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최근 해양 안보 환경은 초국가적 테러, 해적 활동, 그리고 비대칭 전력의 위협으로 인해 그 불확실성이 증대되고 있다. 해양경찰 및 해군 함정은 이러한 위협에 대응하는 핵심 자산이나, 인구 절벽에 따른 승조원 감소와 함정의 노후화, 탑재 장비의 복잡화는 함정의 생존성(Survivability)과 직결되는 손상통제(Damage Control) 역량을 저하시키는 주요 요인으로 작용하고 있다. 특히 전투 손상이나 테러 공격으로 인한 화재, 침수 상황에서 함정 내 통신 네트워크가 단절될 경우, 기존의 중앙 서버 기반 지능형 감시 체계는 무력화될 위험이 크다.
본 연구는 이러한 한계를 극복하고 함정의 자율적인 생존성을 확보하기 위해, 외부 통신망과 독립적으로 운용 가능한 '온디바이스(On-Device) AI' 기술과 미세 손상을 조기에 감지하는 '음향방출(AE) 센서', 그리고 이를 물리적으로 제어하는 '스마트 밸브'를 융합한 자율 손상통제 시스템을 제안한다. 본 연구에서는 제안된 시스템의 기술적 타당성을 검증하기 위해 목포해양대학교 실습선 '새누리호'를 테스트베드로 활용하여 추진계통 및 배관계통의 이상 징후 탐지 및 자율 대응 실증을 수행하였다.
실증 결과, 150kHz 대역의 AE 센서와 1D-CNN 및 Bi-LSTM 기반의 AI 알고리즘은 엔진 소음 환경에서도 배관의 미세 누설을 90% 이상의 정확도로 탐지하였으며, 온디바이스 엣지 컴퓨팅을 통해 네트워크 단절 상황에서도 3초 이내에 스마트 밸브를 차단하는 자율 대응 능력을 입증하였다. 이는 승조원의 인지 부하를 줄이고 손상통제의 골든타임을 확보하여 함정의 생존성을 획기적으로 향상시킬 수 있음을 시사한다. 본 연구는 향후 해양경찰 함정의 스마트 안전관리 체계 구축과 대테러 대응 역량 강화를 위한 기술적, 정책적 기초 자료를 제공하는 데 의의가 있다.*표시는 필수 입력사항입니다.
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