최근 건조되고 있는 선박에는 안전 운항을 위하여 엔진제어시스템, 선박자동항법장치, 선박자동식별장치, CCTV 등의 전자장치들이 선박네트워크로 연결되어 있으며, 위성을 통하여 선박의 엔진상태 등의 선박 운항정보를 실시간으로 원격지에서 모니터링 할 수 있다. 선박의 내부와 외부통신 체계는 대체로 폐쇄적인 네트워크로 구성되어 있으나, 선박고유식별번호, 선박명, 선박종류, 항로, 목적항, 입항예정일, 화물종류 등의 선박의 주요 정보를 전송하는 선박자동식별장치는 무선 VHF로 전송되고, 선원은 개인용 컴퓨터를 이용하여 인터넷에 접속이 가능하기 때문에 선박 정보의 해킹 또는 바이러스에 취약해질 수 있다. 컴퓨터 바이러스 또는 해킹 등의 외부 칩입으로 인하여 선박항해시스템의 오류가 발생할 가능성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 선박통합네트워크에서 제어네트워크의 표준화 동향과 정보보호 기술의 필요성에 대하여 기술한다.
자율운항 선박의 모니터링을 위한 데이터는 센서신호와 같은 텍스트 형태의 데이터와 이미지와 같은 바이너리 데이터로 나눌수 있다. 선박의 위성 통신환경 특성상 네트워크 속도 및 대역폭이 제한적이므로, 효율적인 전송 방법이 필요하며, 이를 위해서는 고용량의 이미지 데이터를 수집하고 처리하는 과정의 분석과 실제 선박의 데이터 분석이 필요하였다. 이를 토대로 선박의 통신환경을 분석하고 개선방향을 모색하고자 하였다.
해상교통관제센터(VTS)의 관제사는 구역 내 교통 상황을 빠르고 정확하게 파악하여 관제가 필요한 선박에게 정보를 제공하는 역할을 수행한다. 그러나 교통량이 급격히 증가하는 경우 관제사의 업무 부하로 인해 관제 공백이 발생하기도 한다. 이러한 이유에서 관제사의 업무 부하를 줄이고, 일관성 있는 관제 정보를 제공할 수 있는 관제 지원 기술의 개발이 필요한 실정이며, 본 논문에서는 구역 내 이상 운항 선박을 자동으로 식별하는 모델을 제안하였다. 제안하는 이상 운항 식별 모델은 규칙 기반 모델, 위치 기반 모델, 맥락 기반 모델로 구성되며, 대상 해역의 교통 특성에 최적화된 교통 네트워크 모델을 사용하는 특징이 있다. 구현된 모델은 시범센터(대산항 VTS)에서 수집되는 실해역 데이터를 적용하여 실험을 수행하였다. 실험을 통해 실해역의 다양한 이상 운항 상황이 자동으로 식별됨을 확인하였고, 전문가 평가를 통해 식별 결과를 검증하였다.
자율운항선박의 도입을 위해서는 선박 항해 장비 및 시스템들에 대한 국제표준화가 필수적이며, 선박의 항해 및 무선통신 장비들에 대한 표준을 제정하는 국제전기연합(IEC)의 표준화 활동은 매우 중요하다. 본 논문에서는 자율운항선박에서 다루게 될 수 있는 사이버보안 표준을 비롯하여 선박 장비 및 시스템에 대한 표준현황을 다루고 있다. 또한, 해사서비스의 디지털화를 위한 고려요소인 해사공통정보모델과 이를 위한 이내비게이션 서비스 표준 동향도 다루고 있다.
자율운항 선박 지원 6종 서비스는 인공지능 센서 기반 선박 접/이안 및 계류지원 서비스, 화물 양적하 및 선박 입출항 지원, 선박과 터미널 간 실시간 정보 교류를 통한 운항정보 동기화, PSC 점검지원, 선박의 주요 기기를 육상 시범운영센터에서 표출하는 상태모니터링 지원 서비스, 해양사고 발생 시 신속한 조치을 위한 사고 대응지원 서비스로 구성되어 있다. 이 연구에서는 개발되는 6종 서비스 성능검증이 원활히 수행될 수 있도록 육상과 실선박에 설치되어야 하는 장비, 선박과 육상서비스 센터의 데이터 전송을 위한 네트워크 인프라 그리고 종합 상황실 역할의 육상 시범운영센터를 구축하여 안전운항을 위해 6종서비스가 이루어 져야한다.
선박이 부두에 이접안할 경우 쓰러스터나 특수 추진기가 없는 선박은 예선의 도움을 받아 이접안을 하게 된다. 이접안시 예선들은 도선사의 명령에 의하여 선박의 이접안을 도와주게 된다 이때 본선과 예선의 위치가 2차원 지도에 표시되고 부두와의 상대적인 거리가 나타난 다면 이접안에 매우 도움이 될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 이러한 예선사용 지원 시스템에 대해서 개념 설계를 수행하였다. 예선사용 지원 시스템은 본선, 예선 및 부두의 상황을 모니터링하는 예선사용 모니터링 기능과 해양환경을 고려할 때 필요한 예선력을 계산하여 나타내주는 예선사용 자동화 기능을 갖고 있다. 이러한 예선사용 지원 시스템은 항만에 설치된 네트워크를 기반으로 설계되었으며, 추후 한국해양연구원의 선박운항 시뮬레이터를 이용하여 검증될 계획이다.
본 연구는 국내 외 항공운송산업의 환경 변화에 따라 우리나라 항공운송산업의 비용효율성을 극대화할 수 있는 전략을 제시하고, 나아가 이를 유도할 수 있는 정책방안을 제시하고자 27개 세계 주요 항공사들의 비용 및 산출 자료를 이용해 밀도, 규모 및 범위의 경제성을 추정하였다. 추정결과 KAL과 AAR 모두 국제선의 운항밀도를 증대시키는 것이 비용절감의 효과를 높일 수 있다는 것으로 나타났으며, 운항네트워크와 관련하여 KAL과 AAR 모두 가능하다면 네트워크를 확대하는 것이 적절하지만, 보다 더 비용효율적인 효과를 얻기 위해서는 네트워크 확장보다는 국제선의 운항밀도를 증대시키는 것이 보다 적절한 것으로 나타났다. 다음으로 현재와 같은 국내선 및 국제선 여객 화물의 운항비율을 나타내는 국적항공사의 평균비용을 극소화하는 적정 산출량 수준은 현재 보다 높지만 현재 산출량과 적정 산출량 수준에서의 평균비용간에 큰 차이를 보이지는 않는 것으로 나타났으며, 국내선만 운영하는 항공사의 경우는 국적항공사의 적정 규모보다 훨씬 작은 것으로 도출되었다. 마지막으로 양 국적항공사는 국내선의 운항 비중을 줄여 화물 운항 비중을 현재보다 늘릴 경우 범위의 경제가 크게 발생하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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