KR20230143444A - 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해상에서 표류하는 표류체의 표류경로를 예측하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로,본 발명에 따르면, 일반적으로, 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결하기 위해, 예를 들면, 몬테카를로(Monte Carlo) 기법을 이용하여, DWL(Downwind Component of Leeway) 및 CWL(Crosswind Component of Leeway)을 모두 적용하여 바람에 대한 해상 표류체의 표류(Leeway)를 시뮬레이션하고, 이때, CWL에 균등난수(Uniform Random Number)를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 바람방향에 대한 좌측 표류와 우측 표류를 모두 고려할 수 있도록 구성됨으로써, 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 해상 표류체 표류경로 추정방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하며, 그것에 의해, 해상사고 발생시 실종자나 사고선박의 수색작업 등에 적용하여 신속하고 정확한 수색작업 및 피해를 최소화하는 데 기여할 수 있도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법이 제공된다.
Description
본 발명은 해상에서 표류하는 표류체의 표류경로를 예측하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 예를 들면, 해상사고 발생시 실종자나 사고선박의 수색 등과 같이, 해상에서 표류체가 바람에 떠밀려 표류시 시간 경과 및 바람 속도에 따라 바람방향에 대하여 일정 각도로 좌측 또는 우측으로 표류하게 되므로 해상 표류체의 수색을 위한 표류경로 예측시 바람의 방향에 대하여 좌측 표류와 우측 표류를 모두 포함하여 예측하여야 하나, 일반적으로, 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결하기 위해, 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 수치적으로 시뮬레이션하는 것에 의해 양방향의 표류경로를 추정하는 처리가 컴퓨터나 전용의 하드웨어를 통해 수행되도록 구성됨으로써, 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기한 바와 같이 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결하기 위해, 예를 들면, 몬테카를로(Monte Carlo) 기법을 이용하여, DWL(Downwind Component of Leeway) 및 CWL(Crosswind Component of Leeway)을 모두 적용하여 바람에 대한 해상 표류체의 표류(Leeway)를 시뮬레이션하고, 이때, CWL에 균등난수(Uniform Random Number)를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 바람방향에 대한 좌측 표류와 우측 표류를 모두 고려할 수 있도록 구성됨으로써, 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 해상 표류체 표류경로 추정방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은, 상기한 바와 같이 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 시뮬레이션하는 것에 의해 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성됨으로써, 해상사고 발생시 실종자나 사고선박의 수색작업에 적용하여 보다 신속하고 정확한 수색작업이 이루어질 수 있고, 그것에 의해, 해상사고 발생시 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 예를 들면, 선박의 충돌이나 침몰 또는 표류 등과 같이, 해상 사고가 증가함에 따라 이러한 해상사고 발생시 피해를 최소화하기 위한 방법에 대한 요구가 높아지고 있다.
즉, 예를 들면, 어떠한 이유로 선박이 스스로 운항하지 못하고 표류하거나, 또는, 선박에서 사람이나 물품이 이탈되어 표류하게 될 경우 가능한 빠른 시간 내에 이를 찾아내어 구조 또는 회수하는 것이 중요하며, 이와 같이 해상에서 실종자나 사고선박의 신속하고 효율적인 수색을 위하여는 해상에서 바람에 떠밀려 표류하는 표류체에 대하여 최초 표류시점부터 시간에 따른 표류물의 표류경로를 정확히 예측하는 것이 요구된다.
여기서, 상기한 바와 같이 하기 해상에서 바람에 떠밀려 표류하는 표류체의 표류경로를 예측하기 위한 장치 및 방법에 대한 종래기술의 예로는, 먼저, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-2005311호에 제시된 바와 같은 "부유물 표류경로 분석 방법"이 있다.
더 상세하게는, 상기한 한국 등록특허공보 제10-2005311호는, 조류예측 정보 및 실시간 수온예측 정보를 수신하는 단계; 원하는 부유물 분류에 따른 부유물 정보를 입력받는 단계; 및 부유물의 형태에 따라 조류예측 정보와 수온예측 정보를 이용하여 부유물의 위치를 예측하는 단계를 포함하여, 해상에서의 기상정보와 수온정보를 실시간으로 수신 또는 예측하여 부유물의 표류경로를 예측할 수 있고, 부유물의 분류에 따른 추적을 수행할 수 있으며, 특히, 부유물이 익수체인 경우 침강되어 부유하는 것을 예측할 수 있도록 구성되는 부유물 표류경로 분석방법에 관한 것이다.
또한, 상기한 바와 같이 해상에서 바람에 떠밀려 표류하는 표류체의 표류경로를 예측하기 위한 장치 및 방법에 대한 종래기술의 다른 예로는, 예를 들면, 한국 등록특허공보 제10-1821303호에 제시된 바와 같은 "바람계수가 차등 적용되는 입자추적모델을 이용하는 물체 움직임 예측 시스템 및 방법"이 있다.
더 상세하게는, 상기한 한국 등록특허공보 제10-1821303호는, 매 시간별 입자추적 예측결과와 같은 시각 표류부이 위치의 거리차를 계산하여 예측결과 기준반경 내에 표류부이가 위치하는 비율로 표류예측의 정확도를 평가하여 입자추적모델을 구축하는 입자추적모델 구축부; 해상에서의 물체의 움직임 예측에 필요한 사고 정보 및 기상 정보를 입력받는 사고정보 입력부 및 기상정보 입력부; 입력되는 사고정보 및 기상정보를 기준으로 탐색 영역을 설정하는 탐색영역 설정부; 설정된 탐색영역의 격자별 유속정보를 산출하는 격자별 유속정보 산출부; 설정된 탐색영역의 격자별 바람정보를 산출하는 격자별 바람정보 산출부; 바람의 세기에 따른 바람계수 값을 산정하는 바람계수 산정부; 격자별 유속정보, 격자별 바람정보, 산정된 바람계수를 적용하여 입자추적모델을 실행하는 입자추적모델 실행부; 및 입자추적모델 실행부에서의 실행결과를 기준으로 추적 대상물체의 움직임을 예측하는 대상물체 움직임 예측부를 포함하고, 입자추적모델 실행시 바람의 세기에 따라 바람계수를 차등 적용하여 물체 추적 및 움직임 예측하는 것에 의해 물체 추적의 정확성을 높일 수 있도록 구성되는 바람계수가 차등 적용되는 입자추적모델을 이용하는 물체 움직임 예측 시스템 및 방법에 관한 것이다.
상기한 바와 같이, 종래, 해상에서 바람에 떠밀려 표류하는 표류체의 표류경로를 예측하기 위해 다양한 장치 및 방법들이 제시된 바 있으나, 상기한 바와 같은 종래기술의 내용들은 다음과 같은 한계가 있는 것이었다.
즉, 상기한 바와 같이 실종자나 사고선박의 수색 등을 위해 해상에서 바람에 떠밀려 표류하는 표류체의 표류경로를 예측하기 위하여는 시간 경과 및 바람의 영향에 따라 변화하는 표류경로를 정확히 반영하여야 하나, 상기한 한국 등록특허공보 제10-2005311호는 단지 해상에서의 조류예측 정보와 수온예측 정보를 반영하여 표류체의 표류경로를 예측하는 구성만이 제시되어 있을 뿐, 바람의 영향에 대하여는 고려된 바 없는 한계가 있는 것이었다.
아울러, 상기한 한국 등록특허공보 제10-1821303호는 바람의 세기에 따라 바람계수를 차등 적용하여 물체 추적 및 움직임 예측하는 것에 의해 물체 추적의 정확성을 높일 수 있으나, 이는 바람의 방향에 대하여는 고려된 바 없는 한계가 있는 것이었다.
더 상세하게는, 일반적으로, 해상 표류체는, 바람의 속도에 따라 바람방향에 대하여 일정 각도로 좌측 또는 우측으로 표류하게 되며, 이에, 해상 표류체의 수색을 위한 표류경로 예측시에는 바람의 방향에 대하여 좌측 표류와 우측 표류를 모두 포함하여 예측하여야 한다.
그러나 상기한 바와 같은 종래기술의 표류경로 예측장치 및 방법들은, 일반적으로, 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었다.
따라서 상기한 바와 같은 종래기술의 한계를 해결하기 위하여는, 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 수치적으로 시뮬레이션하는 것에 의해 양방향으로 표류경로를 추정할 수 있도록 구성되는 새로운 구성의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법을 제시하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제시되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 일반적으로, 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결하기 위해, 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 수치적으로 시뮬레이션하는 것에 의해 양방향의 표류경로를 추정하는 처리가 컴퓨터나 전용의 하드웨어를 통해 수행되도록 구성됨으로써, 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법을 제시하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 바와 같이 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결하기 위해, 예를 들면, 몬테카를로(Monte Carlo) 기법을 이용하여, DWL(Downwind Component of Leeway) 및 CWL(Crosswind Component of Leeway)을 모두 적용하여 바람에 대한 해상 표류체의 표류(Leeway)를 시뮬레이션하고, 이때, CWL에 균등난수(Uniform Random Number)를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 바람방향에 대한 좌측 표류와 우측 표류를 모두 고려할 수 있도록 구성됨으로써, 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 해상 표류체 표류경로 추정방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법을 제시하고자 하는 것이다.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 상기한 바와 같이 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 시뮬레이션하는 것에 의해 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성됨으로써, 해상사고 발생시 실종자나 사고선박의 수색작업에 적용하여 보다 신속하고 정확한 수색작업이 이루어질 수 있고, 그것에 의해, 해상사고 발생시 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법을 제시하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 해상 표류체의 표류경로 추정시스템에 있어서, 해상 표류체의 표류경로를 추정하기 위한 각종 데이터를 수집하는 처리가 수행되도록 이루어지는 데이터수집부; 상기 데이터수집부를 통해 수집된 데이터에 근거하여, 상기 해상 표류체의 표류경로를 좌측 및 우측의 양방향으로 추정하는 처리가 수행되도록 이루어지는 표류경로 추정부; 상기 표류경로 추정부의 추정결과와 상기 시스템의 전체적인 처리과정 및 처리결과를 포함하는 각종 정보를 출력하는 처리가 수행되도록 이루어지는 출력부; 및 상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템이 제공된다.
여기서, 상기 시스템은, 유선 또는 무선통신 중 적어도 하나의 방식으로 외부 기기와 통신을 행하여 각종 데이터를 송수신하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통신부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터수집부는, 상기 해상 표류체의 크기나 무게, 종류를 포함하는 상기 해상 표류체에 대한 정보와, 표류지역의 조류, 풍향 및 풍속을 포함하는 환경정보를 포함하는 각종 데이터를 별도의 입력수단을 통해 입력받거나, 또는, 상기 통신부를 통하여 외부로부터 유선 또는 무선통신을 통해 각종 데이터를 수신하고 데이터베이스에 저장하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 표류경로 추정부는, 몬테카를로(Monte Carlo) 알고리즘을 포함하는 시뮬레이션 기법을 이용하여 바람(W)에 대한 상기 해상 표류체의 표류(Leeway ; L)를 시뮬레이션하고, 이때, DWL(Downwind Component of Leeway) 및 CWL(Crosswind Component of Leeway)을 모두 적용하고, 상기 CWL에 균등난수(Uniform Random Number)를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 상기 해상 표류체의 바람방향에 대한 좌측 표류경로와 우측 표류경로를 각각 추정하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 표류경로 추정부는, 이하의 수학식을 이용하여 상기 해상 표류체의 바람방향에 대한 좌측 표류경로와 우측 표류경로를 각각 추정하는 처리가 수행되도록 구성되고,
Leeway(L) = DWL ± CWL
DWL = α × Gaussian Random Number × W
CWL = β × Gaussian Random Number × Sign(+/-) × W
(여기서, DWL은 배풍성분(Downwind Component of Leeway), CWL은 측풍성분(Crosswind Component of Leeway), W는 풍속, α와 β는 해상 표류실험을 통하여 결정되는 상수를 각각 의미함)
상기 Sign(+/-)는, 상기 가우시안 난수(Gaussian Random Number)가 미리 정해진 기준값 미만일 경우는 -로 지정되고, 상기 가우시안 난수가 미리 정해진 상기 기준값 이상일 경우는 +로 지정되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 출력부는, 상기 표류경로 추정부를 통해 추정된 표류경로를 모니터나 디스플레이를 포함하는 표시수단을 통해 시각적으로 표시하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제어부는, 미리 저장된 지도정보를 이용하거나, 또는, 선박에 구비된 전자해도 시스템이나 외부의 지도정보 시스템과 연동하여, 상기 표류경로 추정부를 통해 추정된 상기 해상 표류체의 예측 표류경로를 지도상에 표시하여 상기 해상 표류체의 예측 표류경로가 표시된 지도정보가 상기 출력부를 통해 표시되도록 제어하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 상기 제어부는, 미리 저장된 지도정보를 이용하거나, 또는, 선박에 구비된 전자해도 시스템이나 외부의 지도정보 시스템과 연동하여, 상기 표류경로 추정부를 통해 추정된 상기 해상 표류체의 예측 표류경로를 지도상에 표시하여 상기 해상 표류체의 예측 표류경로가 표시된 지도정보가 상기 출력부를 통해 표시되도록 제어하는 동시에, 상기 통신부를 통해 사용자 단말기나 서버를 포함하는 외부 기기로 전송하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여 해상 표류체의 표류경로를 추정하는 처리가 수행되도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정방법에 있어서, 해상 표류체의 표류경로를 추정하기 위한 각종 데이터를 입력받아 수집하는 처리가 상기 표류경로 추정시스템의 데이터수집부를 통해 수행되는 데이터 수집단계; 상기 데이터 수집단계에서 수집된 데이터에 근거하여, 상기 해상 표류체의 표류경로를 좌측 및 우측의 양방향으로 추정하는 처리가 상기 표류경로 추정시스템의 표류경로 추정부를 통해 수행되는 표류경로 추정단계; 및 상기 데이터 수집단계와 상기 표류경로 추정단계의 처리과정 및 처리결과를 포함하는 각종 정보를 출력하는 처리가 상기 표류경로 추정시스템의 출력부를 통해 수행되는 출력단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정방법이 제공된다.
아울러, 본 발명에 따르면, 해상 표류체의 표류경로를 예측하고 추적하는 처리가 수행되도록 구성되는 해상 표류체 추적시스템에 있어서, 각각의 선박이나 지역마다 설치되어 미리 정해진 설정이나 외부의 제어신호에 따라 해상에서 발생하는 표류체의 표류경로를 예측하고 모니터링하는 처리가 수행되도록 이루어지는 다수의 표류경로 추정시스템; 미리 정해진 설정에 따라 각각의 상기 표류경로 추정시스템으로부터 각종 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 것에 의해 해상 표류체 및 표류경로에 대한 빅데이터를 구축하고 사용자의 요청에 따라 해당하는 각종 정보를 맞춤형으로 제공하는 처리가 수행되도록 이루어지는 관제서버; 및 각각의 사용자가 해상 표류체의 표류경로에 대한 정보를 확인하고 원하는 정보를 요청하여 제공받기 위해 각각의 상기 표류경로 추정시스템 및 상기 관제서버와 통신하여 각종 데이터를 송수신하는 처리가 수행되도록 이루어지는 사용자 단말기를 포함하여 구성되고, 상기 표류경로 추정시스템은, 상기에 기재된 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여, 각각의 위치에서 해상 표류체의 표류경로를 추정하고 모니터링하여 얻어지는 각종 데이터를 상기 관제서버로 전송하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체 추적시스템이 제공된다.
여기서, 상기 사용자 단말기는, PC나 노트북을 포함하는 정보처리장치, 또는, 스마트폰이나 태블릿 PC를 포함하는 개인 휴대용 정보통신 단말기에 전용의 어플리케이션 프로그램을 설치하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 해상 표류체 추적방법에 있어서, 해상 표류체의 표류경로를 예측하고 모니터링하기 위한 표류경로 추정시스템을 각각의 선박이나 지역마다 설치하여 해상 표류체의 추적을 위한 네트워크를 구축하는 처리가 수행되는 추적 네트워크 구축단계; 및 상기 추적 네트워크 구축단계를 통해 설치된 각각의 표류경로 추정시스템을 통하여 해상 표류체의 표류경로를 추정하고 추적하는 처리가 수행되는 해상 표류체 추적단계를 포함하여 구성되고, 상기 표류경로 추정시스템은, 상기에 기재된 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체 추적방법이 제공된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, DWL 및 CWL을 모두 적용하여 바람에 대한 해상 표류체의 표류를 몬테카를로 기법을 통해 시뮬레이션하고, 이때, CWL에 균등난수를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 바람방향에 대한 좌측 표류와 우측 표류를 모두 고려하여 해상 표류체의 표류경로를 양방향으로 추정하는 처리가 컴퓨터나 전용의 하드웨어를 통해 수행되도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법이 제공됨으로써, 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 표류경로 예측결과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 시뮬레이션하는 것에 의해 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법이 제공됨으로써, 일반적으로, 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 시뮬레이션하는 것에 의해 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법이 제공됨으로써, 해상사고 발생시 실종자나 사고선박의 수색작업 등에 적용하여 신속하고 정확한 수색작업이 이루어질 수 있고, 그것에 의해, 해상사고 발생시 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있다.
도 1은 시간 및 풍속에 따른 표류 방향의 변동을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 풍향 중심에 대한 확산각을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템의 표류경로 추정부에서 수행되는 해상 표류체 표류경로 추정방법의 전체적인 개념을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여 해상 표류체의 표류경로에 대한 시뮬레이션을 수행하고 표류경로를 추정한 결과를 나타내는 표시화면의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용한 해상 표류체 추적시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 풍향 중심에 대한 확산각을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템의 표류경로 추정부에서 수행되는 해상 표류체 표류경로 추정방법의 전체적인 개념을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여 해상 표류체의 표류경로에 대한 시뮬레이션을 수행하고 표류경로를 추정한 결과를 나타내는 표시화면의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용한 해상 표류체 추적시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
또한, 이하의 본 발명의 실시예에 대한 설명에 있어서, 종래기술의 내용과 동일 또는 유사하거나 당업자의 수준에서 용이하게 이해하고 실시할 수 있다고 판단되는 부분에 대하여는, 설명을 간략히 하기 위해 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 일반적으로, 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결하기 위해, 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 수치적으로 시뮬레이션하는 것에 의해 양방향의 표류경로를 추정하는 처리가 컴퓨터나 전용의 하드웨어를 통해 수행되도록 구성됨으로써, 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법에 관한 것이다.
아울러, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결하기 위해, 예를 들면, 몬테카를로(Monte Carlo) 기법을 이용하여, DWL(Downwind Component of Leeway) 및 CWL(Crosswind Component of Leeway)을 모두 적용하여 바람에 대한 해상 표류체의 표류(Leeway)를 시뮬레이션하고, 이때, CWL에 균등난수(Uniform Random Number)를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 바람방향에 대한 좌측 표류와 우측 표류를 모두 고려할 수 있도록 구성됨으로써, 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 해상 표류체 표류경로 추정방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법에 관한 것이다.
더욱이, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 시뮬레이션하는 것에 의해 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성됨으로써, 해상사고 발생시 실종자나 사고선박의 수색작업에 적용하여 보다 신속하고 정확한 수색작업이 이루어질 수 있고, 그것에 의해, 해상사고 발생시 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법에 관한 것이다.
계속해서, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법의 구체적인 내용에 대하여 설명한다.
더 상세하게는, 먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 시간 및 풍속에 따른 표류(Leeway) 방향의 변동을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 해상 표류체는 시간이 지남에 따라 바람에 떠밀려 표류하게 되며, 이때, 바람에 떠밀려 표류하는 방향은 바람의 속도에 따라 바람방향에 대하여 일정 각도로 좌측 또는 우측으로 떠밀리게 된다.
이에, 해상 표류체의 수색을 위한 표류경로 예측시에는 바람의 방향에 대하여 좌측 방향으로의 표류와 우측 방향으로의 표류를 모두 포함하여 예측하여야 정확한 표류경로의 추정이 가능해진다.
즉, 도 2를 참조하면, 도 2는 풍향 중심에 대한 확산각(divergence angle)을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 표류 발생지점 또는 마지막으로 알려진 위치(last known position ; LKP)로부터의 표류경로는 풍속에 따른 확산각(divergence angle) 만큼 좌측 또는 우측으로 진행하게 되며, 풍속이 증가하거나 시간이 경과하여 최초 LKP 위치에서 거리가 멀어질수록 중심(center of search)으로부터 탐색해야 할 범위가 증가하게 된다.
따라서 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 보다 신속하고 정확한 해상 표류체의 탐색을 위하여는, 바람속도에 따라 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향을 모두 고려한 양방향 표류 모델링을 통해 해상 표류체의 표류경로를 정확하게 예측하는 것이 요구된다.
이에, 본 발명에서는, 후술하는 바와 같이, 상기한 바와 같은 해상 표류체의 바람에 대한 표류특성을 반영하여 수치적으로 시뮬레이션을 수행함으로써 양방향 표류경로의 추정이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법을 제시하였다.
더 상세하게는, 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템(10)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템(10)은, 크게 나누어, 해상 표류체의 표류경로를 추정하기 위한 각종 데이터를 수집하는 처리가 수행되도록 이루어지는 데이터수집부(11)와, 데이터수집부(11)를 통해 수집된 데이터에 근거하여, 상기한 해상 표류체의 바람방향에 대한 표류경로를 좌측 및 우측의 양방향으로 추정하는 처리가 수행되도록 이루어지는 표류경로 추정부(12)와, 상기한 표류경로 추정부(12)의 추정결과와 상기 시스템(10)의 각 부의 전체적인 처리과정 및 처리결과를 포함하는 각종 정보를 출력하는 처리가 수행되도록 이루어지는 출력부(13) 및 상기한 각 부 및 시스템(10)의 전체적인 동작을 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 제어부(14)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 데이터수집부(11)는, 예를 들면, 해상 표류체의 크기나 무게, 종류 등과 같은 추정대상 해상 표류체에 대한 정보와, 표류지역의 조류, 풍향 및 풍속 등과 같은 환경정보를 포함하는 각종 데이터를 별도의 입력수단을 통해 입력받거나, 외부로부터 유선 또는 무선통신을 통해 각종 데이터를 수신하고 데이터베이스에 저장하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 상기한 시스템(10)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유선 또는 무선통신 중 적어도 하나의 방식으로 외부 기기와 통신을 행하여 각종 데이터를 송수신하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통신부(15)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
또는, 상기한 데이터수집부(11)는, 별도로 설치된 센서 등의 측정수단을 포함하여, 각각의 센서를 통해 측정된 측정값을 수신하는 처리가 수행되도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기한 표류경로 추정부(12)는, 예를 들면, 몬테카를로(Monte Carlo) 기법 등과 같은 시뮬레이션 방법을 이용하여, 바람방향에 대한 좌측 표류경로와 우측 표류경로를 시뮬레이션을 통해 각각 추정하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
즉, 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템(10)의 표류경로 추정부(12)에서 수행되는 해상 표류체 표류경로 추정방법의 전체적인 개념을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 상기한 표류경로 추정부(12)는, DWL(Downwind Component of Leeway) 및 CWL(Crosswind Component of Leeway)을 모두 적용하여 바람(W)에 대한 해상 표류체의 표류(Leeway ; L)를 시뮬레이션 하고, 이때, CWL에 균등난수(Uniform Random Number)를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 바람방향에 대한 좌측 표류와 우측 표류를 모두 반영하도록 구성될 수 있다.
더 상세하게는, 도 4에 나타낸 바와 같은 표류경로(L)의 추정 처리는 이하의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Leeway(L) = DWL ± CWL
DWL = α × W
CWL = β × W
여기서, 상기한 [수학식 1]에 있어서, DWL은 배풍성분(Downwind Component of Leeway), CWL은 측풍성분(Crosswind Component of Leeway), W는 풍속, α와 β는 각각 해상 표류실험을 통하여 결정되는 상수이다.
아울러, 상기한 표류경로 추정부(12)에서 몬테카를로(Monte Carlo) 기법으로 양방향 표류경로를 시뮬레이션하는 처리는 이하의 [수학식 2]와 같이 하여 수행될 수 있다.
[수학식 2]
Leeway(L) = DWL ± CWL
DWL = α × Gaussian Random Number × W
CWL = β × Gaussian Random Number × Sign(+/-) × W
여기서, 상기한 [수학식 2]에 있어서, α와 β에 가우시안 난수(Gaussian Random Number)를 곱하는 것은 α와 β를 상수로 일정하게 적용하지 않고 α와 β의 범위 내에서 정규분포를 가지도록 하기 위한 것이다.
또한, 상기한 [수학식 2]에 있어서, Sign(+/-)는 균등난수(Uniform Random Number)를 발생시키고 발생된 균등난수가, 예를 들면, 0.5 미만일 경우는 -, 0.5 이상일 경우는 +로 각각 지정하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
따라서 상기한 바와 같이 Sign(+/-)에 균등난수를 적용하도록 구성됨으로써, 바람에 대하여 좌측방향의 표류와 우측방향의 표류를 모두 고려한 양방향 표류경로 추정이 이루어질 수 있다.
여기서, 상기한 본 발명의 실시예에 있어서, 몬테카를로 기법은 무작위로 추출된 난수(Random Number)를 이용하여 함수의 값을 계산하는 통계학적 방법으로 수치적분이나 최적화 등에 널리 사용되는 것이므로, 이에, 본 발명에서는, 예를 들면 몬테카를로 방법을 이용하여 시뮬레이션을 수행하는 구체적인 과정 등과 같이, 종래기술의 문헌 등을 참조하여 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있는 내용에 대하여는 그 상세한 설명을 생략하였음에 유념해야 한다.
아울러, 상기한 본 발명의 실시예에서는 몬테카를로 기법을 이용하여 해상 표류체의 표류를 시뮬레이션하는 경우를 예로 하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 상기한 실시예에 나타낸 경우로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 본 발명은, 예를 들면, 상기한 몬테카를로 기법 이외에 다른 시뮬레이션 알고리즘을 이용하여 구성될 수도 있는 등, 본 발명의 취지 및 본질을 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에 의해 필요에 따라 다양하게 수정 및 변경하여 구성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.
계속해서, 상기한 출력부(13)는, 표류경로 추정부(12)를 통해 상기한 바와 같이 하여 추정된 표류경로를 모니터나 디스플레이 등의 표시수단을 통해 시각적으로 표시하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
즉, 도 5를 참조하면, 도 5는 상기한 바와 같이 하여 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여 해상 표류체의 표류경로에 대한 시뮬레이션을 수행하고 표류경로를 추정한 결과를 나타내는 표시화면의 예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, LKP에서부터 좌측과 우측으로 표류하는 경로가 각각 시뮬레이션되어 출력되는 것을 확인할 수 있다.
더욱이, 상기한 시스템(10)은, 표류경로의 표시시, 예를 들면, 전자해도 등과 같은 지도정보 시스템과 연동하여 상기한 바와 같이 하여 추정된 해상 표류체의 예측 경로를 지도상에 표시하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
즉, 상기한 제어부(14)는, 예를 들면, 미리 저장된 지도정보를 이용하거나, 또는, 선박에 구비된 전자해도 시스템과 연동하여, 표류경로 추정부(12)를 통해 추정된 해상 표류체의 예측 경로를 지도상에 표시하여 출력부(13)를 통해 표시하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기한 제어부(14)는, 상기한 바와 같이 하여 표류경로 추정부(12)를 통해 추정된 해상 표류체의 예측 경로를 지도상에 표시하여 출력부(13)를 통해 표시하는 동시에, 상기한 통신부(15)를 통해 사용자 단말기나 서버 등과 같은 외부 기기로 전송하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템(10)을 구현할 수 있으며, 그것에 의해, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같은 처리과정을 컴퓨터나 전용의 하드웨어를 통해 시뮬레이션하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정방법을 용이하게 구현할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템(10) 및 방법을 이용하여, 원격으로 표류체의 예측 표류경로에 대한 정보를 제공하고 추적하는 해상 표류체 추적시스템 및 방법을 용이하게 구현할 수 있다.
즉, 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템(10)을 이용한 해상 표류체 추적시스템(60)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체 추적시스템(60)은, 크게 나누어, 예를 들면, 각각의 선박이나 지역마다 설치되어 미리 정해진 설정이나 외부의 제어신호에 따라 해상에서 발생하는 표류체의 표류경로를 예측하고 모니터링하는 처리가 수행되도록 이루어지는 다수의 표류경로 추정시스템(61)과, 각각의 표류경로 추정시스템(61)으로부터 주기적으로 표류경로 예측 데이터 및 모니터링 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 것에 의해 해상 표류체 및 표류경로에 대한 빅데이터를 구축하고 사용자의 요청에 따라 해당하는 각종 정보를 맞춤형으로 제공하는 처리가 수행되도록 이루어지는 관제서버(62) 및 각각의 사용자가 표류체의 표류경로에 대한 정보를 확인하고 원하는 정보를 요청하여 제공받기 위해 각각의 표류경로 추정시스템(61) 및 관제서버(62)와 통신하여 각종 데이터를 송수신하는 처리가 수행되도록 이루어지는 사용자 단말기(63)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기한 표류경로 추정시스템(61)은, 도 1 내지 도 5를 참조하여 상기한 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템(10)을 이용하여, 해당 위치에서 표류체의 표류경로를 추정하고 모니터링하여 얻어지는 각종 데이터를 관제서버(62)로 전송하는 처리가 수행되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기한 사용자 단말기(63)는, 예를 들면, PC와 같은 단말장치를 이용하여 구성될 수 있고, 또는, 스마트폰이나 태블릿 PC 또는 노트북 등과 같이, 개인이 휴대 가능한 정보통신 단말기에 전용의 어플리케이션을 설치하여 구성될 수도 있는 등, 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있는 것임에 유념해야 한다.
상기한 바와 같은 구성으로부터, 본 발명에 따르면, 각각의 선박이나 지역마다 표류경로 추정시스템(61)을 설치하여 두고, 특정 지역에서 해상 표류체의 발생시 관제서버(62)의 요청에 따라, 또는, 미리 정해진 설정에 따라 해당 위치의 표류경로 추정시스템(61)에서 표류경로를 예측한 데이터를 관제서버(62)로 전송하도록 구성됨으로써, 예를 들면, 전국 단위의 광범위한 지역에 대하여도 대규모의 해상 표류체 추적시스템(60) 및 방법을 용이하게 구축할 수 있다.
따라서 상기한 바와 같이 하여 본 발명의 실시예에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법을 구현할 수 있으며, 그것에 의해, 본 발명에 따르면, DWL 및 CWL을 모두 적용하여 바람에 대한 해상 표류체의 표류를 몬테카를로 기법을 통해 시뮬레이션하고, 이때, CWL에 균등난수를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 바람방향에 대한 좌측 표류와 우측 표류를 모두 고려하여 해상 표류체의 표류경로를 양방향으로 추정하는 처리가 컴퓨터나 전용의 하드웨어를 통해 수행되도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법이 제공됨으로써, 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 표류경로 예측결과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 시뮬레이션하는 것에 의해 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법이 제공됨으로써, 일반적으로, 좌측 또는 우측의 어느 한 방향으로만 표류경로의 시뮬레이션이 수행되도록 구성됨으로 인해 정확한 표류경로 예측이 이루어지지 못하는 한계가 있었던 종래기술의 해상 표류체 표류경로 추정장치 및 방법들의 문제점을 해결할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 바람방향에 대하여 좌측 방향과 우측 방향으로의 표류특성을 모두 고려하여 표류경로를 시뮬레이션하는 것에 의해 비교적 간단한 구성 및 저렴한 비용으로 기존의 방식에 비해 보다 정확한 경로예측이 가능하도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법이 제공됨으로써, 해상사고 발생시 실종자나 사고선박의 수색작업 등에 적용하여 신속하고 정확한 수색작업이 이루어질 수 있고, 그것에 의해, 해상사고 발생시 인명 및 재산피해를 최소화할 수 있다.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
10. 해상 표류체의 표류경로 추정시스템
11. 데이터수집부 12. 표류경로 추정부
13. 출력부 14. 제어부
15. 통신부
60. 해상 표류체 추적시스템 61. 표류경로 추정시스템
62. 관제서버 63. 사용자 단말기
11. 데이터수집부 12. 표류경로 추정부
13. 출력부 14. 제어부
15. 통신부
60. 해상 표류체 추적시스템 61. 표류경로 추정시스템
62. 관제서버 63. 사용자 단말기
Claims (12)
- 해상 표류체의 표류경로 추정시스템에 있어서,
해상 표류체의 표류경로를 추정하기 위한 각종 데이터를 수집하는 처리가 수행되도록 이루어지는 데이터수집부;
상기 데이터수집부를 통해 수집된 데이터에 근거하여, 상기 해상 표류체의 표류경로를 좌측 및 우측의 양방향으로 추정하는 처리가 수행되도록 이루어지는 표류경로 추정부;
상기 표류경로 추정부의 추정결과와 상기 시스템의 전체적인 처리과정 및 처리결과를 포함하는 각종 정보를 출력하는 처리가 수행되도록 이루어지는 출력부; 및
상기 시스템의 전체적인 동작을 제어하는 처리가 수행되도록 이루어지는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 시스템은,
유선 또는 무선통신 중 적어도 하나의 방식으로 외부 기기와 통신을 행하여 각종 데이터를 송수신하는 처리가 수행되도록 이루어지는 통신부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템.
- 제 2항에 있어서,
상기 데이터수집부는,
상기 해상 표류체의 크기나 무게, 종류를 포함하는 상기 해상 표류체에 대한 정보와, 표류지역의 조류, 풍향 및 풍속을 포함하는 환경정보를 포함하는 각종 데이터를 별도의 입력수단을 통해 입력받거나, 또는, 상기 통신부를 통하여 외부로부터 유선 또는 무선통신을 통해 각종 데이터를 수신하고 데이터베이스에 저장하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 표류경로 추정부는,
몬테카를로(Monte Carlo) 알고리즘을 포함하는 시뮬레이션 기법을 이용하여 바람(W)에 대한 상기 해상 표류체의 표류(Leeway ; L)를 시뮬레이션하고,
이때, DWL(Downwind Component of Leeway) 및 CWL(Crosswind Component of Leeway)을 모두 적용하고, 상기 CWL에 균등난수(Uniform Random Number)를 적용하여 부호(+/-)를 생성하는 것에 의해 상기 해상 표류체의 바람방향에 대한 좌측 표류경로와 우측 표류경로를 각각 추정하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템.
- 제 4항에 있어서,
상기 표류경로 추정부는,
이하의 수학식을 이용하여 상기 해상 표류체의 바람방향에 대한 좌측 표류경로와 우측 표류경로를 각각 추정하는 처리가 수행되도록 구성되고,
Leeway(L) = DWL ± CWL
DWL = α × Gaussian Random Number × W
CWL = β × Gaussian Random Number × Sign(+/-) × W
(여기서, DWL은 배풍성분(Downwind Component of Leeway), CWL은 측풍성분(Crosswind Component of Leeway), W는 풍속, α와 β는 해상 표류실험을 통하여 결정되는 상수를 각각 의미함)
상기 Sign(+/-)는,
상기 가우시안 난수(Gaussian Random Number)가 미리 정해진 기준값 미만일 경우는 -로 지정되고, 상기 가우시안 난수가 미리 정해진 상기 기준값 이상일 경우는 +로 지정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 출력부는,
상기 표류경로 추정부를 통해 추정된 표류경로를 모니터나 디스플레이를 포함하는 표시수단을 통해 시각적으로 표시하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 제어부는,
미리 저장된 지도정보를 이용하거나, 또는, 선박에 구비된 전자해도 시스템이나 외부의 지도정보 시스템과 연동하여, 상기 표류경로 추정부를 통해 추정된 상기 해상 표류체의 예측 표류경로를 지도상에 표시하여 상기 해상 표류체의 예측 표류경로가 표시된 지도정보가 상기 출력부를 통해 표시되도록 제어하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템.
- 제 2항에 있어서,
상기 제어부는,
미리 저장된 지도정보를 이용하거나, 또는, 선박에 구비된 전자해도 시스템이나 외부의 지도정보 시스템과 연동하여, 상기 표류경로 추정부를 통해 추정된 상기 해상 표류체의 예측 표류경로를 지도상에 표시하여 상기 해상 표류체의 예측 표류경로가 표시된 지도정보가 상기 출력부를 통해 표시되도록 제어하는 동시에, 상기 통신부를 통해 사용자 단말기나 서버를 포함하는 외부 기기로 전송하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정시스템.
- 청구항 1항 내지 청구항 8항 중 어느 한 항에 기재된 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여 해상 표류체의 표류경로를 추정하는 처리가 수행되도록 구성되는 해상 표류체의 표류경로 추정방법에 있어서,
해상 표류체의 표류경로를 추정하기 위한 각종 데이터를 입력받아 수집하는 처리가 상기 표류경로 추정시스템의 데이터수집부를 통해 수행되는 데이터 수집단계;
상기 데이터 수집단계에서 수집된 데이터에 근거하여, 상기 해상 표류체의 표류경로를 좌측 및 우측의 양방향으로 추정하는 처리가 상기 표류경로 추정시스템의 표류경로 추정부를 통해 수행되는 표류경로 추정단계; 및
상기 데이터 수집단계와 상기 표류경로 추정단계의 처리과정 및 처리결과를 포함하는 각종 정보를 출력하는 처리가 상기 표류경로 추정시스템의 출력부를 통해 수행되는 출력단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체의 표류경로 추정방법.
- 해상 표류체의 표류경로를 예측하고 추적하는 처리가 수행되도록 구성되는 해상 표류체 추적시스템에 있어서,
각각의 선박이나 지역마다 설치되어 미리 정해진 설정이나 외부의 제어신호에 따라 해상에서 발생하는 표류체의 표류경로를 예측하고 모니터링하는 처리가 수행되도록 이루어지는 다수의 표류경로 추정시스템;
미리 정해진 설정에 따라 각각의 상기 표류경로 추정시스템으로부터 각종 데이터를 수신하여 데이터베이스에 저장하는 것에 의해 해상 표류체 및 표류경로에 대한 빅데이터를 구축하고 사용자의 요청에 따라 해당하는 각종 정보를 맞춤형으로 제공하는 처리가 수행되도록 이루어지는 관제서버; 및
각각의 사용자가 해상 표류체의 표류경로에 대한 정보를 확인하고 원하는 정보를 요청하여 제공받기 위해 각각의 상기 표류경로 추정시스템 및 상기 관제서버와 통신하여 각종 데이터를 송수신하는 처리가 수행되도록 이루어지는 사용자 단말기를 포함하여 구성되고,
상기 표류경로 추정시스템은,
청구항 1항 내지 청구항 8항 중 어느 한 항에 기재된 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여, 각각의 위치에서 해상 표류체의 표류경로를 추정하고 모니터링하여 얻어지는 각종 데이터를 상기 관제서버로 전송하는 처리가 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체 추적시스템.
- 제 10항에 있어서,
상기 사용자 단말기는,
PC나 노트북을 포함하는 정보처리장치, 또는, 스마트폰이나 태블릿 PC를 포함하는 개인 휴대용 정보통신 단말기에 전용의 어플리케이션 프로그램을 설치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체 추적시스템.
- 해상 표류체 추적방법에 있어서,
해상 표류체의 표류경로를 예측하고 모니터링하기 위한 표류경로 추정시스템을 각각의 선박이나 지역마다 설치하여 해상 표류체의 추적을 위한 네트워크를 구축하는 처리가 수행되는 추적 네트워크 구축단계; 및
상기 추적 네트워크 구축단계를 통해 설치된 각각의 표류경로 추정시스템을 통하여 해상 표류체의 표류경로를 추정하고 추적하는 처리가 수행되는 해상 표류체 추적단계를 포함하여 구성되고,
상기 표류경로 추정시스템은,
청구항 1항 내지 청구항 8항 중 어느 한 항에 기재된 해상 표류체의 표류경로 추정시스템을 이용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 해상 표류체 추적방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220042337A KR20230143444A (ko) | 2022-04-05 | 2022-04-05 | 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법 |
| US18/193,435 US20230314144A1 (en) | 2022-04-05 | 2023-03-30 | System and method for estimating drift path of marine floating body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220042337A KR20230143444A (ko) | 2022-04-05 | 2022-04-05 | 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230143444A true KR20230143444A (ko) | 2023-10-12 |
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ID=88195130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020220042337A KR20230143444A (ko) | 2022-04-05 | 2022-04-05 | 해상 표류체의 표류경로 추정시스템 및 방법 |
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| Country | Link |
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Citations (2)
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| KR101821303B1 (ko) | 2016-09-08 | 2018-01-23 | 한국해양과학기술원 | 바람계수가 차등 적용되는 입자추적모델을 이용하는 물체 움직임 예측 시스템 및 방법 |
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-
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2023
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Patent Citations (2)
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