본 연구는 육역 도로를 추출하거나 자동차를 대상으로 도로 네트워크를 설계하는 방법에 기초하였다. 자동차 내비게이션에 활용되는 도로 네트워크 는 자동차의 교통량과 교통 패턴을 분석 기반으로 한다. 이 방법은 자율주행 자동차의 네트워크 기술로 운행 시작과 끝을 나타낸다. 즉 해상에서 발생하는 해상 교통에도 위와 같은 방법을 적용하여 항로를 추출하거나 해상 네트워크 를 생성할 수 있다. 이는 미래의 선박인 자율운항 선박 MASS(Maritime Autonomous Surface Ship)에 적용이 가능한 해상교통 네트워크에 기반이 될 것으로 판단한다.
또한 육역과 해상의 모든 공간은 특정한 패턴을 가지고 일정한 규칙을 따른 다. KDE, 밀집도 분석은 모두 공간 분석 범주에 포함된다. 드넓은 공간에서 패턴을 찾고, 이를 인식할 수 있다면 해상교통과 다른 상관성이 있는 요소들 을 쉽게 파악 할 수 있을 것이다.
해양이라는 공간을 이용하는 주체 중 하나인 선박은 그 규모가 크고, 사고 가 발생할 경우 인적 피해, 물적 피해, 환경오염 등 매우 심각한 결과를 가 져온다. 따라서 항구에 입항하기 위한 연안에서는 선박의 안전한 항행을 위 해 항로를 설계하고 항행 안전에 도움이 되는 다양한 정보를 제공하게 된다.
하지만 항로가 존재하지 않더라도 선박이 실제 많이 통항하는 해역이 다른 용도의 해양공간 이용으로 지정된다면 선박의 안전운항에 좋지 않은 영향을 가져올 것이다.
본 연구는 모든 과정이 하나의 프로그램이 아닌 GIS와 Python을 사용했다 는 점과 분석 해역이 인천연안으로 제한된 한계점이 존재한다. 따라서 향후 과제로 하나의 프로그램에서 일관성 있는 분석을 통해 분석해역을 대한민국 전 해역의 AIS 데이터 기반으로 항로를 생성하고자 한다. 이를 통해 해상교 통을 활용한 해상교통 네트워크 개발에 기여하고 자율운항선박의 최단거리 파악 및 최적항로선정에 적용할 수 있을 것이다.
참고문헌
[1] 공길영, 2015. 선박항해사전, 부산:다솜출판사.
[2] 국가법령정보센터, 2011. 해사안전법. 제2조 7항. 세종:대한민국 법제처.
[3] 김정훈, 김기백, 2013. 그림자가 있는 자동차 번호판을 위한 히스토그램 매칭 기 반의 이진화. 방송공학회논문지, 19(1), pp.56~63.
[4] 박준모, 2011. 우리나라 내륙수로 설계기준 설정에 관한 연구 –경인 아라뱃길 선 박조종시뮬레이션을 중심으로 -, 석사학위논문. 부산:한국해양대학교.
[5] 박창수, 2002. 도시교통공학론. pp.330~346. 서울:꾸벅출판사.
[6] 이문숙, 2011. 지속가능한 해양이용을 위한 생태계기반 공간관리에 관한 연구 – 한반도 주변해역을 중심으로-, 박사학위논문. 서울:고려대학교.
[7] 이보경, 조익순, 김대해, 2018. 해상풍력발전단지의 최적 위치 선정을 위한 Grid-c ell 평가 시스템 개념 설계. 해양환경안전학회, 24(7), pp.848~857.
[8] 이정석, 손우주, 이보경, 조익순, 2019. 유전 알고리즘을 활용한 부유식 해상풍력 단지 최적위치 선정. 해양환경안전학회지, 25(6), pp.658~665.
[9] 이정석, 손우주, 이형탁, 조익순, 2020. 공간분석을 활용한 해상교통관점의 해상풍 력발전 최적지 영향요인 분석. 7(2), pp.85~96.
[10] 윤종식, 2019. 데이터 분석 준전문가. p.64. 서울:데이터에듀.
[11] 정창현, 박영수, 윤대근, 최명식, 2016. 선회조기감지시스템 개발에 관한 연구. 해 양환경안전학회, 22(6), p.626.
[12] 조현주, 2017. 커널 밀도 추정치를 이용한 모형 기반 군집분석의 초기화 방법 : 기업 부도 빅데이터를 이용하여. 석사학위논문, 서울:국민대학교.
[13] 주현승, 2017. 지오인포매틱스, 파주:한국학술정보.
[14] 최희정, 남정호, 최석문, 전현주, 2016. 해양공간관리를 위한 정보체계 확립방안 연구 보고서. 부산:한국해양수산개발원.
[15] 해양수산부, 2014. 항만 및 어항 설계기준·해설(상권), 세종:해양수산부.
[16] 해양수산부, 2019. 제1차 해양공간 기본계획(2019~2028) -해양공간계획 체제 구 현, 관리기반 구축 등 해양공간에 관한 기본정책 수립-, 세종:해양수산부.
[17] Alexander, B., Carl, J., & Ylva, R., 2016. Modeling Bivariate Distributions Using Kernel Density Estimation. In Project in Computational Science; Uppsala Univer sity: Uppsala, Sweden, pp.1-48.
[18] Canny, J.A., 1987. Computational Approach to Edge Detection. IEEE Trans. Pa ttern Anal. Mach. Intell. 8, pp.184–203.
[19] Debnath, A.K., & Chin, H.C., 2010. Navigational traffic conflict technique: a p roactive approach to quantitative measurement of collision risks in port water s. J. Navig. 63, pp.137-152.
[20] Esri., 2020. How Kernel Density Works. (https://pro.arcgis.com/en/pro-app/tool-reference/cartography/how-smooth-line-and-smooth-polygon-work.htm )
[21] Gonzalez, R.C., & Woods, R.E., 2009. Digital Image Processing(Third Edition). Lo ndon: Pearson Education International.
[22] Guiling, W., Jinlong, M., & Yanbo, H., 2019. Extraction of maritime road net works from large-scale AIS data. IEEE Access 2019, 7, pp.123035–123048.
[23] Harris, C., & Stephens, M., 1988. A Combined Corner and Edge Detector. Ro msey:Plessey Research Roke Manor.
[24] ITU-R(2014), Radio communication Sector of International Telecommunication Union, ITU-R M.1371-5, Technical characteristics for an automatic identification system usin gtime division multiple access in the VHF maritime mobile frequency band, p.114.
[25] James, B.M, & Jakob, E., 2012. Inferring road maps from global positioning system traces. J. Transp. Res. Board 2291, pp.61–71.
[26] Jimin, S., Xiaoshuang, S., Tingting, Z., Hang, L., & Hailing, Z., 2016. Improve d Otsu Segmentation Based on Sobel Operator. The 2016 3 rd International C onference on Systems and Informatics. IEEE. pp.886~890.
[27] Jinxian, W., & Dong, Y., 2015. Investigation of shipping accident injury severity a nd mortality. Accid. Anal. Prev. 76, pp.92–101.
[28] Lee, D.T., & Schachter, B.J., 1980. Two algorithms for constructing a Delaunay triangulation. International Journal of Computer & Information Sciences. 9, pp.219-242.
[29] Lee, J.S., Son, W.J., Lee, H.T., & Cho, I.S., 2020. Verification of Novel Maritim e Route Extraction using Kernel Density Estimaion Analysis with Automatic I dentification System Data. J. Mar. Sci. Eng. 8, p.375.
[30] Lee, M.K., & Park, Y.S., 2020. Collision prevention algorithm for fishing vesse ls using mmWAVE communication. J. Mar. Sci. Eng. 8, p.115.
[31] European MSP platform, 2016. Marine Spatial Plan for the Belgian part of the No rth Sea; Brussels, Belgium, pp.42–43.
[32] MCA (Maritime and Coastguard Agency). MGN 543(M+F) Safety of Navigation:
Offshore Renewable Energy Installations (ORELs), Guidance on UK Navigation Pract ice, Safety and Emergency Response; MCA: Southampton, UK, 2016; p.18.
[33] Mohamad,T.;Azriel,R. Building and road extraction from aerial photographs.
IEEE Trans. Sys. Man Cybern. 1982, 12, pp.84–91.
[34] NEA., 2016. Borssele Wind Farm Zone –Wind Farm SitesⅠand Ⅱ. Hague: Netherl ands.
[35] NESERDA., 2017. New York Stae Offshore Wind Master Plan Shipping and Naviga tion Study Final Report. New York, NY, USA.
[36] Otsu, N.A., 1979. Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms. IE EE. Trans. Sys. Man. Cybern. 9, pp.62–66.
[37] PIANC (The world Association for Waterborne Transport Infrastructure)., 201 4. MarCom Working Group 121: Harbour Approach Channels—Design Guidelines.
[38] PIANC, 2018. Interaction Between Offshore Wind Farms and Maritime Navigation.
[39] Silverman, B. W., 1986 Density Estimation for Statistics and Data Analysis. In M onographs on Statistics and Applied Probability; Chapman and Hall: London, UK, pp.120–158.
[40] UN (United Nations)., 1982. United Nations Convention on the Law of the Sea; U NCLOS: New York, NY, USA, p.45.