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자율운항선박의 안전운항을 위한 충돌 위험 평가 프레임워크 : 지표 및 방법론의 체계적 문헌 분석 KCI 등재

Collision Risk Assessment Framework for Safe Navigation of Autonomous Ships: A Systematic Review of Variables and Methodologies

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/449096
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해양환경안전학회지 (Journal of the Korean Society of Marine Environment and Safety)
해양환경안전학회 (The Korean Society Of Marine Environment & Safety)
초록

선박 충돌 위험 평가는 항해 안전 확보를 위한 핵심 절차로, 실시간 의사결정 지원과 회피 기동 판단의 기초를 제공하며, 특히 자율운항선박 시대의 안전성 확보를 위해 그 중요성이 커지고 있다. 기존 연구들은 다양한 시나리오에 맞춘 지표와 모델을 제안해 왔으 나, 충돌 위험 변수와 변수 모델링 방법론 간의 구조적 연계에 대한 통합적 분석은 부족한 실정이다. 본 연구는 PRISMA 2020 지침에 따라 문헌 검토 절차를 체계화하고, 자율운항선박 기술개발이 본격적으로 진행된 2020년부터 2025년까지 발표된 관련 논문 중 75편을 선정하 여 선박 충돌 위험도 평가에 사용된 변수와 방법론을 각각 다섯 개의 범주로 분류하였다. 이를 통해 각 요소의 출현 빈도와 조합 경향을 통계적으로 분석하였으며, 변수-방법론 연계 행렬을 통해 연구 경향을 시각화하였다. 분석 결과, 대부분의 충돌 회피 모델이 여전히 운동 학 기반의 거리 중심 지표에 의존하고 있으며, 인간 요인이나 맥락 조건에 기반한 위험 평가는 상대적으로 적게 다루어졌다. 본 연구는 이러한 통합적 분석을 통해 향후 충돌 위험 평가 연구에서 확장되어야 할 변수와 기법의 방향을 제안하며, 제시한 5축 기반 분류체계는 향후 관련 연구자들이 연구 목적에 따라 적절한 변수와 방법론을 선택하고 설계하는데 유용한 개념적 틀로 활용될 수 있을 것으로 기대 한다.

Collision risk assessment is a critical procedure for ensuring maritime safety, providing the foundation for real-time decision support and evasive maneuvering. In particular, its importance has increased with the advent of autonomous ships. While previous researchers have proposed various indicators and models tailored to specific scenarios, integrated analyses that structurally link collision risk variables with their modeling methodologies remain limited. In this study, guided by the PRISMA 2020 framework, 75 relevant papers published between 2020 and 2025 were reviewed systematically. The variables and methodologies used for collision risk assessment were categorized into five thematic groups each. Based on these classifications, the frequency and co-occurrence patterns of each element were analyzed statistically, and research trends were visualized through a variable– methodology association matrix. The analysis reveals that most collision avoidance models still rely heavily on distance-based kinematic indicators, with relatively little emphasis on human factors or contextual constraints. As a result of this integrated review, research directions are proposed for expanding variables and methodologies. The five-axis classification framework is expected to serve as a practical conceptual guide for researchers in selecting and designing variables and methods aligned with their research objectives.

목차
요 약
Abstract
1. 서 론
2. PRISMA 기반 방법론
    2.1 체계적 문헌 검토 절차
    2.2 적격성 기준
    2.3 정보 출처 및 검색 전략
    2.4 문헌 선택 과정
    2.5 데이터 추출 및 주제어 범주 결정
3. 충돌 위험도 지표 분석 결과
    3.1 변수군의 활용 경향
    3.2 방법론의 적용 경향
    3.3 변수-방법론 연계 매트릭스 분석
    3.4 충돌 위험성 평가 지표 개선안
4. 결 론
References
저자
  • 황효선(국립목포해양대학교 대학원 해상운송시스템학과) | Hyoseon Hwang (Graduate Student, Department of Maritime Transportation System Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea)
  • 김성철(국립목포해양대학교 승선실습과정부 교수) | Sung-Cheol Kim (Professor, Division of Cadet Training, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea)
  • 윤익현(국립목포해양대학교 항해정보시스템학부 교수) | Ik-Hyun Youn (Professor, Division of Navigation & Information Systems, Mokpo National Maritime University, Mokpo 58628, Korea) Corresponding author