국제해사기구 MO에서 추진하는 e-Navigation 전략은 육상 사용자와 해상 사용자에 다양한 해사안전 정보를 제공하기 위한 네트워크와 정보표준이 필요하다고 정의한 바 있으며 대용량, 다종류의 해양공간정보 서비스가 제공될 것으로 예상된다. 그러나 현재 개발 중인 선박과 선박, 선박과 육상 간 통신을 지원하는 선박용 이동통신 기술은 대용량의 공간정보를 전송하기에는 제약이 따르므로, 대용량의 정보를 최적화하고 간소화하는 기법 개발이 요구되었다.

The Korean e-Navigation system is a Korean approach to correspond with implementation of IMO e-Navigation. It provides five services, among them SV20 service, a ship remote monitoring system that collects and processes sensor information related to fire, navigation, and seakeeping performance safety. The system also detects abnormal conditions such as fires, capsizing, sinking, navigation equipment failure during navigation, and calculates the safety index and determines the emergency level. According to emergency level, it provides appropriate emergency response guidance for the onboard operator. The fire safety module is composed of three sub-modules; each module is the safety index sub-module, the emergency level determination sub-module and emergency response guidance sub-module. In this study, operational concept of the fire safety module in SV20 service is explained, and fire safety assessment factors are estimated, to calculate the fire safety index. Fire assessment factors included ‘Fire detector position factor,’ ‘Smoke diffusion rate factor,’ and ‘Fire-fighting facilities factor.’

IMO introduced the concept of e-Navigation and proposed MSPs(Maritime Service Portfolios) concept to reduce marine accidents, to improve efficiency of ship operation, port operation, and ship operation technology. Korean e-Navigation defines S1 ~ S5 services, as the service concept focused on domestic e-Navigation service corresponding to IMO MSPs, and is constructing a system as an ongoing project. S2 service (onboard system remote monitoring service) among the concepts of Korean e-Navigation services, is a service concept that judges the emergency level according to risk if an abnormal condition occurs during navigation, and provides corresponding guidance to accident ships based on emergency level. The purpose of this paper is to provide a basic architecture proposal of Korean e-Navigation S2 service navigation safety module, based on the S2 service operation concept. To do this, we conducted a questionnaire survey to ask experts with experience with sailors, to respond to the subjective risk experienced by sailors considering effects of anomalies, including equipment failure relative to sailing and navigational safety. Risk level for each abnormal condition was classified. The basic algorithm design of the navigation safety module is composed of safety index (SI) calculation module based on results of questionnaire and expert opinions, safety level (SL) determination module according to safety index, and corresponding guidance generation module according to safety level. To conduct basic validation of basic architecture of the navigation safety module, simulation of the ship anomaly monitoring was performed, and results have been revealed.

Common Maritime Data Structure (CMDS) is commonly used by shore and ship users in e-Navigation data domain. In the overarching of e-Navigation architecture, IHO uses S-1XX, a digital exchange standard for next-generation marine information, as data exchange standard. The current CMDS has the advantage of intuitively recognizing the overall structure of e-Navigation. However, it has disadvantage in that it does not allow stakeholders to easily understand benefits that e-Navigation can provide when implementing e-Navigation. In this study, the direction of improving existing system for effective e-Navigation implementation was proposed considering RCOs (Risk Control Options) with expected composition of ship/ shore/ communication system by sector.

IMO introduced e-Navigation concept to improve the efficiency of ship operation, port operation, and ship navigation technology. IMO proposed sixteen MSPs (Maritime Service Portfolio) applicable to the ships and onshore in case of e-Navigation implementation. In order to meet the demands of the international society, the system implementation work for the Korean e-Navigation has been specified. The Korean e-Navigation system has five service categories: the S2 service category, which is a ship anomaly monitoring service, is a service that classifies emergency levels according to the degree of abnormal condition when a ship has an abnormality in ship operation, and provides guidance for emergency situations. The navigation safety module is a sub-module of the S2 service that determines the emergency level in case of navigation equipment malfunctioning, engine or steering gear failure during navigation. It provides emergency response guidance based on emergency level to the abnormal ship. If an abnormal condition occurs during the ship operation, first, the ship shall determine the emergency level, according to the degree of abnormality of the ship. Second, an emergency response guidance is generated based on the determined emergency level, and the guidance is transmitted to the ship, which helps the navigators prevent accidents and not to spread. In this study, the operational concept for the implementation of the Korean e-Navigation system is designed and the concept is focused on the navigation safety module of S2 service.

최근 해양안전에 대한 높은 관심과 ICT 기술의 비약적인 발전에 힘입어 선박에 다양한 디지털 장비들을 도입하는 전자항법체계인 e-Navigation이 크게 주목받고 있다. e-Navigation은 해양안전뿐만 아니라, 해양정보 서비스에서 새로운 ICT 패러다임을 제시하고 있다. 이 에 본 연구에서는 e-Navigation과 관련하여 IHO에서 제시하는 새로운 범용 수로데이터모델 S-100을 기반으로 표준화된 전자해도 및 해상정 보의 융합 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 Shore 기반의 해상정보 서비스 플랫폼을 제안하고자 한다. 제안된 Shore 기반 해상정보 서비 스 플랫폼은 기본적으로 전자해도와 날씨, 조류, AIS 정보 등의 센서정보, 그리고 육상지도 정보와의 융합 처리 및 웹 기반 서비스가 가능하 다. 또한, 이러한 플랫폼의 웹 서비스는 스마트 폰 또는 웹 패드의 모바일 단말기에서 간단한 WebApp 또는 App을 이용하여 전자해도 및 다 양한 해상정보 서비스의 활용을 가능하게 할 수 있다. 끝으로, 제안된 플랫폼은 기존의 S-57 전자해도와 더불어 S-101 표준을 지원할 수 있 으며, 웹 서비스 과정에서의 표준과 관련해서는 ISO 19100 시리즈 및 OGC의 공간정보 웹 서비스 표준을 지원한다.

e-Navigation은 선박의 안전과 보안 및 해양환경 보호를 목적으로 선박의 출항에서 입항까지 전 과정에 있어 선박과 육상 간 필요 정보를 수집, 통합, 교환, 표현 및 분석하는 체계를 구축하는 정책이다. 북유럽에서는 이 정책의 수행과제들 중 하나로 선박 대 선박 그리고 선 박 대 육상 사이에 선박 경로정보를 교환하는 방식을 고안하였다. 현재는 주변 선박 간 경로정보를 교환하여 항행정보로 활용하는 방안부터 항 해계획상의 전 경로에 대해 육상과 선박 간 다양한 정보를 공유하는 방안까지 다양한 연구를 진행 중이며, 향후 경로교환시스템이 선박통합항 행시스템의 주요 기능으로 구현될 때에는 현재의 해상교통관제 방식에도 커다란 변화를 가져올 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구는 북유럽 에서 시작한 경로교환 선행연구를 소개하고 실제 선박충돌사고 사례에 가상 적용하여 그 실효성을 확인하였다. 더불어 관제해역 내 적용 시 문 제점을 분석하고 개선방안으로 선박 주도가 아닌 VTS 중심의 경로교환 방안을 도출하였으며, 관련 관제장비의 기능 개선안과 연안 해상교통 관제에 해상교통조정 기능의 필요성과 방향성을 검토하여 우리나라 연안에 적합한 경로공유 방안을 제시하였다.

국제해사기구(IMO)가 개발 중인 e-navigation은 사용자 요구사항으로부터 서비스 및 시스템 아키텍처를 개발하고 이를 기반으로 e-navigation에 필요한 서비스를 사용자에게 제공하는 일종의 전략이다. 지난 2011년 국제해사기구 NAV 57차 회의에서 채택한 포괄적 e-navigation 아키텍처는 e-navigation을 구성하는 선상 및 육상 시스템간의 포괄적 관계만을 나타내고 있으므로 e-navigation 서비스를 실질적으로 구현하기 위해서는 선상시스템용 상세 아키텍처 개발이 요구된다. 아키텍처 개발 시 중요사항으로 사용자 요구사항부터 격차, 해결책으로 이어지는 일련의 전략 요소들과 아키텍처가 연관성 및 추적성을 갖도록 해야 한다는 점이며 이는 IMO가 지속적이고 순환적인 개발 결과 검증을 요구하기 때문이다. 이런 점을 고려하여 본 논문에서는 e-navigation 사용자 요구사항을 분석한 기술트리를 작성하고 이에 포함된 기능들이 격차 분석 결과 및 잠정 해결책들을 만족하는지 여부를 비교 분석하기 위해 미국 국방부의 DoDAF 방법론을 적용하였다. 기술트리 기능들과 e-navigation 전략 요소 개발 내용과의 비교 분석 결과 도출된 아키텍처 요소를 정보 흐름 관계로 표현하여 e-navigation 선상 시스템을 위한 기술적 아키텍처를 제안하였다.

In order to improve the existing S-57 standard, International Hydrographic Organization(IHO) has developed S-100 standard, a Universal Hydrographic Data Model(UHDM) expanded from ISO 19100 series standard to hydrographic area, and is in the process of its implementation. International Maritime Organization(IMO) has established CMDS based on e-Navigation strategy data standard as International Association of Lighthouse Authorities(IALA) established IHDM based on aids to navigation data standard and each data standard is linked with the S-100 standard. Fundamental concept and core principles of S-100 standard is suitable not only for the development of a wide range of hydrographic data and service production standard, including the next generation ENC, but also the development of product specification of non-hydrographic area. This study has examined the operation principle of S-100 standard and analyzed its implementation process as e-Navigation data in relation with ENC. It also noted the utilization of S-100 standard based e-Navigation and its potential effect via examining the development cases of S-100 standard-based product specification, such as nautical publication, ship reporting and pilot request, digital routing guide, tide and water level transmission and other important data cases of e-Navigation field.

해양 분야에서 "e-Navigation"의 개념이 2005년 처음 소개된 이후, 최근 2~3년 전부터 국제해사기구(IMO)와 항로표지협회(IALA)에서 이행전략과 기술 표준화가 급속히 추진되고 있다. 특히 해상교통관제시스템(VTS : Vessel Traffic Service)은 항행지원정보교류가 가능한 육상국으로서 선박 통항의 안전과 효율성을 증진시키고 환경을 보호하는 e-Navigation의 핵심적 시스템으로 인식되고 있다. 최근 IALA VTS Committee에서는 출항에서 도착항까지 항행지원을 위하여 VTS 시스템간 정보 교류(IVEF:Inter-VTS Data Exchange Format)에 대한 요청으로 표준화가 진행되고 있다. 그러나 이러한 해상의 실시간 선박 교통흐름 정보는 국가적으로도 보안에 민감한 정보로서, 테러 등 역기능에 대한 우려가 있어, 안전한 정보교환은 필수적인 요소이다. 따라서 본 논문에서는 상호연동을 위한 보안 프로토콜을 설계하고 안전한 데이터 전송을 위한 보안 구조를 제시하고자 한다.

최근 IMO의 항해안전전문위원회(NAV) 통신작업반을 중심으로 E-Navigation(E-Nav) 전략개발에 관한 연구가 진행되고 있다. E-Nav 전략개발을 위한 통신망 아키텍처의 설계는 선교시스템의 표준 및 미래 항해 및 해양통신 장비에 관한 국가 R&D 프로젝트 방향을 결정하는 중요한 부분이다. 본 연구는 E-Nav 이용자 요구분석을 통하여 항해안전을 향상시키고 해상운송의 부가적인 이익을 가져다 줄 수 있는 E-Nav 서비스를 도출하고 통신망 기준모델을 설계하는데 목적을 두고 있다. 본 연구에서는 E-Nav 서비스를 크게 안전 및 보안, 해양기상, 조난, 비즈니스, 인포테인먼트(infotainment)의 5가지 분야로 나누고, 각 분야 별로 요구되는 E-Nav 서비스를 도출하였다. 그 결과로서 도출된 E-Nav 서비스 지원을 위한 통신망 아키텍처를 제안하였다.

E-navigation 전략의 핵심 장비인 전자해도표시시스템(ECDIS)과 선박자동식별장치(AIS)등의 출현으로 항해사는 전자항해 방식에 적응하며 편리성과 효율성으로 인해 전자항해장비에 의존하게 되었다. 현재의 첨단항해장비는 e-input인 측위정보가 필요하나, 신뢰할 수 있는 측위정보는 제한되어 있으며 고정적이라 할 수 있다. 결과로 첨단항해장비의 운용 및 해양분야의 위치정보 이용을 위해 주 측위시스템의 고장에 대비한 백업 측위시스템이 필요하게 되었다. 즉, 주 측위시스템에 고장이 발생하여 측위시스템으로부터 위치정보를 제공받지 못할 경우, 전파측위시스템 이외의 측위도구를 준비하여야 한다. 본 연구에서는 항만 내 항해 및 위치정보 서비스의 요구를 만족하기 위해 측위시스템을 분석하여 주시스템, 백업시스템의 적절한 조합을 통해 항만측위시스템 이중화 설계를 목적으로 한다.