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몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 임의의 부유물과 선박간의 충돌(접촉) 확률 산출 모델 연구 KCI 등재

A Study on a Collision Probability Estimation Model Between Random Floating Objects and Ships Using Monte Carlo Simulation

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/439143
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해양환경안전학회지 (Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety)
해양환경안전학회 (The Korean Society Of Marine Environment & Safety)
초록

본 연구는 해양에서 선박 운항 시 발생할 수 있는 항행장애물, 특히 부유물과의 충돌 위험성을 예측하기 위해 몬테카를로 시뮬 레이션을 적용한 항행안전 충돌 확률 모델을 개발하는 데 중점을 두고 있다. 항행장애물은 해양에서 선박의 운항을 방해하거나 위험을 초 래할 수 있는 물체로, 선박 사고의 주요 원인 중 하나이다. 연구는 부유물 감김 사고와 관련된 최근 5년간의 해양사고통계 정보와 7년간 사 고 데이터를 분석하여 사고 발생 패턴을 파악하고, 이를 기반으로 위험성 평가 방법론을 검토하였다. 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 임의 의 제한된 해상 공간 내에서 표류하는 부유물과 이동 중인 선박이 접촉할 확률을 도출하였으며, 다양한 변수(부유물의 크기, 개수, 속도, 이 동하는 선박의 개수, 선박의 통항 패턴 등)가 충돌 확률에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과, 표류하는 장애물의 속도보다는 장애물의 크기와 이동하는 선박의 개수에 따라 충돌 확률이 영향을 받음을 확인할 수 있었다. 이 연구는 해양과 선박 데이터 기반 실행 가능한 모델 을 제안하며, 이를 통해 선박 운항의 안전성을 높이고, 사고 예방을 위한 효과적인 관리 방안을 제공하는 것을 목표로 하고 있다.

This study focuses on developing a navigational safety collision probability model using Monte Carlo simulation to predict the risk of collisions between vessels and navigational obstacles, particularly floating debris, during maritime operations. Navigational obstacles are objects that can hinder or pose risks to vessel navigation in the sea and are a major cause of maritime accidents. The study analyzes maritime accident statistics related to the floating matter coiled entanglement from the past five years, along with seven years of accident data, to identify patterns in accident occurrence. Based on this, various risk assessment methodologies are reviewed. Through the Monte Carlo simulation, the probability of collision between floating matter and vessels moving within a randomly defined sea area was calculated. The study also analyzed the effects of various factors, such as the size, quantity, and velocity of the drift object, as well as vessel traffic patterns, on the probability of collisions. The research findings indicated that the probability of a collision is influenced more by the size of the drifting obstacle and the number of moving vessels, rather than the speed of the obstacle. This research proposes a realistic model that reflects the uncertainties of the marine environment, aiming to enhance navigational safety and provide effective management measures to prevent accidents.

목차
요 약
Abstract
1. 서 론
2. 부유물 감김 사고 현황
3. 항행안전(접촉) 확률 모델 개발
    3.1 주요 위험성 평가 방법론
    3.2 MCS를 활용한 모델 설계 절차
    3.3 항행장애물 접촉(충돌) 확률
4. 시뮬레이션 결과
5. 결 론
Acknowledgments
References
저자
  • 이진석(국립목포해양대학교 교수) | Jin-Suk Lee (Professor, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58625, Korea)
  • 남궁호(국립목포해양대학교 교수) | Ho Namgung (Professor, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58625, Korea)
  • 장다운(국립목포해양대학교 교수) | Da-Un Jang (Professor, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58625, Korea)
  • 김주성(국립목포해양대학교 교수) | Joo-Sung Kim (Professor, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58625, Korea) Corresponding author
  • 노유나(한국해양교통안전공단 팀장) | Yuna Noh (Team manager, Korea Maritime Transportation Safety Authority, Sejong-si 30100, Korea)
  • 백연지(한국해양교통안전공단 연구원) | Yun-Ji Peak (Researcher, Korea Maritime Transportation Safety Authority, Sejong-si 30100, Korea)
  • 유상록(미래해양정보기술 연구원) | Sang-Lok Yoo (Researcher, Future Ocean Information Technology, Jeju-si 63208, Korea)