e-Navigation MSP 평가를 위한 시나리오 기반 시뮬레이션 시스템 개발

신일식(Il-Sik Shin),황훈규(Hun-Gyu Hwang),이장세(Jang-Se Lee),유영호(Yung-Ho Yu) 한국마린엔지니어링학회 2015 한국마린엔지니어링학회지 Vol.39 No.1

해양레저선박의 항해 안전 지원시스템 개발

신일식(Il-Sik Shin),김배성(Bae-Sung Kim),유영호(Yung-ho Yu) 한국마린엔지니어링학회 2015 한국마린엔지니어링학회지 Vol.39 No.3

전력선 통신을 이용한 가정용 원격 검침 시스템에 관한 연구

신일식(Il-Sik Shin),오현경(Hyun-Kyung Oh),김영일(Il-Yung Kim),천행춘(Han-Choon Chun),유영호(Yung-Ho Yu) 한국마린엔지니어링학회 2004 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2004 No.-

In this paper telemetering system for home automation is proposed and implemented. Proposed and developed systems are composed with server and a few clients and measure usage of gas, electric power, water and check home security. Server collects all kinds of measure data using power line communication from client systems which sense rotation of various measurement meters by micro reed switch. A simple ASK method is used for power line communication. Sever system has internet port to send a data for remoter monitoring via UDP protocol. The experiments were carried out under laboratory environment using various kinds of electric home appliances to ascertain the performance.

전력선 통신을 이용한 가정용 원격 검침 시스템에 관한 연구

유영호,신일식,Yu Yung-Ho,Shin Il-Sik 한국마린엔지니어링학회 2005 한국마린엔지니어링학회지 Vol.29 No.6

In this Paper telemetering system for home automation is Proposed and implemented. Proposed and developed systems are composed with a home server and a few clients which send metering data of gas electric power water and home security to home server using power line communication. Management computer located in office of apartment complex collects all kinds of measured home data from each home server with multi drop communication by UDP Protocol A simple ASK method is used for power line communication Collected data from each home can be used for issuing the bill of each house and web service. The experiments were carried out under laboratory environment using various kinds of electric home appliances to ascertain the performance.

해양 레저 활동을 위한 요소 분석 및 항로 추천 시스템의 개발

김배성,황훈규,신일식,이장세,유영호,Kim, Bae-Sung,Hwang, Hun-Gyu,Shin, Il-Sik,Lee, Jang-Se,Yoo, Yung-Ho 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.7

최근 소득 향상이나 여가시간 증가 등으로 인해 삶의 질이 향상되고 있으며, 이에 따라 해양 레저 활동에 대한 관심이 높아짐으로 이에 관한 잠재적인 수요가 증가하고 있다. 하지만 관련 자원 및 시설의 개발과 서비스 및 프로그램의 제공이 뒷받침되지 못하고 있는 실정이다. 또한, 레저선박 운용자는 정보의 부족으로 인하여 새로운 항로 개척보다는 단순하고 익숙한 경로를 따라 반복 운항하려는 경향이 높다는 문제점을 보이고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하여 보다 다양한 해양 레저 활동을 즐길 수 있도록 도움을 주기 위한 목적의 해양 레저 항로 추천 시스템을 제안한다. 레저 항로 추천을 위하여 출발지부터 목적지까지의 항해를 위한 항로를 비롯하여 기상 조건 및 해상 조건을 포함한 환경 변수, 해양 레저 활동 가능 구역 혹은 금지구역, 관광지 등에 관한 데이터베이스를 구축하였다. 또한 해양 레저 활동을 자연, 문화, 시설 자원 등으로 구분하여 목적에 맞는 다양한 정보를 제공하기 위한 시나리오를 설정하고, 레저 선박 운용자에게 해양 레저 활동에 필요한 다양한 정보를 제공하는 항로 추천 시스템을 개발하였으며 그 유용성을 검증하였다. Recently, the marine leisure are being emphasized with improving the quality of life style by increased income and spare time. Also, there is a increasement of people's interest in marine leisure activities. But resources and facilities do not grow in proportion to the quantitative growth of the current marine leisure industry. Besides, a leisure ship operator tends to choose a simple or familiar route of the local area rather than a new leisure routes which are not explored due to lack of accessible areas information. This paper proposes a routes recommendation system in order to solve above problems based on marine resource database. The databases have been constructed through investigation and analysis of navigational information such as environmental conditions including weather conditions and sea status, field of marine leisure activities, tourist attractions and natural landscape, and marine leisure prohibited areas. Therefore we have developed and implemented the route recommendation system that provides various information necessary to route operation of leisure boats.

안전 항해 지원 서비스 제공에 대한 유용성 평가(I) : 항로 계획 공유 서비스를 대상으로

황훈규,김배성,신일식,이장세,유영호,Hwang, Hun-Gyu,Kim, Bae-Sung,Shin, Il-Sik,Lee, Jang-Se,Yu, Yung-Ho 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.3

본 논문에서는 안전항해를 위한 IT서비스 집합인 16가지의 MSP 중 두 번째 항목인 항해 지원 서비스와 관련하여 설문조사 과정 등을 통해 항로 계획 공유 서비스를 도출하였다. 또한, 도출한 서비스의 유용성을 평가하기 위한 시나리오를 개발하였으며, 개발한 시나리오를 기반으로 FMSS를 활용하여 유용성을 평가하기 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 근접도 평가, 제어도 평가, 심리적 평가에 대한 시뮬레이션 결과를 분석함으로써 항로 계획 공유 서비스의 유용성을 평가하였다. 만약 새로운 서비스를 평가하기 위한 실험을 실제 선박이나 VTS 센터에서 수행한다면 시간적/경제적 문제를 비롯하여 여러 위험이 뒤따를 수 있다. 따라서 시뮬레이션 기반의 예비 유용성 평가 과정이 요구되며, 서비스의 도입 및 시행에 있어서도 다방면의 검증 과정을 반드시 거쳐야할 것으로 판단된다. 왜냐하면, 유용할 것으로 기대되는 서비스일지라도 실제와 유사한 환경에서 평가를 진행해보면, 그 결과는 기대에 미치지 못할 수 있기 때문이다. In this paper, we suggest a route plan sharing service for the navigation assistance service which is the second item of 16 items in maritime service portfolios (MSPs) for safety navigation based on interview process. Also, we developed scenarios for effectiveness evaluation of the proposed service, and conducted simulations using full mission ship handling simulator (FMSS) for effectiveness evaluation of proposed services based on the developed scenarios. Through the simulations, we analyzed proximity measures, controllability statistics and subjective evaluations to assess the usefulness of suggested service. If accomplishing the test for new services to apply real ships and vessel traffic (VTS) center, there has possibilities to occur various risks in terms of time/cost problems. Therefore, there is needs for the preliminary effectiveness evaluation processes necessarily when adopts and implements new services. Because we expected the service that is helpful for safety navigation, but the test results are not when conducted a simulation.

안전 항해 지원 서비스 제공에 대한 유용성 평가(II) : CPA/TCPA 정보 제공 서비스를 대상으로

황훈규,김배성,신일식,이장세,유영호,Hwang, Hun-Gyu,Kim, Bae-Sung,Shin, Il-Sik,Lee, Jang-Se,Yu, Yung-Ho 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.9

본 논문에서는 육/해상에서 제공 가능한 다양한 서비스를 통해 항해사의 의사결정을 지원함으로써 해양 안전을 확보하기 위한 연구의 일환으로 ARPA 혹은 ATA 장비가 탑재되어 있지 않는 선박에 CPA/TCPA 정보를 제공하기 위한 서비스를 제안한다. 제안 서비스를 검증하기 위하여 실제 선박을 대상으로 실험을 수행하기에는 많은 어려움이 있기 때문에 본 논문에서는 시나리오 기반의 시뮬레이터인 SiNAS 및 CPA/TCPA 정보 제공 소프트웨어를 활용하여 유용성을 평가한다. 이를 위해 검증 목적에 적합하도록 시뮬레이션 시나리오를 명세한 후, 다양한 경력을 가진 12명의 항해사를 선정하여 시뮬레이션을 수행한다. 또한, 임무 성공 여부, 충돌 위험 선박과의 최근접 거리, 충돌 위험 선박을 인지하는데 까지 걸린 시간, 인지한 후 회피 조치를 취한 시간 등을 기반으로 시뮬레이션 결과를 분석하며, 유효성, 효율성, 만족성의 세 가지 요소를 기준으로 제안 서비스의 유용성을 평가한다. In this paper, we proposed a service that provides CPA/TCPA information to ships, without ARPA/ATA devices to support decision making of the navigator for maritime safety based on various services at shore and off-shore. To verify the proposed service, we use SiNAS (scenario-based simulator for NAS) with CPA/TCPA information providing software to evaluate its usability, because executing the test in real ship has many limitations and difficulties. To do this, we specify two simulation scenarios for the required purpose, and we liaise twelve participants with various navigation experience to conduct the simulations. Also, we analyze the results of simulation using mission success or not, the minimum approaching distance with the target ship, the time of a recognition the target ship, the time of a first action for collision avoidance with the target ship, and so on. Then, we evaluate usability of the proposed service based on the three elements which are effectiveness, efficiency and satisfaction.

해상-빅데이터 기반 선박 항적 표시 및 해상교통량 통계 분석 시스템의 개발

황훈규,김배성,신일식,송상기,남경태,Hwang, Hun-Gyu,Kim, Bae-Sung,Shin, Il-Sik,Song, Sang-Kee,Nam, Gyeung-Tae 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.6

최근 다양한 분야에 빅데이터 기술을 활용하기 위한 방법에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 해상-빅데이터는 인터넷 공간에 있는 정보들이 아닌 선박의 항해통신장비로부터 발생 및 수집되는 수많은 정보로 정의할 수 있다. 한편, 해상 교통량의 증가함에 따라 해양 사고도 증가하고 있으며, 이에 따라 해양 안전에 관한 요구가 증대되고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위한 일환으로, 본 논문에서는 해상에 있는 수많은 선박으로부터 수신되는 대량의 AIS 메시지 데이터를 기반으로 선박의 항적 표시 및 해상교통량 통계 분석을 전자해도를 통해 시각적으로 표현하는 시스템을 개발한다. 또한, 유용성 검증을 위해 개발한 시스템을 활용하여 선박 항적 표시 기능 및 해상교통량 통계 분석 기능을 수행하였다. 이를 통해 개발한 시스템의 선박 항적 표시 기능 및 해상교통량 통계 분석 기능을 통해 선박의 항적 표시, 비정상적인 운항 패턴, AIS 장비의 이상 유무, 해상교통량 통계 분석 등에 활용 가능함을 확인하였다. Recently, a lot of studies that applying the big data technology to various fields, are progressing actively. In the maritime domain, the big data is the meaningful information which makes and gathers by the navigation and communication equipment from the many ships on the ocean. Also, importance of the maritime safety is emphasized, because maritime accidents are rising with increasing of maritime traffic. To support prevention of maritime accidents, in this paper, we developed a vessel traffic display and statistic system based on AIS messages from the many vessels of maritime. Also, to verify the developed system, we conducted tests for vessel track display function and vessel traffic statistic function based on two test scenarios. Therefore, we verified the effectiveness of the developed system for vessel tracks display, abnormal navigation patterns, checking failure of AIS equipments and maritime traffic statistic analyses.

부하를 분담하고 있는 디젤발전기의 무한대 모선과의 병렬운전 시스템

천행춘(Haeng-Choon Chun),신일식(Il-Sik Shin),오현경(Hyun-Kung Oh),안순영(Sun-Young Ahn),김영일(Young-Il Kim),유영호(Yung-Ho Yu) 한국마린엔지니어링학회 2003 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2003 No.-

The most of generator synchronizing method is connect to the bus system with no load condition. but In case of parallel running with infinite bus system, sometimes we meet the synchronizing situation of loaded generator to the infinite bus. After the synchronizing to the bus, the frequency of generator system with no load has to be increased for the prevention of reverse power condition. But the frequency of generator system with load has to be lowered for prevention of load shifting to bus system. The black out of infinite bus decrease the generator's frequency of parallel running to infinite bus because of load increasing. This paper propose the method that the generator with loaded maintain the generator's frequency to the constant frequency after the black out of infinite bus. We use the constant speed control and load control method of parallel running system to the infinite bus. We apply the result to the industrial generating system.

ARPA 레이더 개발을 위한 물표 획득 및 추적 기술 연구

이희용(Hee Yong Lee),신일식(Il Sik Shin),이광일(Kwang Il Lee) 한국항해항만학회 2015 한국항해항만학회지 Vol.39 No.4

ARPA(Automatic Radar Plotting Aid)는 자동레이더 플로팅 장치로써, 레이더 물표의 상대침로와 상대방위로 구성된 운동벡터에 본선의 침로와 방위로 구성되는 운동벡터를 가감 연산(벡터연산)하여, 물표의 진침로와 진방위 및 최근접점과 근접시간을 계산하는 장치를 말한다. 본 연구의 목적은 ARPA 레이더를 구현하기 위한 물표의 획득 및 추적 기술을 개발하는 것으로, 이에 관한 여러 선행 연구를 검토하여 적용 가능한 알고리듬 및 기법을 조합하여 기초적인 ARPA 기능을 개발하였다. 주요 연구내용으로, 레이더 영상에서 물표를 획득하기 위하여, 회색조 변환, 가운시안 평활 필터 적용, 이진화 및 라벨링(Labeling)과 같은 순차적 영상 처리 방법을 고안하였고, 이전 영상에서의 물표가 다음 영상에서의 어느 물표인지를 결정하는데 근접이웃탐색알고리듬을 사용하였으며, 물표의 진침로와 진방위를 계산하는 거동해석에 칼만필터를 사용하였다. 또한 이러한 기법을 전산 구현하여 실선실험을 수행하였고, 이를 통해 개발된 ARPA의 기능이 실용상 사용가능함을 검증하였다. ARPA(Automatic Radar Plotting Aid) is a device to calculate CPA(closest point of approach)/TCPA(time of CPA), true course and speed of targets by vector operation of relative courses and speeds. The purpose of this study is to develop target acquisition and tracking technology for ARPA Radar implementation. After examining the previous studies, applicable algorithms and technologies were developed to be combined and basic ARPA functions were developed as a result. As for main research contents, the sequential image processing technology such as combination of grayscale conversion, gaussian smoothing, binary image conversion and labeling was deviced to achieve a proper target acquisition, and the NNS(Nearest Neighbor Search) algorithm was appllied to identify which target came from the previous image and finally Kalman Filter was used to calculate true course and speed of targets as an analysis of target behavior. Also all technologies stated above were implemented as a SW program and installed onboard, and verified the basic ARPA functions to be operable in practical use through onboard test.