The mandatory installation of the ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) became an important navigational equipment for navigation officer. In addition, ECDIS is a key component of the ship's digitalization in conjunction with various navigational equipment. Meanwhile, cyber-attacks emerge as a new threat along with digitalization. Damage caused by cyber-attacks is also reported in the shipping sector, and IMO recommends that cybersecurity guidelines be developed and included in International Security Management (ISM). This study analyzed the cybersecurity hazards of ECDIS, where various navigational equipment are connected. To this end, Importance-Performance Analysis (IPA) was conducted on navigation officer using ECDIS. As a result, the development of technologies for cyber-attack detection and prevention should be priority. In addition, policies related to ‘Hardware and Software upgrade’, ‘network access control’, and ‘data backup and recovery’ were analyzed as contents to be maintained. This paper is significant in deriving risk factors from the perspective of ECDIS users and analyzing their priorities, and it is necessary to analyze various cyber-attacks that may occur on ships in the future.

우리나라는 항행교통안전을 위하여 19개 항만과 3개 출입항로에 속력제한구역을 설정하고 제한속력을 지정하고 있으나 항만별 로 제한속력이 다르고 실질적 관리수단의 부재로 제한속력 위반 행위가 빈번히 발생하고 있으며 이로 인하여 인적과실에 의한 선박 충돌 사고가 지속 발생하고 있다. 본 연구는 첫째, 무역항 및 진입수로에서 발생한 해양사고를 분석하였다. 분석결과로 최근 5년간 1,344건(연 평균 269건)이 발생하였고 어선에 의한 사고(563건)가 상선(508건)에 비해 많았으며 특히, 군산항의 어선 선장 50명을 표본으로 설문조사한 결과 45명(90 %)이 제한속력을 알지 못하고 있었다. 둘째, 속력제한 위반 선박에 있는 운항자에게 위험을 알리기 위하여 GPS 플로터 및 전 자해도시스템(ECDIS)에 음성경고 기능과 메시지 경고기능도입을 검토·제안하였다. 셋째, 관련기관과 항법장치 제작업체를 대상으로 전문 가의견을 조사한 결과 제안된 경고기능이 기술적으로 가능한 것으로 확인되었다. 본 연구결과는 선박해양플랜트연구소에서 추진 중인 e-NAVIGATION 사업에 반영 가능하며 선박운항자에 대한 인적과실 감소와 한국형 e-NAVIGATION 구축에 도움이 될 것으로 기대된다.

At present, ECDIS has been widely used in ship positioning, collision avoidance and navigation, and has developed into an important part of integrated navigation and automation system. However, most ECDIS software focuses too much on system function and technical level when realizing powerful navigation AIDS, neglecting the problems that the crew are most concerned about, such as realizing the human-computer interface operation quickly and simply as well as obtaining the information of human-computer interaction effectively and accurately. In order to improve the design of Electronic Chart Display and Information system（ECDIS）human-computer interface and its usability effectively, a new method for evaluating ECDIS human-computer interface is proposed. Starting from the concept and connotation of usability, five-factor personality model is used to measure the users’ personality type in reference to the essence of usability (user’s emotional experience) and calculate the basic emotional variant of users. Then, according to the users’ emotional stimulation after finishing the given ECDIS task and combining with the system Usability scale (SUS), a tool dedicated to usability testing and five dimensions of usability evaluation proposed by Jakob Nielsen, father of usability, the emotion relationship model of usability and users is established by using partial least square method ( PLS ), and the validity of the model is verified with an aim to locate the key indicators that affect the usability of the ECDIS human-computer interface, It will be more helpful to improve the usability of ECDIS human-computer interface.

SOLAS에서는 국제 항해에 종사하는 총톤수 500톤 이상의 선박에 대하여 2018년 7월 1일 이후 도래하는 최초 검사까지 ECDIS 를 설치해야 한다고 규정하고 있다. 새로운 주요 항해 장비로 ECDIS가 탑재되면서 ECDIS 사용에 관련한 다양한 사고가 발생하고 있다. MAIB, BSU, BEAmer, DMAIB, DSB에서 발행한 12가지의 사고보고서에는 항해사의 운용 미숙과 ECDS 시스템의 사고 원인으로 분석하였고, 사고 원인과 관련된 단어들을 정량적으로 분석하기 위해 R-프로그램을 사용하여 텍스트를 분석하였다. 도출 빈도에 따른 단어의 중요도를 나타내기 위해 텍스트 마이닝 기법인 단어 구름, 단어 연관성, 단어 가중치의 방법을 사용하였다. 단어 구름은 사용된 단어들의 빈도 수를 구름 형태로 나타내는 방법으로써 N-gram 모델을 적용하였다. N-gram 모델 중 Uni-gram 분석 결과 ECDIS 단어, Bi-gram 분석 결과는 Safety Contour 단어의 사용 빈도가 가장 많았다. Bi-gram 분석을 기반으로 사고 원인 단어를 항해사와 ECDIS 시스템으로 구분하고, 연관된 단어들을 단어 연관성으로 나타내었다. 마지막으로 항해사와 ECDIS 시스템에 연관된 단어들을 단어 말뭉치로 구성한 후 단어 가중치를 적용하여 연도별 말뭉치 빈도 변화를 분석하였다. 추세선 그래프로 말뭉치 변화 경향을 분석한 결과, 항해사 말뭉치는 최근으로 올수록 감소하였으며 반대로 ECDIS 시스템 말뭉치는 점점 증가함을 나타내었다.

선박 해도시스템은 기존의 종이해도 사용에서 ECDIS을 이용한 전자해도의 사용으로 변화하였다. 선박 항해장비의 자동화, 통합화, 디지털화를 위해서 전자해도의 등장은 필수적이지만 새로운 시스템이 해상에 도입되는 과도기적인 상황에서 예상치 못한 다양한 문제가 발생하면서 항해 안전에 큰 위협이 되고 있다. 이 논문에서는 ECDIS가 새로운 항해 장비로서 본래의 목적에 따라 선박의 안전 항해에 기여하고 있는지를 분석하기 위해서 선박에서 ECDIS를 사용했던 항해사들을 대상으로 ECDIS 사용전과 후에 대한 사용성 평가를 실시하고 대응표본 t 검증하였다. 그 결과, 업무 간소화와 비용 감소에 대한 효율성이 ECDIS 사용 후 더욱 저하된 것으로 유의미하게 분석되었다. 사용자 지침인 IMO ‘MSC.1/Circ.1503 ECDIS - Guidance for good practice’를 분석하여 S/W 유지보수, ECDIS 이상현상, RCDS와 ECDIS의 차이, ECDIS 상의 다양한 정보 중첩으로 인한 식별성 저하 등이 선박 안전에 미치는 영향을 고찰 하였다. 또한 식별된 이상현상을 특성 별로 분류하고 그에 맞는 개선 방안에 대해 제안하였다. 사용성 평가에서 효율성 저하의 원인 은 ECDIS의 문제를 시스템적으로 해결하지 않고 사용자에게 주의를 환기시키는 것으로만 해결하려고 했기 때문으로 분석되며, 우선적으로 ECDIS의 최신 S/W 유지, 전 세계 해역을 포함하는 신뢰성 있는 ENC 발행, S-mode 개발과 같은 정보 식별성 향상이 문제 해결에 필요하다.

해상에서 발생하는 선박 간 음성통신의 문제점을 보완하기 위한 방법으로, 언어적 오류와 VHF 사용제한 및 잡음 등에 영향을 받지 않는 텍스트 기반의 통신시스템을 AIS의 통신기능과 ECDIS의 화면전시 및 입력기능을 연계하는 방법에 착안하여 설계하였다. 개발된 문자통신시스템은 메시지를 이용해 정확한 의사전달이 가능하며, 사용자 편의성 향상을 위한 다양한 UI들을 소프트웨어를 통해 구현하였다. 하드웨어의 추가적인 설치와 개조 없이 구현되고, Message Banner Interface를 이용해 통신문장을 키보드 입력 없이 선택만으로 송신할 수 있으며, 자체 메시지 코딩과 디코딩을 통해 처리속도를 향상시키는 장점을 가진다. 문자통신시스템의 실선적용은 사용자의 언어적 한계와 인식오류를 감소시킬 수 있고, 다양한 VHF 음성통신의 문제를 해결할 수 있는 가장 실용적인 대안으로 판단된다. 또한 해상교통량이 많은 수역에서의 VHF 통신량 감소와 텍스트 기반의 정확한 의사전달과 협력동작 요청으로 선박 간 충돌사고 예방에 도움이 될 것이다.

본격적인 디지털항법시대의 도래와 더불어 그 핵심이라 볼 수 있는 전자해도(ECDIS)가 신조선에 대해서는 일부 선박을 제외하고는 이미 강제탑제화가 되었으며 현존선에 대해서도 그 선종과 크기에 따라서 2018년도 7월1일 이후 첫 SE검사전까지 점차적으로 그 탑제를 의무화하고 있다. 이는 항해사들이 실무에서 종이해도가 아닌 전자해도를 이용해서 항해를 해야함을 의미하고 동시에 ECDIS handling관해 항해사들의 높은 직무능력을 요구하고 있다.

국제해사기구(MO)의 해상인명안전조약(SOLAS)은 모든 선박이 필수적으로 공인 종이해도, 혹은 전자해도(ENC)를 탑재해야만 한다고 명시하고 있으며, 특히 안전성이 검증된 전자해도 디스플레이 시스템인 ECDIS의 사용을 장려하고 있다. 국제수로기구 내에서는 이러한 ECDIS에 사용되는 공인 전자해도 자료가 지역전자해도 관리센터(RENC)를 통해 보급되어야만 한다는 주장이 커지고 있다. 전 세계적으로 ECDIS의 사용이 일반화되면서, 유럽에 현