상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태는 해양을 항해(航海)하는 선박에 대하여 항행 위험을 알리는 항행 위험정보 제공 시스템에 의하여 제공되는 항행 위험정보 제공방법에 있어서, 상기 항행 위험정보 제공시스템은, 상기 선박에 대한 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 추출된 선박정보 - 상기 선박정보는 선박의 현재 위치, 제원, 침로 및 선속에 대한 정보를 포함함 - 와 해양정보 - 상기 해양정보는 해양의 안개, 해류, 파고, 바람 및 지형류에 대한 정보를 포함함 - 를 수집하는 단계; 상기 항행 위험정보 제공 시스템은, 상기 수집한 선박정보와 해양정보를 파라미터로 하여, 상기 수집된 해양정보가 상기 선박의 침로정보에 미치는 영향에 따라, 상기 선박이 항해할 것으로 예상되는 예상 위치정보를 결정하는 단계; 상기 항행 위험정보 제공시스템은, 상기 결정된 예상 위치정보에 따라 선박의 항행 위험정보를 계산하는 단계; 및 상기 항행 위험정보 제공시스템은, 상기 계산된 항행 위험정보를 상기 선박에 전송하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 항행 위험정보 제공방법이다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 다른 실시형태는, 해양을 항해(航海)하는 선박에 대하여 항행 위험을 알리는 항행 위험정보 제공 시스템에 있어서, 상기 선박에 대한 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 추출된 선박정보 - 상기 선박정보는 선박의 현재 위치, 제원, 침로 및 선속에 대한 정보를 포함함 - 와 해양정보 - 상기 해양정보는 해양의 안개, 해류, 파고, 바람 및 지형류에 대한 정보를 포함함 - 를 수집하는 해상정보 취득장치; 상기 해상정보 취득장치에 의해 수집된 선박정보와 해양정보를 파라미터로 하여, 상기 수집된 해양정보가 상기 선박의 침로정보에 미치는 영향에 따라, 상기 선박이 항해할 것으로 예상되는 예상 위치정보를 결정하는 시뮬레이션 장치; 상기 시뮬레이션 장치에 의해 결정된 예상 위치정보에 따라 선박의 항행 위험정보를 계산하는 항행 위험정보 추출장치; 및 상기 항행 위험정보 추출장치에 의해 계산된 항행 위험정보를 상기 선박에 전송하는 위험정보 통보장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 항행 위험정보 제공 시스템이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
먼저, 본 명세서에서 사용되는 "항해(航海)"라는 용어는 배를 타고 바다를 다닌다는 의미로써, 선박이 해상의 한 장소에서 다른 장소까지 이동하는 것을 뜻하는 의미로 지칭될 수 있고, 이에 반해 "항행(航行)"이라는 용어는 배가 항로를 따라 나아간다는 의미로써, 선박이 해상에서 목적지를 향하여 정해진 경로를 따라 이동하는 것을 뜻하는 의미로 지칭될 수 있으며, 이에 따라 "항행(航行) 위험도"라는 용어는 선박이 해상에서 주어진 경로를 따라 이동하는 경우 발생할 수 있는 기상정보 등으로부터의 위험을 나타내는 정도를 뜻하는 것으로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 선박의 항행 위험도 제공 방법의 순서를 나타내는 흐름도이다.
여기에 도시된 본 발명은 해양을 항해(航海)하는 선박의 항행 위험도를 관리하는 방법에 대한 것으로, 본 발명을 수행하기에 적합한 선박의 항행 위험도 관리 시스템에 의해 수행될 수 있는 것이다. 즉, 본 발명은 해양을 항해(航海)하는 선박에 대하여 항행 위험을 알리는 항행 위험정보 제공 시스템에 의하여 제공되는 항행 위험정보 제공방법에 대한 것이다.
먼저, 단계(S10)은 본 발명에 따른 항행 위험정보 제공 시스템이, 해양을 항해하는 상기 선박에 대한 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 추출된 선박정보와 해양정보를 수집하는 것이다. 여기서, 상기 선박정보는 선박의 현재 위치, 제원, 침로 및 선속에 대한 정보를 포함하는 것이 가능하고, 상기 해양정보는 해양의 안개, 해류, 파고, 바람 및 지형류에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명이 상기와 같이 선박정보와 해양정보를 수집하는 것은 이를 이용하여 선박이 항해해 나갈 것으로 예상되는 위치를 예측하고, 이를 토대로 선박의 항행 위험도를 나타내는 항행 위험정보를 계산하기 위한 것이다. 따라서, 상기 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 선박 정보와 해양 정보를 추출하는 방법이나 상기 추출된 선박 정보와 해양 정보를 수집하는 방법은 특별히 제한되는 일이 없이 이 기술분야의 당업자에게 알려진 모든 방법이 포함될 수 있다.
종래에 해상을 운행하는 선박은 자신의 현재 위치 정보만을 GPS를 통하여 얻을 수 있었고, 선박의 제원, 침로 및 선속 등에 관한 다른 선박 정보 및 해양의 안개, 해류, 파고, 바람 및 지형류에 대한 기상 정보에 대해서는 지상의 기지국으로부터 무선통신 수단을 이용하여 전송받을 수 밖에 없었다. 그러나, 본 발명은 상기한 선박정보 및 기상정보 등에 대한 데이터 정보를 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 추출하여 얻는 것이 바람직하다. 드넓은 해상을 운행하는 선박의 위치와 선속은 항시 변하고, 변하는 선박의 위치에 따라 상기 선박이 위치하고 있는 해상 또는 상기 선박이 항행해 나갈 위치의 해양 정보 등은 수시로 변할 수 있기 때문에, 본 발명은 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 추출된 선박정보와 해양정보를 이용하는 것이다.
도 2는 본 발명에 따라 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 선박정보 등을 추출하는 구성을 예시하기 위한 블럭도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박정보와 해양정보는 인공위성의 다종 센서의 정보를 융합함으로써 얻어질 수 있다. 즉, 상기 인공위성의 원격탐사 영상은 스테레오 위성 영상과 광학 위성 영상 및 합성개구레이더 위성 영상으로 구분될 수 있고, 상기 선박정보는 상기한 스테레오 위성 영상과 광학 위성 영상 및 합성개구레이더 위성 영상으로부터 얻어질 수 있다. 또한, 상기 해양정보 중 안개, 해류에 관한 정보는 상기한 광학 위성 영상으로부터 얻어질 수 있고, 상기 해양정보 중 파고, 바람, 지형류에 대한 정보는 상기한 합성개구레이더 위성 영상으로부터 추출되는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명에 따라 인공위성의 원격탐사 영상 중 스테레오 인공위성 영상을 이용하여 선박정보를 추출하는 구체적인 방법을 예시하기 위한 흐름도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 상기 선박정보는 해양을 항해하는 선박에 대한 스테레오 인공위성 영상으로부터 상기 선박을 포함하는 영상이 얻어지면, 관심 없는 육지 부분을 마스킹하여 없애고, 일정한 수준의 임계치를 결정한 후, 상기 선박 후보를 추출하여 그룹핑함으로써 선박의 제원, 위치, 침로, 선속에 대한 정보를 추출하는 것이 것이다.
다음으로, 단계(S20)은 상기 수집된 정보를 이용하여 상기 선박이 항해 할 것으로 예상되는 위치를 예측하는 것이다. 즉, 상기 수집된 선박 정보를 이용하여 소정의 제원을 가진 선박이 현재 위치하고 지점에서 주어진 선속으로 항해해 나갈 경우 상기 선박이 나아가는 침로(針路)를 예측하는 것이다. 이것은 상기 선박이 나아갈 것으로 예상되는 경로를 미리 예측함으로써, 그 경로에서 발생하게 될 위험을 미리 계산하기 위한 것이다.
여기서, 본 발명은 상기 선박이 항해 할 것으로 예상되는 위치를 예측함에 있어서, 상기 수집된 해양 정보를 함께 이용할 수 있다. 즉, 선박이 항해 할 것으로 예측되는 경로 상에서 발생될 해양 상황을 미리 예측하여, 선박이 침로를 따라가는 경우 발생하게 될 다양한 해상 상황을 함께 시뮬레이션 하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에 따른 항행 위험정보 제공 시스템은, 상기 수집한 선박정보와 해양정보를 파라미터로 하여, 상기 수집된 해양정보가 상기 선박의 침로정보에 미치는 영향에 따라, 상기 선박이 항해할 것으로 예상되는 예상 위치정보를 결정할 수 있다. 이로써, 미래에 선박이 위치하게 될 지점에서 부딪힐 것으로 예상되는 다양한 해양 환경 조건들을 정확하게 예측할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따라 선박 정보 등을 이용하여 예측된 선박 위치를 벡터로 나타낸 지형 도면의 일 예이다. 여기에 도시된 예는 부산항 주변에 위치하고 있는 선박의 앞으로 항해할 것으로 예상되는 위치를 예측하여 이를 벡터로 표시한 것이다. 화살표 방향이 앞으로 배가 움직일 것으로 예측되는 경로이고, 원으로 표시된 것은 정지하고 있는 선박을 표시한 것이다. 종래에는 레이더 또는 GPS를 이용하여 현재의 선박 위치 밖에 알 수 없었지만, 본 발명에서는 인공위성으로부터 얻은 선박 정 보 등을 이용하여 상기 선박이 나아갈 것으로 예상되는 경로까지 정확하게 예측할 수가 있다.
계속해서, 단계(S30)은 상기 예측된 위치를 항해할 것으로 예상되는 선박의 항행(航行) 위험도를 상기 수집된 정보를 이용하여 계산하는 것이다. 이것은 해양을 항해하고 있는 선박이 해상에서 주어진 경로를 따라 이동하는 경우 발생할 수 있는 기상정보 등으로부터의 위험 정도를 인공위성으로부터 얻은 선박 정보와 해양 정보를 이용하여 소정의 기준에 의해 체계적으로 계산하는 것이다. 예를 들어, 소정의 제원을 가진 선박이 현재 위치하고 지점에서 주어진 선속으로 항해해 나갈 경우, 상기 선박이 부닺히게 될 해양의 안개, 해류, 파고, 바람 및 지형류에 대한 영향을 분석하여, 상기 선박이 앞으로 항해하는 경로 상에서 부딪히게 될 여러가지 기상 조건들에 대한 정보들이 얼마나 위험한 것이고 그러한 위험 정보들이 선박의 항행 경로에 어떠한 영향을 얼마나 미치게 될지를 미리 체계적으로 계산하는 것이다.
특히, 본 발명의 다른 실시예로써, 상기 선박의 항행 위험도를 계산함에 있어서, 인공위성의 원격탐사 영상에 의해 상기 예측된 위치 경로와 선박이 항해 해 나가야 할 항행 경로를 비교함으로써 다양한 해상 환경 정보 들이 미칠 영향을 분석할 수 있다. 이러한 본 발명에 의하는 경우, 선박이 나가야할 방향과 현재 선박이 나가고 있는 방향을 비교하여, 주어진 항행 경로로부터 현재 얼마나 떨어진 상태로 항해 하고 있고, 주어진 항행 경로를 따라 가는 경우 항행 위험도가 얼마이며, 상기 항행 경로를 따라가면 항행 위험도가 높은 해양 상황과 부딪힐 것이 예상되기 때문에 상기 항행 경로로부터 소정의 거리를 우회해서 지나가라는 정보 등을 얻을 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 항행 위험정보 제공시스템은, 상기 단계(S20)에서 결정된 예상 위치정보에 따라 상기 선박의 항행 위험정보를 계산하는 것이 가능하다.
나아가, 본 발명의 또 다른 실시예로써, 상기 예측된 위치 경로와 상기 선박이 항해 해 나가야 할 항행 경로를 비교하는 것, 즉 상기 선박이 항행할 것으로 예측되는 예상 위치정보를 결정하는 것은, 본 발명에 따른 항행 위험정보 제공시스템이 상기 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 추출된 선박정보를 이용하는 시뮬레이션 장치, 또는 전자해도(ECDIS)를 기반으로 하는 선박자동식별시스템(AIS)이나 해상교통관제서비스(VTS)로부터 얻은, 상기 선박의 항적 추적 정보를 이용할 수 있다. 즉, 선박이 항해해 온 지난 경로에 대한 정보를 토대로 상기 선박의 위치 경로를 예측하거나 그렇게 예측된 위치 경로와 상기 선박이 항해 해 나가야 할 항행 경로를 비교하는 것이다. 이렇게 본 발명은 AIS, VTS 또는 전자해도로 부터 얻은 선박의 항적 추적 정보를 이용함으로써, 선박이 정해진 목적지에 도달하기 위한 최적의 항행 경로를 제공할 수가 있다.
마지막으로, 단계(S40)은 상기 계산된 항행 위험도를 상기 선박에 전송하는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 항행 위험정보 제공시스템은, 상기 단계(S40)에서 계산된 항행 위험정보를 상기 선박에 전송할 수 있다. 상기와 바와 같이 소정의 기준에 의해 계산된 항행 위험정보를 선박에 VHF 또는 NAVTEX를 통하여 실시간으로 전송함으로써, 상기 선박은 항해하는 과정에서 수시로 변동하는 해상의 상황을 미리 정확하게 인지할 수 있고, 다른 선박, 지물 및 자연 현상 등에 의한 위험을 앞서서 대비할 수가 있다.
이하에서는 상기한 선박의 항행 위험도 제공 방법을 수행하기에 적합한 선박 의 항행 위험도 제공 시스템의 일 예를 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 선박의 항행 위험정보 제공 시스템의 구성도이고, 이러한 항행 위험정보 제공 시스템(50)은 해양을 항해(航海)하는 선박의 항행 위험도를 제공하기 위한 시스템이다.
여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 항행 위험정보 제공 시스템(50)은 선박정보와 해양정보를 수집하는 해상정보 취득장치(51)와 선박이 항해할 것으로 예상되는 예상 위치정보를 결정하는 시뮬레이션 장치(52)와 선박의 항행(航行) 위험정보를 계산하는 항행 위험정보 추출장치(53) 및 계산된 항행 위험정보를 선박에 전송하는 위험정보 통보장치(54)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 상기 해상정보 취득장치(51)는 해양을 항해하는 상기 선박에 대한 인공위성의 원격탐사 영상으로부터 추출된 선박정보와 해양정보를 수집하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 선박정보는 선박의 현재 위치, 제원, 침로 및 선속에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 해양정보는 해양의 안개, 해류, 파고, 바람 및 지형류에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 해상정보 취득장치(51)가 상기와 같이 선박정보와 해양정보를 수집하는 것은 이를 이용하여 선박이 항해해 나갈 것으로 예상되는 위치를 예측하고, 이를 토대로 선박의 항행 위험도를 계산하기 위한 것이다.
그리고, 상기 시뮬레이션 장치(52)는 상기 해상정보 취득장치(51)에 의해 수집된 정보를 이용하여 상기 선박이 항해할 것으로 예상되는 위치를 예측하는 것이다. 이것은 상기 수집된 선박 정보 또는/및 해양 정보를 이용하여 소정의 제원을 가진 선박이 현재 위치하고 지점에서 주어진 선속으로 항해해 나갈 경우 상기 선박이 나아가는 침로(針路)를 예측하는 것이다. 이것은 상기 선박이 나아갈 것으로 예상되는 경로를 미리 예측함으로써, 그 경로에서 발생하게 될 위험을 미리 계산하기 위한 것이다.
또한, 상기 항행 위험정보 추출장치(53)는 상기 시뮬레이션 장치(52)에 의해 예측된 위치를 항해할 것으로 예측되는 선박의 항행(航行) 위험정보를 상기 수집된 정보를 이용하여 계산하는 기능을 수행한다. 특히, 상기 선박의 항행 위험정보를 계산함에 있어서, 인공위성의 원격탐사 영상에 의해 상기 예측된 위치 경로와 선박이 항해 해 나가야 할 항행 경로를 비교함으로써 다양한 해상 환경 정보 들이 미칠 영향을 분석할 수 있다. 이러한 본 발명에 의하는 경우, 선박이 나가야할 방향과 현재 선박이 나가고 있는 방향을 비교하여, 주어진 항행 경로로부터 현재 얼마나 떨어진 상태로 항해 하고 있고, 주어진 항행 경로를 따라 가는 경우 항행 위험도가 얼마이며, 상기 항행 경로를 따라가면 항행 위험도가 높은 해양 상황과 부딪힐 것이 예상되기 때문에 상기 항행 경로로부터 소정의 거리를 우회해서 지나가라는 정보 등을 결정해서 얻을 수 있다.
다음으로, 상기 위험정보 통보장치(54)는 상기 항행 위험정보 추출장치(53)에 의해 계산되어 결정된 항행 위험정보를 상기 선박에 전송하는 것이다. 상기와 같이 소정의 기준에 의해 계산된 항행 위험도를 선박에 VHF 또는 NAVTEX를 통하여 실시간으로 전송함으로써, 상기 선박으로 하여금 항해하는 과정에서 수시로 변동하는 해상의 상황을 미리 정확하게 인지하여 위험을 대비할 수 있게 하고자 하는 것이다.
한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진자에게 명백한 것이다.