최근 4년 간 발생한 해양사고 통계자료(중앙해양안전심판원, 2018)에 의하면 충돌사고의 대부분이 어선을 포함한 소형선에서 발생하고 있으며 경계소홀, 항행법규 미준수 등의 인적 요인이 충돌사고의 주요 원인이 되고 있다. 이에 따라 사고 예방을 위해 교육, 훈련을 확대 강화하고 있지만 소형선에 대한 사고는 여전히 일어나고 있는 실정이며 인적 요인으로 유발되는 사고를 줄이고자 기술적 방안 이 지속적으로 개발되고 있다. 본 연구에서도 상대적으로 고속인 소형선에 송·수신 주기가 빠른 WAVE 통신기술을 적용하여 충돌 회피시스템 구성하므로 인적 요인으로 인해 발생하는 사고를 감소시키고자 하였다. 그에 따라 통신 범위의 적정성 판단하고 회피동작 시간과 범위를 설정하였으며 그 것을 토대로 제어 알고리즘 고안 하였다. 그리고 통신단말기-제어기-조타장치를 구성하고 충돌회피 모의 시뮬레이션을 수행하므로 경보신호 발생 시 회피동작의 정상 구현을 확인하였다.

Information and communication technologies are developing rapidly as IC chip size becomes smaller and information processing becomes faster. With this development, digital circuit technology is being widely applied to mobile phones, wireless LANs, mobile terminals, and digital communications, in which high frequency range of GHz is used. In highdensity electronic circuits, issues of noise and EMC(Electro-Magnetic Compatibility) arising from cross talk between interconnects or devices should be solved. In this study, sheet-type electromagnetic wave absorbers that cause electromagnetic wave attenuation are fabricated using composites based on soft magnetic metal powder and silicon rubber to solve the problem of electromagnetic waves generated in wireless communication products operating at the frequency range of 2.4 GHz. Sendust(Fe-Si-Al) and carbonyl iron(Fe-C) were used as soft magnetic metals, and their concentrations and sheet thicknesses were varied. Using soft magnetic metal powder, a sheet is fabricated to exhibit maximum electromagnetic attenuation in the target frequency band, and a value of 34.2dB(99.9 % absorption) is achieved at the target frequency.

인천 영흥도 낚시어선 충돌사고와 같이 해양사고는 한 번 발생할 경우 많은 인명피해와 재산피해를 야기할 수 있다. 인천시는 이러한 해양사고를 예방하기 위해 해양사고 예방 안전관리 정책을 시행하고 있으며 특히, 차량용 무선통신기술(WAVE)기반 선박안전운행 시범사업을 추진하여 충돌사고 예방을 위한 선박간 충돌경보 서비스를 주요 서비스로 제공할 예정이다. 하지만, 이러한 서비스를 사용자에게 제공하기 위해서는 구체적인 서비스 형태, 구성, 체계 등 표준화 방안 개발이 필요하고 이는 사용자 요구분석을 기반으로 분석이 되 어야 한다. 본 연구에서는 해당 서비스의 대상이 되는 선박운항자와 유관기관 관계자의 요구분석을 통해 WAVE 통신기반 충돌경보 서비스 표준화 방안을 개발하여 제시하였다. 이는 실증사업에서 도출된 데이터와 더불어 지속적인 개선과 표준화를 위한 노력을 통해 서비스 의 질적 향상, 전문성 및 신뢰성 확보 등에 기여하고 결과적으로 해양사고 예방에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

The recent development of information and communication technologies brings new changes to automobile traffic systems. The most typical example is the advancement of dedicated short range communication(DSRC). DSRC mainly consists of an intelligent transportation system(ITS), an electronic toll collection system(ETCS) and an advanced traveler information system(ATIS). These wireless communications often cause unnecessary electromagnetic waves, and these electromagnetic waves, in turn, cause frequent system malfunction. To solve this problem, an absorber of electromagnetic waves is suggested. In this research, various materials, such as powdered metal and iron oxides, are used to test the possibility for an effective absorption of the unnecessary electromagnetic waves. The various metal powders are made into a thin sheet form by compositing through processing. The electromagnetic characteristics(complex permittivity, complex permeability) of the fabricated sheet are measured. As a result, we achieve –6.5 dB at 940 MHz(77.6 % absorption rate) with a 1.0 mm-thickness electromagnet wave absorber, and –9.5 dB at 940 MHz(88.8 % absorption rate) with a 2.0 mm-thickness absorber.

도로 교통에서는 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS)의 핵심 기술인 차량용 무선통신기술(WAVE)을 활용하여 교통사고 예방을 위한 차량과 차량, 차량과 인프라간 교통상황 등 정보를 전달하고 있다. 현재 해상에서는 상대선박의 상태 등의 정보를 전달하는 수단으로 AIS를 많이 활용하고 있으나 AIS 과부하 등 문제점이 대두되고 있어 차량용 무선통신기술을 해상에 적용하는 등 이를 해결하기 위한 다양한 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 선행연구를 통해 검증된 차량용 무선통신기술(WAVE)의 해상적용을 바탕으로 소형 선박에 적합한 선박 충돌경보시스템을 개발하였고 실선 TEST를 통해 충돌경보시스템의 적정성을 검토하였다. 차량용 무선통신기술을 활용한 시스템의 적용을 통해 해양사고 예방뿐만 아니라 e-Navigation이나 자율운항 선박 등 차세대 해양안전기술의 발전에 많은 기여를 할 것으로 예상이 된다.

2017년 12월 인천의 영흥도에서 발생한 급유선과 낚시어선의 충돌사고를 비롯하여 소형 어선의 충돌 사고가 잇따라 발생하고 있다. 해양수산부에서 이러한 소형 어선의 해양사고를 예방하기 위하여 5톤 미만의 어선원에 대한 교육·훈련 규정 마련 등 교육 강화 및 근로환경 개선 등 선박종사자의 안전역량 제고를 위해 노력하고 있으나, 여전히 소형 선박은 해양사고에 매우 취약한 실정이다. 본 연구에서는 소형선박의 충돌 사고를 예방하기 위하여 새로운 통신 기법인 차량용 무선통신(WAVE 통신)을 활용한 소형 선박을 위한 충돌 예방 알고리즘을 구축하고자 하였다. 충돌 예방 알고리즘은 DCPA/TCPA를 기반으로 구성되었으며, DCPA/TCPA의 기준 설정을 위하여 선행 연구 분석, 시뮬레이션 실험 및 설문조사를 실시하였다. 그 결과 DCPA ８(La + Lb), TCPA 2.5min의 기준을 적용하였다. 각각 다른 조우 상황의 3가지 사고 사례를 선별한 후 구성된 알고리즘을 적용하여 어느 시기에 경보가 발생하는지 확인하였다. 추후에 실선 적용을 통하여 문제점을 식별하고 알고리즘을 고도화한다면 소형 선박의 운항자가 충돌 상황을 사전에 인지하는데 정보를 제공할 수 있다.

AIS는 상대선박의 식별 및 정보 등의 전송을 담당하는 주요 항해통신설비이지만, 최근 AIS 활용도의 증가로 과부하 문제 등 문제점이 대두되고 있다. 정부는 SMART-Navigation 사업 추진의 일환으로 연안 100 km에 무선 LTE망을 도입하는 계획을 수립 중에 있고 해양사고예방 및 환경보호 등 주요 목표를 달성하기 위해서는 이러한 Platform 위에 이용 가능한 서비스의 지속적인 개발·보급이 필요할 것이다. 본 연구에서는 이러한 서비스 개발의 기반이 될 수 있는 차량용 무선통신기술(WAVE)을 해상에 적용하고자 실선 해상실험을 통 해 WAVE 환경성능 평가를 실시하였다. 연구 수행 결과, 도로교통에서는 최대 1 km 내로 서비스가 제한되었지만 해상에서는 약 5마일 정 도의 통신범위에서 신뢰성 높은 Data 전송이 가능한 것으로 도출되었다. 이러한 실험 결과에 따라 추가적인 연구를 통해 충돌 회피 및 선박간 해양안전정보 전송 등 해양사고 예방에 WAVE 통신기술이 다양하게 활용 될 것으로 기대된다.

본 연구는 번식기 무당개구리 수컷이 발산하는 수면파장 과 수면파장에 의한 수컷 간 경쟁을 정량적으로 분석하는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 강원도 치악산국립공원 북부 의 구룡계곡 내 물웅덩이를 대상으로 하였다. 물웅덩이는 계곡 본류 옆 평지지역에 인위적으로 조성한 소규모 습지로 형태는 타원형으로 장축이 3.3m, 단축이 2.3m로 면적은 6 ㎡이다. 수심은 5cm 내외로 얕고 일정하며, 바닥은 진흙으 로 덮여 있고 경계부는 높이 15cm 내외로 무당개구리가 쉽게 물로 접근할 수 있는 구조이다. 무당개구리 수면파장 촬영은 웅덩이 경계부에서 대기하 다가 무당개구리가 경계를 풀고 수면파장을 생성하면 카메 라를 이용해 행동을 촬영하였다. 카메라는 스마트폰(아이폰 6)을 이용하였고 슬로우모션 기능을 이용하여 고속으로 촬 영하였다. 촬영일시는 2015년 6월 14일이었다. 수면파장의 물리적 특성은 파장수, 파장시간, 주파수(초당 파장수)를 분 석하였다. 수면파장 동영상 분석은 초당 프레임별 이미지 판독을 통해 파장수, 시점, 종점, 사진갯수를 기록하였다. 총 분석파장 횟수는 250회이었다. 수면파장에 의한 수컷간 경쟁의 승패 분석은 수면파장 촬영 영상 중 수컷간 수면파 장 경쟁이 있는 경우 승자와 패자의 파장 특성을 분석하였 다. 승패의 결정은 인접거리의 수컷간 파장을 주고 받다가 자리를 회피하는 개체를 패자로, 남아서 영역을 지키는 개 체를 승자로 분석하였다. 또한 수컷간 파장을 주고 받다가 몸싸움으로 이어지는 경우 제압당하여 릴리즈콜을 내는 수 컷을 패자로 분석하였다. 무당개구리의 수면파장 발산 행동을 분석한 결과 물웅덩 이 내에서도 수심이 적당하여 산란이 유리한 지점을 선점한 수컷이 자리를 차지하면서 한두차례의 강한 뒷발차기 이후 지속적인 수면파장 또는 울음의 행동을 나타내었다. 영역을 차지한 수컷 주변에 다른 수컷이 접근하면 수면파장을 통한 원거리 싸움 또는 직접적인 몸싸움 등의 행동이 반복되었 다. 무당개구리 수면파장의 물리적 특성 분석 결과 수면파장 의 1회 파장수는 최소 2회에서 최대 18회, 평균 4회이었다. 1회 파장발산 시간은 최소 0.1초에서 최대 1.0초, 평균 0.28 초이었다. 초당 파장수를 나타내는 파장의 주파수는 최소 1.5Hz에서 최대 14.0Hz까, 평균 4.2Hz이었다. 수면파장에 의한 승패 분석 결과 승자와 패자가 발산한 수면파장 수는 승자가 34호, 패자가 25회이었다. 승자와 패자의 수면파장 에 대한 통계량 산출 결과 파장수는 승자가 평균 3.6회, 패 자가 평균 4.0회이었고, 파장시간은 승자가 0.26초, 패자가 0.29초이었다. 파장 주파수는 승자가 4.8회, 패자가 3.8회로 승자가 더 높게 나타났다. 승자와 패자간 수면파장 특성에 대한 독립표본 t-검정 결과 파장수와 파장발산 소요시간에 대해서는 통계적 차이가 없었고, 주파수는 승자가 패자보다 평균이 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면 (1) 무당개구리 수컷이 수면파 장을 발산하는 이유는 수심이 적당하여 산란에 유리한 영역 을 차지하여 암컷과의 짝짓기 성공률을 높이기 위한 것으로 판단되었다. (2) 무당개구리 수컷의 수면파장은 한번에 평 균 4회, 평균 0.28초가 소요되었고 파장의 주파수는 평균 4.2Hz이었다. (3) 무당개구리는 수면파장을 통해 수컷간 영 역다툼을 하는데 승자가 패자보다 주파수가 높은 것으로 나타나 빠르게 파장을 발산시키는 수컷이 싸움에서 이기는 것으로 나타났다.