본 논문은 선박 기관실 내의 효율적인 감시를 위한 팬-틸트-줌(PTZ) 카메라 기반의 모니터링 시스템의 설계 방법을 다룬다. 선 박 기관실에는 여전히 전통적인 아날로그 계기들을 사용하는 곳이 많고, 침수나 화재 등 안전과 밀접하게 관련된 사각지대들이 다수 존 재한다. 이러한 감시 개소들에 대하여 비교적 빠른 주기로 넓은 범위를 보장하는 카메라 기반 감시 시스템은 선박의 안전을 강화시킬 수 있는 효과적인 대안이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존 PTZ 카메라의 기능들을 소프트웨어적 방법으로 더욱 강화시킨 형태의 모니 터링 시스템을 제안한다. 보다 구체적으로는 카메라제어 모듈, 위치등록 모듈, 순회제어 모듈, 멀티뷰 영상재구성 모듈로 구성된 모니터 링 시스템의 설계 방법을 제안하고, 제안된 방법은 기관실 환경에서의 실험을 통해 그 효용성을 평가한다.

This study suggests a model of production information system that can reduce manufacturing lead time and uniformize quality by using DNC S/W as a part of constructing production information management system in the industrial field of the existing marine engine block manufacturing companies. Under the effect of development of this system, the NC machine interface device can be installed in the control computer to obtain the quality information of the workpiece in real time so that the time to inspect the process quality and verify the product defect information can be reduced by more than 70%. In addition, the reliability of quality information has been improved and the external credibility has been improved. It took 30 minutes for operator to obtain, analyze and manage the quality information when the existing USB memory is used, but the communication between the NC controller computer and the NC controller in real time was completed to analyze the workpiece within 10 seconds.

해양사고는 주로 충돌과 좌초에 의한 것으로 인적과실이 원인이다. 한국형 e-Navigation 사업은 인적과실에 의한 해양사고 저감 및 초고속 해상무선통신(LTE-Maritime)의 구축 방안을 마련하고 있다. 그에 따른 사고취약선박 모니터링 지원 서비스(SV10)는 육상에서 수집한 선박의 위치정보를 기반으로 선박의 충돌·좌초 위험도를 평가하여 선박이 위험상황을 인식할 수 있도록 정보를 제공하고 해양사고 발생 시 육상에서 조기 대응할 수 있도록 실시간 선박 위치 및 위험상황 정보를 유관기관과 공유하는 서비스이다. 본 연구에서는 중앙해양안전심판원에서 제공된 해양사고 통계연보 및 재결서를 분석하여 SV10 서비스로 저감될 수 있는 해양사고 비율을 확인하였다.

This paper describes the remote monitoring of breaking ocean waves generated by Typhoon Nabi, whose name means butterfly in Korean, using a marine X-band radar in the Yongho Man, Busan, Korea. The basic purpose of this study is to investigate the dynamic behavior and to estimate the periods of breaking waves across the surf zone from radar image sequences. In these experiments, the land-based radar system imaged the inshore zone of three miles from the coastline to a isobath of 30 meters. The wave period and the dominant wave direction for breaking ocean waves extracted directly from radar image sequences were 157.4 meters and 298 degrees, respectively. However, the result calculated quantitatively by the continuous wavelet transform (CWT) showed that the period of breaking waves was 154.3 meters. The average difference in breaking wave periods between the value extracted by using EBRL (electronic bearing and range line) of radar and the calculated value by CWT was 3.1 meters, showing that the CWT method is also accurate. These results suggest that a marine X-band radar system is a viable method of monitoring the breaking ocean waves.

본 논문의 1편에서는 레저선박의 실시간 선체구조모니터링시스템을 개발하기 위하여 도파로 어레이격자(AWG, Arrayed Waveguide Grating)와 광섬유 브래그격자센서(FBG, Fiber-optic Bragg Grating)를 이용한 선체구조모니터링시스템의 설계 및 적용 가능성을 검토하였다. 본 연구에서는 레저선박의 구조취약부의 실시간 모니터링을 위하여 광섬유센서 데이터의 측정 및 분석을 고속으로 처리할 수 있도록 시스템을 최적화하였으며, 레저선박의 선체구조안전모니터링을 위하여 레저선박의 선체 주재료인 FRP와 알루미늄 시편을 대상으로 재료 특성에 대한 기 초 데이터베이스를 구축하였다. 30feet 및 60feet급 세일요트의 알루미늄 마스트에 개발된 시스템을 적용하여 하중변화에 따른 변형률 특성 확인 및 레저선박의 선체구조안전성 평가를 위한 기초 연구를 수행하였다.

주5일제 정착, 소득의 향상, 연안지역 접근성 개선으로 해양관광 활동에 대한 관심과 해양레저 활동에 대한 수요가 증가하고 있으나, 해양활동을 위한 인프라구축 및 레저선박과 인명의 안전을 위한 시스템개발은 미비한 실정이다. 일반선박과 달리 레저선박은 구조안전성 평가 시스템을 위한 규정 및 적용 기준이 명확히 정립되어 있지 않으며, 시스템 개발이 전무하여 레저보트의 운항안전성 확보를 위한 레저보트 구조 안전모니터링시스템의 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 도파로 어레이 격자(AWG, Arrayed waveguide grating)와 광섬유 브래그 격자 센서(FBG)를 이용하여 레저보트의 실시간 선체구조모니터링이 가능한 시스템을 개발하여 해상에서의 인명과 레저선박의 안전성을 확보하고자 한다.

The process of berthing/deberthing operations for entering/leaving vessels in Busan northern harbor was analyzed and evaluated by using an integrated VTS(vessel traffic service) system installed in the ship training center of Pukyong National University, Busan, Korea. The integrated VTS system used in this study was consisted of ARPA radar, ECDIS(electronic chart display and information system), backup(recording) system, CCTV(closed-circuit television) camera system, gyro-compass, differential GPS receiver, anemometer, AIS(automatic identification system), VHF(very high frequency) communication system, etc. The network of these systems was designed to communicate with each other automatically and to exchange the critical information about the course, speed, position and intended routes of other traffic vessels in the navigational channel and Busan northern harbor. To evaluate quantitatively the overall dynamic situation such as maneuvering motions for target vessel and its tugboats while in transit to and from the berth structure inside a harbor, all traffic information in Busan northern harbor was automatically acquired, displayed, evaluated and recorded. The results obtained in this study suggest that the real-time tracking information of traffic vessels acquired by using an integrated VTS system can be used as a useful reference data in evaluating and analyzing exactly the dynamic situation such as the collision between ship and berth structure, in the process of berthing/deberthing operations for entering/leaving vessels in the confined waters and harbor.

This paper describes on the real-time tracking of ship's dynamic behavior by AIS information in the coastal waters. The AIS data was received at a land station by using the antenna of AIS receiver mounted on the rooftop of the laboratory, Pukyong National University (PKNU), Busan, Korea, and stored as a NMEA format of serial output sentence of VDM(VHF Data-Link Message) and displayed on the ENC(Electronic Navigational Chart) of a PC-based ECDIS. In this study, the AIS receiver was mainly used to obtain the dynamic information that is necessary to evaluate and track the movement situation of training ship "KAYA" of PKNU in the coastal waters. The change of position with time for the ship turning under the rudder angle of port 30˚ was correctly tracked with the turning circle of 940 m in diameter on the ENC of a PC-based ECDIS. Then, the dynamic information of the AIS system was updated every 6.29 seconds under the turning situation for the speed of 10.9 knots and every 21.65 seconds under the situation running at the speed of 11.05 knots on the straight line route of 155˚, respectively. In case of AIS target tracking in the inshore zone behind large topographical obstructions, such as mountain and apartment buildings, the update rate of dynamic information was irregularly changed by the existence of land obstacles. However, the position tracking by AIS information under the situation existing no sea obstructions was achieved in real or near real-time and the instant presentation of course alternations for the ship was correctly monitored by using a PC-based ECDIS. From these results, we concluded that the PC-based ECDIS technology and methodology combined with the AIS information can be easily extended and applied to the surveillance and management for the fishing operation of fishing vessels in the coastal zone and in the EEZ fishing grounds.

최근 선박의 안전운항에 대한 요구가 증가되면서, 국제해사기구에서는 SOLAS규정에 따라 선박의 다양한 정보를 제공하는 AIS의 의무 장착을 시행하고 있다. AIS장비는 선박의 자선 정보를 주변 선박 및 육상에 자동으로 브로드캐스팅방식으로 발신하고, 또한 주변 선박의 정보를 수신할 수 있는 장비이다. 최근에는 다양한 디스플레이 장치에 서비스를 제공하기 위한 시도가 진행되고 있으며, 특히 웹 응용을 이용하는 사례가 많아지고 있다. 본 논문에서는 이러한 웹 기반 응용에 대한 실현을 실험해보기 위해, 온라인 기반의 상용지도를 이용해 AIS 정보를 확인할 수 있는 디스플레이 시스템을 구현해 보았다. AIS수신 메시지 분석을 통해 주변 선박 정보를 분류하고, 상용지도는 구글 맵을 사용했으며, 디스플레이 처리를 위해서는 차세대 웹 표준인 HTML5 기술을 이용하였다.

바다에서 운항하는 선박은 바람과 파도 등의 외란 때문에 횡동요(Rolling), 종동요(Pitching), 상하동요(Heaving) 등의 운동을 하게 되며, 이러한 운동은 가속도 형태로 승객이 느끼게 된다. 따라서, 선박내의 특정 지점에서 좌우방향, 상하방향 가속도와 각속도 등을 계측하면 선원 또는 승객이 선박 운동에 어느 정도 피폭되었는가를 알 수 있다. 본 연구에서 개발한 운동 운항환경 모니터링 시스템은 4개의 가속도계와 가속도계, 자이로가 포함된 관성 자세계측장치, 데이터 취득장치를 포함한 계측 및 통신부, 중앙에서 데이터를 관리하고, 운항환경 지수를 계산하는 전산기로 구성되고, 계측된 가속도와 각속도를 이용하여 운항환경을 나타내는 정량적 지수인 뱃멀미 지수(Motion Sickness Incidence, MSI), 운동유발 작업방해회수(Motion Induced Interrupt, MII)를 실시간으로 계산한다. 개발된 시스템은 한국해양대학교 실습선인 한나라호의 부산-목포, 부산-제주 연안항해시 실선시험을 통하여 유효성을 확인하였다.