is also proposed that the arrival time (cut-off time) of influx cargoes for exports such as general merchandise and steel product should be limited, with a view to securing cargoes suitable for the operational capability of BCTOC.
본 논문에서는 사용자가 2차원 또는 3차원 상에서 필기를 하는 경우의 관성치를 측정할 수 있는 가속도계와 각속도계를 장착한 펜형 입력 장치를 소개한다. 각속도계의 측정치를 한 번 적분해 시스템의 자세를 구하며 이는 가속도에 포함되어 있는 중력 가속도 성분을 제거하는 데 사용된다. 시스템의 위치는 보정된 가속도를 두 번 적분해 구한다. 이러한 원리는 관성 항법 시스템에서 보편적으로 사용되는 것이다. 그러나 필기 궤적을 복원하기 위해 사용되는 이중 적분 과정으로 인해 위치 측정치의 정확도는 시간이 지남에 따라 심각하게 떨어진다. 이러한 문제는 관성 항법 시스템에 있어 일반적인 경우이며 통상 외부의 기준 신호나 기타 정보를 이용한 주기적 또는 비주기적인 시스템의 교정을 통해 해결된다. 본 논문에서는 위치 및 속도의 보정은 온라인과 오프라인 교정 과정을 통해 이루어진다. 온라인 교정 과정에서는 칼만 필터를 이용한 보상 필터 기법을 사용한다. 오프라인 교정 과정에서는 최종적인 시스템의 항법 오차의 상수 성분을 속도 정보와 움직임 검지 알고리듬을 통해 제거한다. 실제 실험을 통해 제안된 시스템의 유용성과 효용성을 보인다.
전세계 어디서나 자신의 위치를 파악할 수 있는 위성항법시스템과 더불어 LBS(Location Based Service)라고 하는 지형정보와의 융합 기술 분야가 해양에도 확대되고 있다. 해양의 LBS는 아직 본격적인 개발이 이루어지고 있는 것은 아니지만, 이러한 시스템들은 일반적으로 지형정보를 사용하게 되는데, 해양의 기본 지형정보로는 전자해도 (ENC, Electronic Navigational Chart)를 사용하게 될 것이다. 그러나 아직까지 전자해도를 사용하는 시스템은 그 규모에 있어 대형선과 고용량의 처리능력을 갖는 시스템들이므로 어선이나 레저용 보트와 같은 소형선에는 적합하지 않다. 이를 해결하기 위해 시스템의 소형화 및 사용 데이터의 소형화가 필요하며 근래 각광을 받고 있는 PDA, 웹패드와 같은 모바일 플랫폼 기반의 시스템이 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배경으로 대두된 소형시스템에의 지형정보 사용, 특히 국가공인 데이터인 전자해도를 모바일 플랫폼에서 사용하기 위한 전자해도의 소형화 방안을 연구하였다. 전자해도는 그 구조와 내용에 많은 부가정보와 형식을 갖고 있다. 그러므로 소형시스템에 필요한 데이터의 내용과 형식의 측면을 고려하여 데이트를 소형화하기 위한 방안을 제시하였고, 또한 전자해도의 갱신을 수용할 수 있어야 한다는 점을 함께 고려하였다. 데이터의 소형화는 상당한 데이터 및 정보의 손실을 감수해야하는 경우가 많다. 본 논문을 통해 가능한 적은 데이터와 정보의 손실만으로 모바일 플랫폼기반의 시스템에 부담 없이 사용 가능한 기본적인 전자해도의 소형화 방안을 제시항 향후 도출될 수많은 소형시스템응용분야에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
주요 항로상에 침몰된 선박은 해상안전 및 해양환경 관점에서 많은 문제를 야기할 수 있다. 현재 침몰된 선박으로 인한 2차 해양오염사고를 예방하기 위해 침몰선박의 정보를 수집하고 있고, 위해도 평가를 실시한 후 각 평가 결과에 따라 침몰선박을 관리하고 있지만 아직도 개선방안에 대한 요구가 지속되고 있다. 침몰선박 관리체계의 개선방안 중 가장 중요한 것은 침몰선박 관리를 새로운 패러다임으로 전환하는 것이다. 즉, 침몰선박 관리는 모든 침몰선박 관리에서 3년 이내 침몰선박을 집중관리하는 새로운 패러다임으로 전환할 필요가 있다. 그리고 침몰선박에 대한 보고체계, 위해도 평가도구, 위해도 저감대책 실행, 위해도 저감대책 실행비용 산정기준 등에 대한 입법론적 개선이 필요하다. 또한 해양오염방제와 침몰선박 관리 주체간의 긴밀한 협력이 필요하다. 해양경찰청과 해양수산부간 업무구분과 분장이 애매하므로 양 부처 간의 협업이 요구된다. 아울러 항행안전 관리부서와 침몰선박 관리부서 간 긴밀한 협력이 필요하다. 해양환경관리법상의 위해도 평가결과를 해사안전법상 항행장애물의 위험성 결정시 활용하도록 함으로써 양 제도의 관계를 정립하고, 동시에 2가지 행정행위의 시너지효과를 거둘 수 있도록 할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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