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문제 정의
- 또한 본 연구이〕서는 연근해 해 역 및EEZ 해 역에서 조입하는 우리나라 어선의 안전관리와 지도 업 무 또한 어 장 환경과 어 로정 보에 디 한 관리 입무, 즉, 어 선안전관리시스템 의 기반 구축에필요한 정보를 실시간으로 个집하기 위한 연구의 일환으로수행되고 있는 짐에 주목하이 어선의 어로작업 범 위에 상당하는 매우 소규모의 해역 에서 의 동적 거 동에 대한 추적 성 능의 평 가에초점을 두고고찰을 행 하였다
- 본 연구는 이와같eAIS의 동직 정보를 이용하여 연근해 어장에서 조업하는 각 업 증별 어선의 조입실 태를 실시간으로 모니터 링하는데 필요한 기초자료의 수집과 그 정보의 정량적인 평가, 분석에 초점을 두고 수행되었다 이름 위해 매 우 제 한된 수역 내에서 선 박이 거 동할 때, 이미 소한 거 동패 턴 의 정 보가 AIS 시스템에 의해 실시간으로 식 별될 수 있는가를 파악하기 위한 목적으로 부겅대 학교 실습선 가야호를 부산 수영 만 외 항에서 선회시 키면서 동적 거 동 패턴을 실시간으로 추적 및 분석, 고찰하고 또한, 주위 장애물의 존새에 기 인하여 AIS의 갱신데이터가 수신되는 시 간변동특성을 검토 고찰하였다
제안 방법
- 실 시간으로 추적 한 결 과는Fig. 3과 같다 Fig. 3 이] 서 조사선 은 용호 부두를 출항하여 수 영 만의실험해역으로 진입하이 좌선회의 회두거동을마치 후, 지침로 135° 의 직 선항로로 행 행중인 상황이다 이 상황 하에서 조사선으로부터는속력에 따리- 정 히지 update rate로서 AIS protoc이의 $AIVDM message 가 송출되 기 때문에 육 상국 에서 는 이 message 를 수신 하어 decoding한 후, MMSI 440308000 조사선 에 대한 정 보만을 추출하 어 ECDIS 의 ENC chart상 에 Fig. 3과 같이 도 시하면서 수록하였는데, 이 수록 데이터를 OnLine, 또는 Off-Line으로 분석 하 어 선 박의미 소기동이〕대힌AIS 시스템의 추적성능 및 동적정보의 신뢰성 등을 평가 분석하였다.
- 따른 갱 신간격(update rate)攵로씨 정보를 보내 기 나 받을 수 없 기 때 문이], 이 경 우이〕는 물표의 추적이 불가능한상태가 된다. Fig. 9와 Fig. 10 이] 서는 이와 같은 문제를 고찰하기 위해 시 야가 확보되어 있는 상황하에서 AIS 정 보가 수신되 는 갱 신간격과 전파의 전송경로가 상당부부차단되어 있는 상황하에서의 정보의 갱신간격을 조사하여 비 교, 부석하였다.
- A real-time display for the dynamic behavior of the training ship "KAYA” (MMSI 440308000) continuously tracked by AIS and radar systems. The radar information was acquired by using the radar system installed at the land station, and simultaneously displayed with AIS information on the ENC chart of a PC-based ECDIS.
- 6과 같다 눈 연구이]서는 Fig. 6。]] 나타넨 정 보로부터 시 험선 박이] 대 한 동적거 동특성을 분석, 고찰하였다
- 및 처리하는데 힌-계가 있다. 따라서, 본 연구에서는실시간으로 탐지되는모든 선박의 위치 변화를 ECDIS의 ENC 화면상이] 모니터 링하면서, 특히, 조사대상 선박에 대해서는 각종 tracking 정보를 실시간으로 추출하여 부석하는방법을 이 용하였다
- 먼저, 조사선의미 소 동직거 동을 정 량직 으로 추적하기 위한실험은 2005녀 12윌에 수행되었는데, 이 실험에서는 조사선(선박국)을 수영만 외 항에서 일 정 타각으로 선회시키면서 조사선의 AIS 동직정보를 육상국에서 수신하이 분석,고찰하였다 이 때, 육상국에서는선박국AIS 장치 의 VHF 안테 나로부터 송출되는 RS232C protoc이의 $AIVDM괴 $AIVDO message 를 수신하여 ECDIS(마린전자, PM3D)에 입 력시 켜 모니터 링 하1견서 각각의 message 정 보에 UTC 의 timetag를 붙이 실시 간으로 수록 하였다. 이 들message 에 는 MMSI 번 호 IMO 번 호, 호 출부 호,선명, 선체장, 폭, 선의 종류, 측위안테나 위치와같은 정 적인 정보와 선박의 위치 GMT, 대시침로, 대지속도, 선수방위, ROT, 항행 status(항행중, 정박중, 운선부자유선, 조정성능제한선)와같은 동적인 정보, 또한, 흘수 적재물, 목적지, 도착예정시간과 같은 항행정보가 실려 있는더〕, 여 기서 는 이들 정보 중에서 주로 동적인 정 보에주목하여 분석을 수행하였다.
- 본 연구는 2005 년 12월 및 2006년 2 월 에 부산영만 인근역에서 부경디학교 실습선 가야호(총톤수 1, 737톤)에 답재된 AIS 장치(FA-100, FURUNO)로부터 송출뇌는 동적거동정보를 동 대 학교 수산과학연구소 옥싱-에 설치된 육상국의 AIS 수신기(AI3000, Euronav) 를 사용하여 모니터 링하면서 동시에 동일 육상-고-에 시설된 레 이더 시스템 에 의해 탐시한 레 이더 영상을 실시간으로 수록힌 후 후일 실험실이]서 AISVDM(VHF Data — Link Message) 정 보와 레 이더의 영상 정보를 상호 비교, 분석하여 선박의 동적 거동특성을 정 랑적 으로 고찰하였는데, 그 실험 장치 의 구성도는Fig. 1과 같다
- 링 하1견서 각각의 message 정 보에 UTC 의 timetag를 붙이 실시 간으로 수록 하였다. 이 들message 에 는 MMSI 번 호 IMO 번 호, 호 출부 호,선명, 선체장, 폭, 선의 종류, 측위안테나 위치와같은 정 적인 정보와 선박의 위치 GMT, 대시침로, 대지속도, 선수방위, ROT, 항행 status(항행중, 정박중, 운선부자유선, 조정성능제한선)와같은 동적인 정보, 또한, 흘수 적재물, 목적지, 도착예정시간과 같은 항행정보가 실려 있는더〕, 여 기서 는 이들 정보 중에서 주로 동적인 정 보에주목하여 분석을 수행하였다. 이 때, AIS message가 수신되 지 많는 상황 하이]서 의 조사선의 위치를 실시간으로 파악하기 위해 Fig.
- 이 들message 에 는 MMSI 번 호 IMO 번 호, 호 출부 호,선명, 선체장, 폭, 선의 종류, 측위안테나 위치와같은 정 적인 정보와 선박의 위치 GMT, 대시침로, 대지속도, 선수방위, ROT, 항행 status(항행중, 정박중, 운선부자유선, 조정성능제한선)와같은 동적인 정보, 또한, 흘수 적재물, 목적지, 도착예정시간과 같은 항행정보가 실려 있는더〕, 여 기서 는 이들 정보 중에서 주로 동적인 정 보에주목하여 분석을 수행하였다. 이 때, AIS message가 수신되 지 많는 상황 하이]서 의 조사선의 위치를 실시간으로 파악하기 위해 Fig. 2에서외- 같이 레 이더 영 상의 추석을 퉁헤 얻 어지 조사선의 위치 침로 속력 등과 같은 동직인 정보를 AIS message 의 update 상 테 를 평 가하기 위한 기초정보로서 활용하였다
- 한편 실험선의 항주속럭의 변화 및 선 박국 주변에 존재하는 장애물에 기인하는 AIS 정보의 个시지 연특성 에 디 한 조사는 2006년 2 월 에 个 행하였는더〕, 이 실험에서는 조사선(선박국)이 수영 만 니 항으로부터 외 항으로 이 둥하는 둥-안 주변의 육상 장애물에 의해 선 박국에서 송신되 는VHF 선 파가 차단뇌 어 AIS 정보의 update rate( 생신주기)가 불규칙 적9로 지 연되는 현상에 주목하어 문석을 행 하였다
대상 데이터
- 실험에 사용한 조사선의 자선위치(경위도),SOG와 COG 및 HDG(선 수방우〕)는 각각 DGPS 및 gyro compass로부터 획 득하 였고, ROT sensor는 접 속하지 않았다.
성능/효과
- 또한 심 험선 박이 좌현회 두름 종료한 이후 직 선 항해 중에 수신된 HDG와 COG를비 교한 결과 직 선항해 중의 이들 두 heading 사이 의 차는 -6° -(+)9° 번 위로써, 그 평균 차는 2.07。였다 즉, 침 로의 변화가 있을 때의 HDG와 COG 의 차가 친 로변화가 없 을 경 우보다 작 았다.
- 우리나라 연 근해 해 역 에서 조입 하는 어 선을데상으로 이들 어 선의 어 로작업과 관련한 둥석거 동특성 등을 실시간으로 모니터 링 하기 위 한연구의 일환으로 부겅대학교 실습선 가야호를부산 수영 만 외 항의 내 우 제 한된 수역 내에서 선회시키면서 동적 기 동패턴을 실시간으로 추적및 분석하고, 또한 주위 장애물의 존재에 기인하여 AIS 의 갱 신 데 이 터 가 수신되는 시 간변 둥특성을 검토, 고찰하였다 먼저 조사선이 타각약 30°, 속력 10.9knots로써 좌현으로 회 두하는동안에 AIS 동직정 보는6.29sec의 시간간격으로 ■생 신뇌 었고, 그 때의 측정된 선회권의 직경은 약 940m로서 매우 제한된 수역 내에서의 위치 및침 로의 변 동상 황 등을 ECDIS 의 ENC chart 상 에서 신시간으로 추적할 수 있었다 또한 조사선이 좌선회 를 종료한 후 침 로135 °의 직 선항로를선속 11.05knots로써 항주시 이] 대한 AIS 동적정보의 갱 신간격은 21.65sec로써, 이들 각 상황에대한 데이터 갱신율은 AIS 의 성능기준이〕서 규정 하고 있는 갱 신율 각각3.3sec, 10sec와 비교하여 큰 차이를 나타내 었다 또힌, 조사선이 좌현회두하는 동안 AIS 장치 에서 송출되는 gyroheading(HDG)과 GPS heading(COG) 을 추 출하여분석한 결과 좌현으로 선회를 시 작하는 시 각으로부터 선회 가 중료되는 시각까지 이들 두heading의 차이는 -5° -( + )5° 범 위로써, 그 평균값은 -0.59°였다 또한 좌현 선회 이후 직선 route 름 항주하는 동 안에 수 신된 HDG 와 COG 름비 교한 결과, 이들 두 heading 의 차는 -6° -(+)9。범 위로씨, 그 평 균값은 2.07。이 었다 즉, 침로의 변화가 있는경우에 대한HDG와COG의차는 침 로변화가 없는 겅 우이〕대한 그 값보다 작았다 한편 육상 장애물에 의 한AIS 전파가 차단되는 상황하이〕서 좌현회 두하는 조사선(선속8.
- 4에서 알 수 있는 바와 같이 실험대상선박의 좌현 선회운동(타각 30°) 이] 대 한 선회권의 반경은 약 940m이 었다. 즉, 선 박이 선 회 할 때, 선 속에 따라 일 정 한 update rate 로서 수신되는AIS 정보를 해석하면 좁은수역 내에서 움직이는 선박의 둥석 거 둥패 턴을 실시간으로추직 가능함을알 수 있다
후속연구
- 또한 EEZ 수역에 출어하는 모든 선박에 Class A, 또는Class B 형식의 AIS 장비가 탑재되는 겅우, VHF 가시권내의 육상기지국에서 해당어선들의 동적인 기 동정보를 실시간으로 수집 및 분석 가능하기 때문에 어선의 지도 및 관리가용이하고 둥시에 각 어선에서도 필요시 묵석하는상대 선 박의 거 동을 실시간으로 파악할 수 있어 그활용도 가 미〕우 기 데 도〕다. 특 호〕, 향후 AIS 장 비의 임 의전문 송신기 능(message ID 6) 을 활용하어 EEZ를 비 롯한 근해수역에 출어하는 모든 어선。-로 부티의 조업정보름부 가적 으로 전송받을수 있는 시스템을 구축한다면, 어 업관리상에 필요한 어업생물 및 어 장환경정 보등의 신시간분석 및 평 가가 가능할 것이다. 따라서, AIS 정 보를 어업생 산분야이〕접 목시 켜 효과적으로 활용한다면, 적은 비용으로조업어선의 지도 및 어 업관리시스템을 획 기적으로 과학화할 수 있기 때문에 그 실용적 홛용을 위한 보다 많은 연구가시급히 요구된다
- 8sec의 시 간지 연이 있었다. 그러나, AIS 동직정 보에 의한 선 박의 위 치와 침로의 변 둥상황 등과 같은 정 보는 ECDIS의 ENC chart상에서 거의 실시간으로 추직 가능하였다이와 같은 걸과로부터 AIS 정보를 어업생산분야에 효과적으로 홛용한다면, 적은 비 용으로 조업 어선 의 어 로작업상황 및 어 장이용실태 등을효과직으로 원격 모니터 링 할 수 있기 때문에 그실 용화를 위한 연구가 시 급히 요 구된다.
- 그러나, 향후, AIS 의 정 보는 선 박 안전의 확보, 해 양환경의 보호, 연안수역의 모니터 링을 비롯하여 어업의 조업안전 및 어구어법의 실시간모니터 링 등에도 널리 활용되는 등 그 응용분야가 짐 자 확대될 것으로 전 망된 다
- 특 호〕, 향후 AIS 장 비의 임 의전문 송신기 능(message ID 6) 을 활용하어 EEZ를 비 롯한 근해수역에 출어하는 모든 어선。-로 부티의 조업정보름부 가적 으로 전송받을수 있는 시스템을 구축한다면, 어 업관리상에 필요한 어업생물 및 어 장환경정 보등의 신시간분석 및 평 가가 가능할 것이다. 따라서, AIS 정 보를 어업생 산분야이〕접 목시 켜 효과적으로 활용한다면, 적은 비용으로조업어선의 지도 및 어 업관리시스템을 획 기적으로 과학화할 수 있기 때문에 그 실용적 홛용을 위한 보다 많은 연구가시급히 요구된다
- 이 때문에 충돌예방이나매우 협 소한 해 역에서의 선박의 기동을 감시하는VTS 분야이] 있어서는 COG, SOG 및 위치의 변화 등을 실시간으로추적할 수 있는 AIS 장치가 매우 袁율적으로 활용되고 있다. 따라서, 어 업분야에 있어서도 이 와같은 AIS 정보를 효-과적 으로 활용하면 어 선의조입실태 등을 실시간으로 분석, 고찰하는 것이가능할 섯으로 판단되다.
- 또한 국제직으로 300GT 이상의 선박에서는 AIS 시스템을 의무석으로 탑제하여야 하는 더〕, 그 도 입 배 경의 가장 중요한 이 유의 하나는 레 이더 시스템을 이용하여 협소한 수역을 통항하는모든 선박의 운항 상태를 모니터 링하거나 추적할 때, 레이더 전파가 도달하지 않는 섬 이나 도서 의 shadow zone 수 역 에서 는 이들 통 항 선 박에데 한 동 석 거 등에 관한 정보를 탂지 할 수 없 는문제가 있다는 짐 이다 그러나, VHF -GPS방식을 기 본으 로 하는 AIS 장치 에서 는 VHF 전 파가레 이 더 전 파에 비해 주파수가 낮기 때문에 전 파가 굴절하는 현상이 나타나 섬이나 도서 의shadow zone 에도 전 파가 잘도달할뿐만 아니라 강우에 대해서 도 감쇠가 매우 적 어 보통 30마일전후의 영역에서의 통신이 가능하다 따라서, 향후 AIS 시스템 은 레 이 더 의 기능을 보완하는 장비 로써 매우 중요한 역할을 할 것으로 판단된 다. 또한 EEZ 수역에 출어하는 모든 선박에 Class A, 또는Class B 형식의 AIS 장비가 탑재되는 겅우, VHF 가시권내의 육상기지국에서 해당어선들의 동적인 기 동정보를 실시간으로 수집 및 분석 가능하기 때문에 어선의 지도 및 관리가용이하고 둥시에 각 어선에서도 필요시 묵석하는상대 선 박의 거 동을 실시간으로 파악할 수 있어 그활용도 가 미〕우 기 데 도〕다.
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