선박 경로 탐색 활용을 위한 해황 정보 데이터 공간 보간

이 연구는 선박 경로 탐색에 활용하기 위해 관측 지점 해황 정보 데이터를 기반으로 관측 지점 이외 해황 정보 데이터를 격자 형식으로 공간 보간하는 방법을 연구한다. 선박의 경제적인 운항과 안전 운항에 가장 영향을 많이 미치는 요인은 바람, 조류, 파도와 같은 해황 정보이고 이러한 해황 정보를 얻을 수 있는 관측소나 관측 지점의 공간적 분포가 제한되어있어 단편적인 지점의 해황 정보만을 수집할 수 있기 때문에, 이러한 점을 해결하기 위해 관측소나 관측 지점의 데이터를 기반으로 공간 보간을 수행하였다. 데이터 수집의 편리성과 공공성이 높은 OPEN API를 활용하여 해황 정보 데이터를 수집하였고, 수집한 데이터의 입력 형식과 시간 단위를 통일하는 전처리 과정을 통해 공간 보간을 수행하기 전 데이터의 통일성을 확보하였다. 선박의 속력과 출항 시간, WAYPOINT를 입력하여 선박이 항해를 하는 동안 지나가게 되는 격자들을 추출하였고 해당 시간대의 해황 정보를 구하기 위해 각 격자마다 진입시간과 진출시간을 계산하였다. 본 연구에서 사용된 보간 방법으로는 큐빅 스플라인 보간법, 외삽법, 크리깅기법 3가지 기법을 사용하였고 그 결과를 기반으로 선박 항해 항로상 받는 외력을 계산하였다. 공간 보간된 데이터는 평균 풍속 및 풍향, 평균 조류 속도 및 방향 등 선박의 조종성에 영향을 미치는 요인을 정밀하게 계산하는 데 활용 가능하며 선박 항해 경로를 따라 영향을 받는 외력을 파악, 이를 통해 안전성과 경제성을 모두 고려한 경로 탐색에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.