상선에 비해 잦은 변침을 하고 어획물로 인한 중량 및 무게중심의 변화와 같은 다양한 운항조건을 가진 어선의 경우, 조종성능 은 선박 운항 시에 매우 중요한 역할을 한다. 소형 어선의 사고는 2022년 기준 전체 해상 사고의 약 60%를 차지하며, 이는 부족한 조종성 능으로 인한 충돌과 좌초 사고가 주요 원인이다. 특히 10톤 미만의 소형선박에서 발생한 사고는 전체 사고의 약 65%를 차지하는데, 소형 어선의 조종성능 관련 기준이 부재하여 이를 정확히 평가하기엔 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 4.99톤급 소형 어선을 대상선으로 선 정하여 3D-CAD로 모델링 한 후, 상용 수치해석 프로그램인 STAR-CCM+를 활용하여 선박의 조종운동 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 이 를 바탕으로 다양한 표준재화상태와 무게중심을 고려하여 10° / 10° 및 20° / 20° zigzag test와 35° turning test를 수행하였고, 선체 중량이 증가 함에 따라 변침성능이 감소하고 선회성능이 향상되는 경향을 분석하였다. 그 중, 만재출항과 부분만재입항 상태에서는 상대적으로 선회 성능이 부족한 결과를 확인하였다. 이를 바탕으로 소형선박의 안전한 운항을 위한 표준재화상태와 무게중심을 고려한 조종성능의 평가 및 그에 상응하는 표준화된 조종성능 평가 기준의 필요성을 제시하였다. 또한, 본 연구의 조종성능 평가 결과가 소형선박의 조종성능 평 가 기준 선정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 동명대학교 조선해양시뮬레이션센터의 Real-time 조종 및 작업 시뮬레이터를 활용한 해양구조물 설치 작업 시뮬 레이션을 통해 대상의 동적 특성 및 물리적 현상을 작업, 조종 사이의 상호 영향과 함께 분석한다. 8개의 계류삭에 의해 계류되는 반잠수 식 시추선의 설치 작업 시뮬레이션이 실제 현장에서의 작업과 유사한 시나리오로 수행되었고, 시추선의 위치 제어를 위한 예인선 4척와 계류삭의 Hook-up 작업을 위한 해양플랜트 지원 선박 1척이 운용되었다. 설치 작업이 수행되는 동안 대상들의 운동과 이동 경로, 계류삭 및 예인줄에 가해지는 장력 등을 실시간으로 확인하였으며, 이를 작업 과정별로 구분하여 분석하였다. 작업과 조종 시뮬레이션이 동시에 수행된 본 연구로부터 특정 환경 외력하에서 설치되는 해양구조물과 이를 위해 운용되는 선박들의 작업 절차에 따른 세부적인 거동 및 작업·조종 간의 상호 영향을 확인하였고, 이는 해상 상태 등을 고려한 해양구조물 설치 작업의 수행 가능 여부를 판단하기 위한 근거로 활용될 수 있음을 제시하였다.

종합 안전관리체계인 e-navigation을 준비하기 위해 선박의 의도된 경로를 선박 대 선박, 그리고 선박 대 육상 간에 공유하는 경로교환에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 경로교환을 위한 기술적인 측면에서의 연구·개발은 진행되고 있으나, 그 효과나 문제점 등 도입 필요성에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 선박조종 시뮬레이션을 통해 경로교환이 항해 안전에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고, 시뮬레이션 수행자들의 주관적인 평가를 종합하여 경로교환의 효과를 검증하였다. 선박 간 경로교환을 할 경우 최초 충돌회피 시점은 평균 3.43분 더 빨라졌으며, 충돌회피 방향은 60%가 변경되었다. 또한 타선 A와의 최근접점은 31% 더 가까워지고, 평균 타 사용지수는 57% 줄어들었다. 그리고 설문 응답자의 95%는 경로교환이 충돌회피 의사결정에 영향, 85%는 안전운항에 긍정적인 영향, 90%는 사고예방 효과, 70%는 항해사의 심리적 부담 경감, 70%는 경로교환을 실무에 도입해야한다고 답하였다.

Recently, Live-Virtual-Constructive (L-V-C) integrate training system has proposed as a solution for the problems such as limitation of training areas, increase of mission complexity, rise in oil prices. In order to integrate each training system into the one effectively, we should solve the issue about stress of pilots by the environmental differences between Live and Virtual simulation which could be occurred when each system is connected together. Although it was already examined in previous study that the psychological effects on pilots was occurred by the environmental differences between actual and simulated flights, the study did not include what the causal factors affecting psychological effects are. The aim of this study is to examine which environmental factors that cause pilots’ psychological effects. This study analyzed the biochemical stress hormone, cortisol to measure the pilots’ psychological effects and cortisol was measured using Enzyme-linked immunoassay (EIA). A total of 40 pilots participated in the experiment to compare the differences in pilots’ cortisol response among live simulation, virtual simulation, and the virtual simulation applying three environmental factors (gravity force, noise, and equipment) respectively. As a result, there were significant differences in cortisol level when applied the gravity force and equipment factors to the virtual simulation, while there was no significant difference in the case of the noise factor. The results from this study can be used as a basis for the future research on how to make L-V system by providing minimum linkage errors and design the virtual simulator that can reduce the differences in the pilots’ psychological effects.

The purposes of this study are to survey stereotypes of control-display relationships for seven principal controls in passenger cars using the paper-pencil and hardware tests, and to examine stereotype strength of the paper-pencil test through comparing the stereotypes for the controls derived by the two methods. Ninety two and 60 college-aged students participated in the paper-pencil test and the real car simulation of the hardware test, respectively. There are dominant motion-directions for all controls in the paper-pencil test, while in the hardware test, there are dominant motion-directions for six controls including head light, high beam, door window, ignition key, door key and door lock controls. The stereotypes of motion-directions for six controls obtained by the paper-pencil test were the same as or similar to those by the hardware test. It was inferred from this that the congruence of the stereotypes by the two methods might be attributed to two simple motion-direction principles of 'clockwise for increase' and 'upward for increase.' Although it is known that the hardware test would be best for obtaining accurate stereotypes between controls and displays, this study implies that if the paper-pencil test is well designed, the paper-pencil test can produce the same results as the hardware test at low cost and without consuming time.

최근 해상교통안전진단제도가 국내에 도입되면서 선박의 안전여부를 판별하는 중요한 핵심 기술 요소로 다양한 항행 환경을 인위적으로 재현하는 선박조종시뮬레이션이 활용되고 있다. 그러나 현행 시행지침에 명시된 진단기술은 국내 시뮬레이터 보유 기관에서 공통적으로 활용하고 있는 수행 절차 및 평가 방법 등을 일반화한 것으로 이에 대한 적절한 보완 또는 개선이 필요하다. 본 연구는 현행 선박조종시뮬레이션 진단기술의 기술력 분석과 함께 한계점 및 문제점 등의 적정성 평가를 수행하였다. 또한 선박조종시뮬레이션 선박모델의 표준화, 표준조선법, 평가 방법 등의 고도화 방안을 제시하였다. 이러한 연구 결과는 선박조종시뮬레이터 시스템 개선은 물론 해상교통안전진단제도에 활용되고 있는 진단 기술의 정량화 및 신뢰성 향상에 기여할 것으로 사료된다.

현재 해상교통 및 선박 통항안전성의 판단을 위하여 사용되는 일반적인 방법은 선박조종시뮬레이션에서 구해진 선박의 거동자료와 조종자 의견을 검토하는 방법이다. 구체적인 평가 방법은 해상 시설물에 대한 선박의 접근, 선체 제어의 난이도 및 실제 조종자의 의견 분석이 있다. 해상 시설물에 대한 선박의 접근 및 선박의 제어와 관련된 부분은 통계적으로 산출이 가능하여 그 기준이 명확하나, 조종자의 의견에 의 한 평가는 상대적으로 기준이 모호한 측면이 있고 또한 조종자의 평가와 선박제어의 난이도와의 관계에 대한 연구도 부족하다. 따라서 본 연 구에서는 선박제어의 난이도와 조종자의 평가를 각각 기술적 운항만족도와 심리적 운항만족도로 정의하였다. 먼저 퍼지추론을 통하여 기술적 운항만족도를 수치화하였고, 이로부터 기술적 운항만족도와 심리적 운항만족도의 관계를 정리하였다.