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남궁호 연구실
국립목포해양대학교 해양산업융합학과 남궁호 교수
COLREGs
Collision Avoidance
Collision Risk Index
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남궁호 연구실

국립목포해양대학교 해양산업융합학과 남궁호 교수

남궁호 연구실은 자율운항선박의 항해 안전을 위해 COLREGs 기반 로컬 경로계획, 충돌위험 지표 산정, 그리고 VTS 연계 의사결정 지원 체계를 연구합니다. near-collision 및 Ship Domain, Velocity Obstacle을 활용한 충돌회피 경로 요구사항을 정리하고, 퍼지 추론과 ANFIS를 통해 Collision Risk Index를 예측합니다. 또한 VTS 클라우드 시스템 요구사항을 분석하여 운영 기능을 정의하고, 장애물 제거를 위한 충돌-오염 통합 위험평가, 오프쇼어 윈드팜 인근 대체 항로 설계, 전복사고 원인 기반 안정성·대응책 도출로 위험관리를 확장합니다.

COLREGsCollision AvoidanceCollision Risk IndexFuzzy InferenceANFIS
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COLREGs 준수 자율운항선박 로컬 경로계획 thumbnail
COLREGs 준수 자율운항선박 로컬 경로계획
COLREGs-Compliant Local Route Planning for Autonomous Ships
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 1
·
2025
A Proposal for Alternative Navigation Routes Following the Development of Offshore Wind Farms in the Waters of the Republic of Korea
Sung-Wook Ohn, Ho Namgung
IF 2.8 (2025)
Journal of Marine Science and Engineering
향후 친환경 재생에너지 기반 전기 생산이 가속화될 것이다. 삼면이 바다로 둘러싸인 대한민국은 해양 환경의 장점을 활용하여 미래 산업으로서 해상풍력 발전에 주목받고 있다. 그러나 해상 항행은 여전히 해역에서 활발히 이루어지고 있으며, 해상운송은 국내 화물 물동량의 95% 이상을 차지할 정도로 중요하다. 따라서 해상풍력단지 구축 시 선박 운용의 안전 확보가 필수적이다. 본 연구는 해상풍력단지(OWF)의 집중 개발이 예상되는 서남해역에서 선박의 안전을 확보하고 기존 항로를 유지하기 위한 대안 항로를 제안하였다. 대안 항로는 항로에 관한 영구 국제항행총회(PIANC) 지침과 해상교통안전법 시행 지침에 근거하여 산정하였다. 안전을 위해 해상 항로와 OWF 간의 이격거리는 6 L + 0.3 NM + 500 m 규칙으로 설정하였다. 항로 폭은 선박의 기동성, 환경 요인, 해저 상태, 흘수에 대한 수심 비(Depth-to-draft ratio), 양방향 교통을 고려하여 산정하였다. 대안 항로는 해상 고속도로, 해상 도(州) 경로, 출발/도착을 위한 접근 항로, 선박의 위치·엔진 상태·항로 기능을 기준으로 한 권고 항로의 네 가지 유형으로 분류하였다. 교통 흐름을 고려하고 국제 및 국내 기준을 적용함으로써, 이 항로들은 선박의 안전하고 효율적이며 질서 있는 운용을 보장할 것이다.
https://doi.org/10.3390/jmse13050980
Offshore wind power
Submarine pipeline
Environmental science
Environmental resource management
Environmental planning
Business
Oceanography
Environmental protection
Geography
Wind power
2
Article
|
인용수 1
·
2025
Development of a Risk Assessment System for Navigational Obstacles Considering Collision and Pollution Risks
Daehan Lee, Ho Namgung, Sang-Lok Yoo
IF 2.5 (2025)
Applied Sciences
항해 장애물은 안전한 선박 운항을 방해하고 이차 사고를 유발할 수 있으므로, 이를 신속히 제거할 필요가 있다. 이러한 제거 작업을 효율적으로 수행하기 위해서는 장애물이 충돌 위험과 오염 위험에 미치는 영향을 종합적으로 평가해야 한다. 그러나 충돌 위험과 오염 위험을 동시에 고려하는 포괄적 위험 평가는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 신속한 항해 장애물 제거를 지원하기 위한 퍼지 집합 이론 기반의 항해 장애물 위험 평가 시스템을 개발하였다. 해당 시스템은 세 가지 주요 구성요소로 이루어진다: (i) Monte Carlo 시뮬레이션을 활용한 충돌 위험 평가 모델, (ii) 침몰 선박에 대한 hazard management 구조를 이용한 오염 위험 평가 모델, (iii) 이들 모델로부터 도출된 위험 지표를 통합하여 포괄적 위험을 추론하는 퍼지 집합 기반 평가 시스템이다. 시뮬레이션 기반 사례 연구의 결과는, 개발된 시스템이 충돌 위험과 오염 위험을 모두 종합적으로 고려함으로써 신뢰할 수 있는 위험 평가를 제공함을 확인하였다. 또한 시스템은 위험 수준의 변화에 민감하며 현실적인 조건을 효과적으로 반영하여 기존 연구의 한계를 극복한다. 이는 항해 장애물의 신속한 제거를 위한 의사결정에 유용한 도구로서의 잠재력을 보여준다.
https://doi.org/10.3390/app15052325
Collision
Risk analysis (engineering)
Environmental planning
Computer science
Environmental science
Business
Computer security
3
Article
|
인용수 3
·
2025
A CDC–ANFIS-Based Model for Assessing Ship Collision Risk in Autonomous Navigation
Heejin Lee, Ho Namgung
IF 2.8 (2025)
Journal of Marine Science and Engineering
혼잡도가 높은 연안 해역에서의 충돌 위험 예측을 개선하고 해상 항해에서의 실시간 의사결정을 지원하기 위해, 본 연구는 Computed Distance at Collision (CDC) 방법과 Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS)을 통합한 지역(지역 기반) 충돌 위험 예측 시스템을 제안한다. 접근 최근점(Distance at Closest Point of Approach, DCPA)의 경우 Global Positioning System (GPS) 안테나의 위치에 의존하는 반면, Computed Distance at Collision (CDC)은 실제 선체 형상과 잠재적 충돌 지점을 직접적으로 반영한다. 이를 통해 선박 유형별로 상이한 선체 형상 및 경계 조건을 고려함으로써 보다 현실적인 충돌 위험 평가가 가능하다. 본 시스템은 속력과 교차 각도가 서로 다른 벌크선과 컨테이너선을 대상으로 한 선박 운동 시뮬레이션을 통해 설계 및 검증되었다. CDC 방법은 기하학적 및 수리역학적 기준에 따라 충돌, 준충돌(거의 충돌), 근접충돌 상황을 정의하는 데 사용되었다. 이후 FIS–CDC 모델은 각 조건에서의 충돌 시간과 거리의 패턴을 학습하기 위해 ANFIS로 구축되었다. 선박 속력, 교차 각, 잔여 시간, 잔여 거리의 총 4개 입력 변수를 사용하여 충돌 위험 지수(Collision Risk Index, CRI)를 추론함으로써, 전통적인 CPA 기반 지표보다 더 미세하고 선박별 특성을 반영한 평가가 가능하다. 시뮬레이션 결과, 충돌까지의 시간은 속력이 높을수록 감소하고 교차 각이 넓을수록 증가하는 것으로 나타났다. 벌크선은 컨테이너선보다 충돌에 취약한 각 범위가 더 넓고 속도 변화에 대한 민감도가 더 큰 것으로 관찰되어, 조종성 및 위험 반응에서의 차이를 보여준다. 제안된 시스템은 다양한 시나리오 전반에 걸쳐 실시간 적용 가능성과 정확한 위험 구분 성능을 입증하였다. 본 연구는 Maritime Autonomous Surface Ship (MASS) 및 Vessel Traffic System (VTS) 환경에서 상황 인지 능력을 향상시키고 선제적 위험 완화를 가능하게 하는 데 기여한다. 향후 연구는 실시간 CDC 최적화에 초점을 맞추고, 모델을 다양한 선박 유형과 조우 기하에까지 확장하는 방향으로 진행될 것이다.
https://doi.org/10.3390/jmse13081492
Collision
Hull
Container (type theory)
Adaptive neuro fuzzy inference system
Computer science
Marine engineering
Range (aeronautics)
Position (finance)
Simulation
Collision avoidance
최신 정부 과제
5
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1
2023년 3월-2027년 12월
|2,933,377,000
스마트선박용 수로정보 표준개발
스마트선박용 수로정보 표준제품 개발과 스마트선박용 수로정보 제품의 검증 및 활용을 위한 플랫폼 구축
수로정보
자율운항선박
실선 실증 인증
해상교통 플랫폼
제품 표준화
2
2023년 3월-2027년 12월
|2,457,541,000
스마트선박용 수로정보 표준개발
스마트선박용 수로정보 표준제품 개발과 스마트선박용 수로정보 제품의 검증 및 활용을 위한 플랫폼 구축
수로정보
자율운항선박
실선 실증 인증
해상교통 플랫폼
제품 표준화
3
주관|
2023년 3월-2027년 12월
|2,372,500,000
스마트선박용 수로정보 표준개발
- 現수로정보와 스마트 선박간의 격차분석·요구사항 분석을 통한 스마트 선박용 수로정보 표준모델 개발 - 표준모델의 검증을 위한 적합성 기술을 개발하고, 스마트선박용 수로정보 표준제품 개발 완료함 - 수로정보에 기상·해상교통을 포함하는 융합 모델을 설계·개발하여 그 성능을 검증함 - 수로정보 표준모델 및 융합모델을 활용한 플랫폼 연계 기술을 개발하고 검증함 - 수로정보 표준제품 검증을 위한 시뮬레이션 및 실해역 실증을 위한 실선 활용 시스템 설계 및 개발 - 신규 수로정보 국제 표준화를 위한 국제협력 활동 및 활성화를 위한 정책·법제도 마련 전략 수립
수로정보
자율운항선박
실선 실증 인증
해상교통 플랫폼
제품 표준화
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2019유인선과 무인선 사이에 협력 항해를 지원하기 위한 무인선 통신중계 시스템1020190029128
전체 특허

유인선과 무인선 사이에 협력 항해를 지원하기 위한 무인선 통신중계 시스템

상태
등록
출원연도
2019
출원번호
1020190029128