KR102507801B1 - 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템에 관한 것으로, 어망에 설치되고 GPS (Global Positioning System) 위치의 확인 및 슬롯 사용상태의 분석을 수행하여 상기 어망의 위치를 포함하는 어망 위치 메시지를 전송하는 어망 위치 발신장치, 상기 어망 위치 메시지가 수신되었는지 여부를 확인하고 그렇다면 선박 모니터를 통해 상기 어망의 위치를 파악하며 상기 어망 위치 메시지를 위성 기반의 어망 위치 신호로 변환하여 전송하는 선박 전용수신장치, 및 상기 위성 기반의 어망 위치 신호가 수신되었는지 여부를 확인하고 그렇다면 어망 관리 모니터에 상기 어망의 위치를 표시하는 어망 관리 센터 장치를 포함한다.

Description

자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템{FISHING NET LOCATION MANAGEMENT SYSTEM USING AUTOMATIC MARITIME RADIO DEVICE}
본 발명은 어망 위치 관리 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치발신을 수신하여 어망의 위치를 파악하고 관리할 수 있도록 하는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템에 관한 것이다.
통신기술이 발달함에 따라 선박에 대한 안전, 개인 익수자(조난자) 안전 및 어업 효율화 등을 위해 다양한 무선설비가 등장하고 있다. 그중 가장 대표적인 것이 자율해상무선기기(Automatic Maritime Radio Device; AMRD)다.
자율해상무선기기는 이동형 항로표시 장치, 익수자 위치정보 전송장치 및 어망 위치정보 전송장치 등 각종 소형 위치정보 전송장치를 말하며, 해상에서 운용하고 선박국 또는 해안국과 독립적으로 송신하는 이동국으로 정의될 수 있다. 자동식별장치(AIS) 기술, 디지털선택호출 장치(DSC) 기술, 가공 음성 메시지 등을 이용한 다양한 해상자율무선기기가 출현함에 따라 이에 대한 적절한 규제가 이루어지지 않을 경우 해상안전에 부정적 영향을 미칠 수 있다는 우려가 제기되면서 해상자율무선기기(AMRD)를 체계적으로 구분하고 규정화할 필요성이 커졌다.
ITU가 자율해상무선기기에 대한 규제체계를 마련하기 위해 국제표준화 작업을 시작하였으며, 자율해상무선기기 관련하여 항행안전을 증진시키는지 여부를 기준으로 종별A AMRD(항행안전 증진)와 종별B AMRD(항행안전 무관)로 구분하고, 종별A AMRD는 자동식별장치(AIS) 및 디지털 선택호출장치(DSC) 주파수를 모두 사용하게 하는 한편, 종별B에 대해서는 자동식별장치(AIS) 기술을 적용하는 자율해상무선기기에 VHF 채널 2006번(160.900㎒)을 신규 할당하였다. 종별A AMRD는 크게 보아 항로표지(Aidsto Navigation, AtoN)나 해상조난자위치발신장치(Man Over Board, MOB)의 유형에 해당되며, 종별B AMRD는 어망 부이 등이 해당된다.
이러한 자율해상무선기기 관련 국제표준이 제·개정되고 조항이 신설됨에 따라 이를 사용하여 어망의 위치를 확인하고 체계적으로 관리할 수 있는 시스템이 필요하게 되었다.
한국등록특허 제10-1249535(2013.03.26)호는 어망 감시 시스템에 관한 것으로, 어망의 위치정보 및 어망 감시정보를 검출하여 무선 송신하는 어망감시기와, 상기 어망감시기를 통해 송신되는 어망의 위치정보 및 어망 감시 정보를 수신받고 데이터베이스에 저장 및 관리하는 감시서버와, 상기 감시서버에 수집 및 분석된 어망의 위치정보 및 어망 감시정보를 네트워크를 통하여 수신하는 고객 단말기로 구성되어, 실시간으로 어망의 위치 및 입망 상태 등을 정확히 확인하고 출어하기 때문에 빈 배로 돌아올 경우 발생하는 유류비를 절감할 수 있음은 물론, 기초기가 부러지거나 이동되어 어망이 유실되더라도 어망의 위치 정보를 확보할 수 있어 어망을 쉽게 찾을 수 있어 어망 유실로 인한 손실방지 및 어장황폐화 등의 해양오염을 방지하는 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-1159510(2012.06.19)호는 어망관리 시스템에 관한 것으로, 어망에 설치되어 상기 어망의 위치정보, 식별자 및 상기 어망에 설치된 배터리의 전기 잔량정보를 안테나를 통해 무선으로 송출하여 원격의 선박이 무선으로 수신하도록 하는 어망정보 송신장치를 포함하되, 상기 선박은 상기 어망정보 송신장치로부터 송출되는 상기 어망의 위치정보, 식별자 및 상기 어망에 설치된 배터리의 전기 잔량정보를 안테나를 통해 수신하는 어망정보 수신장치, 전자해도정보를 저장하고 있는 전자해도 저장부, 및 상기 전자해도 저장부에 저장된 전자해도정보 및 상기 어망정보 수신장치가 수신한 정보를 기초로 하여 전자해도상에 상기 어망의 위치, 식별자, 상기 선박의 위치 및 상기 어망에 설치된 배터리의 전기 잔량을 표시하는 어망관리 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한국등록특허 제10-1249535(2013.03.26)호 한국등록특허 제10-1159510(2012.06.19)호
본 발명의 일 실시예는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치발신을 수신하여 어망의 위치를 파악하고 관리할 수 있도록 하는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 선박 모니터를 통해 어망의 위치를 파악하여 관리할 수 있고 통신장비와 연동하여 어망의 위치를 포함하는 AIS 기반의 어망 위치 메시지를 외부로 전달하여 어망충돌 상황에 빠르게 대처할 수 있는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 선박용 위성 송수신장치를 통해 AIS 기반의 어망 위치 메시지를 위성 기반의 어망 위치 신호로 변환하여 원거리 전송할 수 있고 지구대의 선박에 어망 위치까지 네비게이팅 하여 어망의 위치를 신속하게 확인할 수 있는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템을 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템은 어망에 설치되고 GPS (Global Positioning System) 위치의 확인 및 슬롯 사용상태의 분석을 수행하여 상기 어망의 위치를 포함하는 어망 위치 메시지를 전송하는 어망 위치 발신장치, 상기 어망 위치 메시지가 수신되었는지 여부를 확인하고 그렇다면 선박 모니터를 통해 상기 어망의 위치를 파악하며 상기 어망 위치 메시지를 위성 기반의 어망 위치 신호로 변환하여 전송하는 선박 전용수신장치, 및 상기 위성 기반의 어망 위치 신호가 수신되었는지 여부를 확인하고 그렇다면 어망 관리 모니터에 상기 어망의 위치를 표시하는 어망 관리 센터 장치를 포함한다.
상기 어망 위치 발신장치는 주변의 다른 어망 위치 발신장치들과 통신을 하여 다른 어망 위치 발신장치에서 사용하지 않는 빈 슬롯을 확인한 후 어망위치확인 시간을 상기 어망 위치 메시지에 더 포함시켜 확인된 빈 슬롯에서 75슬롯 간격으로 주기적으로 전송시키도록 할 수 있다.
상기 선박 전용수신장치는 상기 어망 위치 메시지에 있는 어망위치확인 시간을 확인하고 상기 어망의 위치를 기초로 어망충돌 가능성을 결정한 후 상기 어망충돌 가능성이 특정 기준 이상인 경우에는 상기 선박 모니터에 알람을 제공하고 상기 어망 위치 발신장치가 발광소자를 동작시키도록 할 수 있다.
상기 어망 관리 센터 장치는 담당 지구대의 지구대 선박으로부터 이동 위치를 주기적으로 수신하여 상기 어망의 위치까지의 최적항로를 제공하고 상기 지구대 선박이 상기 어망의 인근 영역에 진입하는 것을 검출하여 상기 지구대 선박이 상기 어망 위치 메시지를 직접 수신하도록 하여 상기 어망의 위치를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템은 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치발신을 수신하여 어망의 위치를 파악하고 관리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템은 선박 모니터를 통해 어망의 위치를 파악하여 관리를 진행할 수 있고 통신장비와 연동하여 어망의 위치를 포함하는 AIS 기반의 어망 위치 메시지를 외부로 전달하여 어망충돌 상황에 빠르게 대처할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템은 선박용 위성 송수신장치를 통해 AIS 기반의 어망 위치 메시지를 위성 기반의 어망 위치 신호로 변환하여 원거리 전송할 수 있고 지구대의 선박에 어망 위치까지 네비게이팅 하여 어망의 위치를 신속하게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 어망 위치 발신장치를 나타내는 예시도이다.
도 3은 도 1에 있는 어망 위치 발신장치의 어망 위치 발신 과정을 설명하는 순서도이다.
도 4는 도 1에 있는 선박 전용수신장치의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 5는 도 1에 있는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템에서 수행되는 어망 위치 관리 과정을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템(100)은 어망 위치 발신장치(110), 선박 전용수신장치(130) 및 어망 관리 센터 장치(150)를 포함할 수 있다.
어망 위치 발신장치(110)는 어망에 설치되고 GPS(Global Positioning System) 위치의 확인 및 사용하고 있는 슬롯을 파악하여 비어있는 슬롯에 어망의 위치를 포함하는 어망 위치 메시지를 전송할 수 있다.
어망은 물고기를 잡는 데 쓰이는 그물로, 통상 육지로부터 먼 거리에 이격된 바다에 설치하고 어망에 어류들이 충분히 유입될 수 있는 시간을 대기한 후 수거하는 방식으로 어류 채집이 이루어질 수 있다. 어망을 설치한 후에는 비교적 긴 시간 동안 어망이 그대로 방치되기 때문에, 해류나 파도 등에 의해 어망의 위치가 설치한 위치로부터 먼 거리 이동할 수 있으며, 다른 어선 등에 의해 설치된 어망이 도난당하거나 멸실될 수도 있다.
어망 위치 발신장치(110)는 어망에 결합되어 어망의 위치를 표시함으로써 어망을 관리할 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 어망 위치 발신장치(110)는 GPS(Global Positioning System)를 내장하여 어망의 위치정보와 함께 어망 위치 메시지를 전송할 수 있다. 여기에서, 어망 위치 발신장치(110)는 어망 부이 형태로 구현될 수 있고, 이에 한정되지 않고 어망에 결합될 수 있는 형태이면 된다. 어망 위치 발신장치(110)는 신설된 자율해상무선기기(AMRD Group B MOB-AIS) 관련 규정에 따라 구현될 수 있다. 여기에서, 어망 위치 발신장치(110)는 160.900㎒(채널 2006번) AIS 기술을 사용하는 메시지를 전송할 수 있다. 즉, AIS 기술을 사용하는 어망 위치 발신장치(110)는 중심주파수는 160.900㎒, 점유주파수 대역폭의 허용치는 16㎑ 이내이고, 주파수 허용편차는 ±500㎐ 이내이고, 전파형식은 F1D 또는 G1D를 만족하도록 한다. AIS 기술을 사용함이란, CS-TDMA(Carrier-Sense TDMA) 및 SO-TDMA(Self-Organized TDMA) 방식으로 동종의 주변 장치들과 서로 통신을 하여 비어 있는 슬롯 즉, 총 2,250개(75슬롯×30)의 데이터 공간을 할당하여 사용하는 것을 말한다.
AIS는 선박 탑재 장비에 따라 SO-TDMA를 사용하여 선박 상호간의 데이터 충돌을 최소화 하여 정보를 최대한 빠른 주기로 송신하도록 설계되거나 CS-TDMA를 사용하여 AIS 네트워크가 비어있을 시간에만 정보를 송신하여 SO-TDMA를 사용하는 기존의 망에 부하를 주지 않는 범위 내에서 자신의 정보를 송신할 수 있도록 설계된다. 선박용 AIS의 수신장치의 경우 한번에 확인할 수 있는 선박의 총 수가 2,250척 이다.
어망 위치 발신장치(110)는 어망 위치 메시지에 어망위치확인 시간을 더 포함시킬 수 있다.
선박 전용수신장치(130)는 어망 위치 메시지가 수신되었는지 여부를 확인하고 그렇다면 선박 모니터(135)를 통해 어망의 위치를 파악하며 어망 위치 메시지를 위성 기반의 어망 위치 신호로 변환하여 전송할 수 있다. 일 실시예에서, 선박 전용수신장치(130)는 선박에 설치될 수 있으며 어망 위치 발신장치(110)와 무선으로 연결되고 어망의 위치정보가 포함되는 어망 위치 메시지를 수신하여 선박 모니터(135)를 통해 어망의 위치를 파악할 수 있다. 선박 전용수신장치(130)는 어망을 이끄는 선박의 주변을 지나가는 선박에 설치될 수 있다. 여기에서, 선박 전용수신장치(130)는 어망 위치 발신장치(110)와 동일 주파수를 사용하여 어망 위치 메시지를 수신할 수 있다. 예컨대, 선박 전용수신장치(130)는 160.900㎒ 주파수의 선박용 전용 수신기에 해당할 수 있다. 선박 전용수신장치(130)는 어망 위치 메시지에 어망위치확인 시간이 포함된 경우에는 어망 위치 메시지에 있는 어망위치확인 시간을 확인하고 어망의 위치를 기초로 어망충돌 가능성을 결정한 후 어망충돌 가능성이 특정 기준 이상인 경우에는 선박 모니터(135)에 알람을 제공할 수 있다.
선박 전용수신장치(130)는 선내 알람 표시기와 연동하여 경보 알람을 발생할 수 있다. 선박 전용수신장치(130)는 알람 구성을 포함할 수 있고 자체 알람 발생으로 어망충돌 가능성을 알릴 수 있다. 예컨대, 선박 전용수신장치(130)는 자체 알람과 선내 알람 표시기와 연동한 알람 중 적어도 하나를 통해 알람 발생할 수 있어 고장 등에 의해 어망충돌 가능성을 알리지 못하는 상황에 대비할 수 있다. 여기에서, 선내 알람 표시기는 알람음을 울리는 것과 함께 경고램프를 점등하여 선내 알람 발생할 수 있다. 선내 알람 표시기는 스피커 및 LED 등으로 구성되어 알람신호를 알릴 수 있다.
일 실시예에서, 선박 전용수신장치(130)는 선내 탑재된 무선통신장비와 연동하여 어망 위치 신호를 다양한 통신방식으로 외부에 전달할 수 있다. 여기에서, 선박 전용수신장치(130)는 VHS-DSC 기기, LTE-M 기기 등의 통신장비와 연동하여 수신된 어망 위치 메시지를 원거리에 있는 다른 선박이나 관제 서버 등의 외부로 전달하는 “오픈 루프(Open Loop)” 방식으로 동작할 수 있다. 선박 전용수신장치(130)는 이리듐(IRIDIUM) 기반 선박용 위성 송수신 장치와 연동하여 위성 기반의 구조 신호를 이리듐 위성(170)을 통해 발신할 수 있다. 여기에서, 선박에 설치된 위성 송수신 장치는 이리듐 위성(170)을 통해 육상국과 통신할 수 있다.
선박 모니터(135)는 전자해도를 표시하고 선박의 위치, 방향 등의 정보를 가시적으로 표시할 수 있다. 일 실시예에서, 선박 모니터(135)는 선박 전용수신장치(130)와 연동하여 수신된 어망 위치 메시지에 포함되는 어망의 위치를 전자해도 상에서 실시간으로 표시하여 어망의 위치 및 이동경로를 지속적으로 추적할 수 있게 한다. 여기에서, 선박 모니터(135)는 전자해도 상에는 어망 위치 발신장치가 설치된 어망 및 어망을 이끄는 선박의 위치가 표시되고 어망충돌 알람이 표시되어 어망과의 충돌을 피할 수 있도록 도울 수 있다.
어망 관리 센터 장치(150)는 위성 기반의 어망 위치 신호가 수신되었는지 여부를 확인하고 그렇다면 어망 관리 모니터(155)에 어망의 위치를 표시할 수 있다.
어망 관리 센터 장치(150)는 해상교통관제(Vessel Traffic Service; VTS) 시스템에 해당할 수 있으며, VHF 혹은 위성을 기반으로 선박 전용수신장치(130)로부터 어망 위치 신호가 수신되면 인근 경비 함정, 담당 지구대의 지구대 선박 등을 통해 어망을 관리하도록 할 수 있다. 일 실시예에서, 어망 관리 센터 장치(150)는 담당 지구대의 지구대 선박으로부터 이동 위치를 주기적으로 수신할 수 있고 지구대 선박에 어망의 위치까지의 최적항로를 제공할 수 있다. 어망 관리 센터 장치(150)는 지구대 선박이 어망의 인근 영역에 진입하는 것을 검출하여 지구대 선박이 어망 위치 메시지를 직접 수신하도록 하여 어망의 위치를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다. 지구대 선박에는 선박 전용수신장치(130)가 설치될 수 있고 어망 관리 센터 장치(150)로부터 어망의 위치까지의 경로를 제공받아 네비게이팅할 수 있으며 어망 위치 발신장치(110)의 발신 범위에 진입할 경우 어망 위치 발신장치(110)로부터 어망의 위치가 포함된 어망 위치 메시지를 직접 수신하여 실시간으로 어망의 위치를 확인할 수 있다.
도 2는 도 1에 있는 어망 위치 발신장치를 나타내는 예시도이고, 도 3은 도 1에 있는 어망 위치 발신장치의 어망 위치 발신 과정을 설명하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 어망 위치 발신장치(110)는 어망 부이 형태로 구현될 수 있다. 어망 위치 발신장치(110)는 GPS와 통신 모듈, 배터리 등을 탑재하고 부이 형태로 어망에 설치될 수 있다. 어망 위치 발신장치(110)는 GPS를 통해 어망의 위치를 확인할 수 있다. 또한, 어망 위치 발신장치(110)는 송수신 가능한 통신 모듈을 통해 동일 주파수를 사용하는 주변 기기, 예컨대 다른 어망 위치 발신장치들과 통신을 수행하여 발신되는 어망 위치 메시지들 간의 충돌을 회피할 수 있다. 어망 위치 발신장치(110)는 배터리를 내장하여 각 구성 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 배터리는 무선 충전 가능하게 구현될 수 있다. 이때 배터리는 유효기간이 1년 이상인 전용 전지를 사용하며 전지의 용량은 연속하여 12시간 이상 작동할 수 있도록 한다.
도 3을 참조하면, 어망 위치 발신장치(110)는 전원 “온(ON)” 상태에서, GPS 수신부를 통해 GPS(Global Positioning System) 위치를 확인할 수 있다(단계 S310). GPS 수신부는 GPS 위성으로부터 어망 위치 발신장치(110)의 위치 정보 및 시간 정보 등이 포함된 GPS 신호를 수신할 수 있다.
어망 위치 발신장치(110)는 통신 모듈의 수신 기능을 통해 주변 동종 장비(다른 어망 위치 발신장치)가 사용하고 있는 슬롯을 파악하여 빈 슬롯을 확인할 수 있다(단계 S320). 어망 위치 발신장치(110)는 AIS처럼 데이터 송수신을 위하여 채널을 2,250개의 시간 슬롯으로 분할하여 사용하는 시분할 다중화(TDMA) 방식을 적용하고, 작동을 개시하면 슬롯의 사용 상태를 확인하기 위하여 1분 동안 완전한 하나의 프레임을 모니터링한 후 다른 어망 위치 발신장치에서 사용하지 않는 슬롯을 사용하여 자신의 데이터를 송신함으로써 슬롯 충돌을 예방할 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 어망 위치 발신장치(110)는 작동을 개시하면 주변 어망 위치 발신장치에서 발신되는 메시지를 수신하고 수신된 메시지가 사용하고 있는 슬롯을 파악하여 비어있는 슬롯을 확인할 수 있다.
어망 위치 발신장치(110)는 어망의 위치를 포함하는 어망 위치 메시지를 작성하고(단계 S330), 작성한 어망 위치 메시지를 확인된 빈 슬롯을 사용하여 송신할 수 있다(단계 S340). 어망 위치 발신장치(110)는 비어있는 슬롯에 어망 위치 메시지를 할당하여 어망 위치 메시지를 발신한다. 일 실시예에서, 어망 위치 발신장치(110)는 어망위치확인 시간을 어망 위치 메시지에 더 포함시켜 주기적으로 전송할 수 있다. 특히, 신설된 자율해상무선기기(AMRD Ground B MOB-AIS) 관련 규정에는 어망 위치 발신장치가 작동을 개시하면 표준메시지 1번을 75개의 슬롯 간격으로 8회 전송하되 1분±6초 간격으로 이를 반복할 것으로 한다고 되어 있다. 이에 근거하여, 어망 위치 발신장치(110)는 어망 위치 메시지를 75개의 슬롯 간격으로 할당하여 전송하되 이를 GPS 위치의 확인 단계 S310부터 단계를 반복하여 수행할 수 있도록 한다(단계 S350). 어망 위치 발신장치(110)는 최초 어망 위치 메시지가 발신된 슬롯에서 75슬롯 간격으로 다음 어망 위치 메시지를 발신할 수 있다. 어망 위치 발신장치(110)는 어망의 위치 및 어망위치확인 시간을 포함하는 어망 위치 메시지를 무선 주파수를 통해 선박 전용수신장치(130)에 전송할 수 있다. 여기에서, 어망 위치 발신장치(110)는 160.900㎒(채널 2006번) 주파수로 지정될 수 있다.
어망 위치 발신장치(110)는 어망 위치 메시지를 전송하는 과정에서, LED 표시부를 통해 작동 상태를 표시할 수 있다(단계 S360). 일 실시예에서, 어망 위치 발신장치(110)는 배터리를 체크하여 잔량을 시각적으로 표현할 수 있고, 작동 상태를 LED 점멸 또는 발광 색상으로 표시할 수 있다. 어망 위치 발신장치(110)는 주변의 선박에 설치된 선박 전용수신장치(130)를 통해 75슬롯 간격으로 어망 위치 메시지가 수신되지 않는 경우에는 발광 소자를 동작시키도록 하여 정상동작 여부를 확인할 수 있다. 일 실시예에서, 어망 위치 발신장치(110)는 선박 전용수신장치(130)를 통해 어망충돌 가능성이 특정 기준 이상인 경우에도 발광 소자를 동작시키도록 할 수 있다.
도 4는 도 1에 있는 선박 전용수신장치의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 선박 전용수신장치(130)는 선박 설치용 160.900㎒의 전용 수신장치로, RF 수신부(410), 데이터 변환부(430) 및 LCD 표시부(350)를 포함할 수 있다.
RF 수신부(410)는 어망 위치 발신장치(110)와 통신을 통해 AIS 기반의 어망 위치 메시지를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, RF 수신부(410)는 NB-RF 송수신 모듈을 포함할 수 있고 어망 위치 발신장치(110)로부터 74슬롯 간격으로 어망 위치 메시지를 수신하고 어망의 위치에 기초한 어망충돌 가능성에 따라 어망 위치 발신장치(110)의 발광소자를 동작시킬 수 있다. RF 수신부(410)는 데이터 변환부(430)와 RS485 통신을 이용한 직렬 인터페이스(Serial Interface)로 연결되어 어망 위치 메시지를 데이터 변환부(430)로 전달할 수 있다.
데이터 변환부(430)는 AIS 기반의 어망 위치 메시지를 전자해도를 내장한 LCD 표시부(450)에 표시할 수 있는 형식으로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 변환부(430)는 LCD 표시부(450) 또는 선박에 설치된 기존 모니터링 장치와 연동하여 전자해도 상에 어망 및 선박의 위치정보를 표시하여 어망의 위치를 확인할 수 있도록 한다.
LCD 표시부(450)는 S-63, S-57, S-100 중 하나의 전자해도(Electronic Navigational Chart; ENC)를 내장하고 어망 위치 발신장치(110)의 발신신호를 수신한 데이터를 이용하여 선박 모니터(135)의 지도 위에 위치를 표시하는 프로그램 또는 해당 프로그램이 실행되는 단말에 해당할 수 있다. 일 실시예에서, LCD 표시부(450)는 어망의 위치와 선박의 위치 정보를 전자해도 상에 오버레이 하여 표시하기 위한 라이브러리를 포함할 수 있다. LCD 표시부(450)는 어망충돌 가능성을 특정 기준 이상인 경우에는 선박 모니터(135)에 알람을 제공하여 어망충돌 가능성을 알릴 수 있다.
데이터 변환부(430)는 AIS 플로터, e-네비게이션 표시기, 스마트폰 앱, 전자해도를 사용하는 표시기 등 선박에 설치된 기존 표시장비와도 연동되어 수신되는 어망 위치 메시지를 데이터 변환하여 해당 표시기기의 지도 상에 어망의 위치를 표시할 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 데이터 변환부(430)는 선박에 설치되는 LTE-M 기기와 연동하여 수신된 어망 위치 메시지를 해상에서 100㎞ 떨어진 연안까지 대용량 데이터로 전달할 수 있다. 여기에서, 데이터 변환부(430)는 LTE-M 기기와의 연동을 통해 e-네비게이션을 구현하여 육상국에서 어망 위치에 대해 모니터링을 할 수 있다. LTE-M 기기는 LTE 기반의 초고속 해상 무선통신망을 이용하여 다양한 서비스를 제공할 수 있다. LTE-M은 최대 100㎞ 해상까지 초고속으로 데이터 통신이 가능한 통신망으로, 항해 중인 선박에 e-네비게이션 서비스를 제공하는 역할을 한다. e-네비게이션은 항만정보, 기상정보 등을 실시간으로 활용해 선박 안전 운항 등을 돕는다. LTE-M 기기는 선박 전용수신장치(130)의 “오픈 루프(Open Loop)” 동작에 대해서 LTE-M망을 이용하여 해상에서의 어망의 위치를 포함한 선박의 어망충돌 가능성을 LTE, WiFi 등의 무선통신 기능을 가지는 해양 안전 장비에 송신할 수 있고 어망 위치 확인 및 전자해도 스트리밍을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 변환(430)는 이리듐(IRIDIUM) 기반 선박용 위성 송수신 장치와의 연동을 통해 어망 위치 메시지를 위성 기반의 어망 위치 신호로 변환하여 전송할 수 있다. 선박에 설치된 위성 송수신 장치는 이리듐 위성(170)을 통해 원거리에 있는 육상국과 통신하고 육상국의 정보는 해상 재난 서버를 통해 해경에 정보를 제공할 수 있다.
도 5는 도 1에 있는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템에서 수행되는 어망 위치 관리 과정을 설명하는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템(100)은 어망 위치 발신장치(110)를 통해 GPS 위치의 확인 및 슬롯 사용 상태의 분석을 수행하여 어망의 위치를 포함하는 어망 위치 메시지를 전송할 수 있다(단계 S510). 어망 위치 발신장치(110)는 주변의 다른 어망 위치 발신장치들과 서로 통신을 하여 다른 어망 위치 발신장치에서 사용하지 않는 슬롯을 사용하여 자신의 어망 위치 메시지를 전송할 수 있다. 어망 위치 발신장치(110)는 어망위치확인 시간을 어망 위치 메시지에 더 포함시켜 주기적으로 전송할 수 있다.
자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템(100)은 선박 전용수신장치(130)를 통해 어망 위치 메시지가 수신되면 선박 모니터(135)를 통해 어망의 위치를 파악하며 어망 위치 메시지를 위성 기반의 어망 위치 신호로 변환하여 전송할 수 있다(단계 S520). 선박 전용수신장치(130)는 어망 위치 메시지에 있는 어망위치확인 시간을 확인하고 어망의 위치를 기초로 어망충돌 가능성을 결정한 후 어망충돌 가능성이 특정 기준 이상인 경우에는 선박 모니터(135)에 알람을 제공할 수 있다. 여기에서, 어망충돌 가능성은 어망의 위치와 선박의 위치 간의 거리 및 선박의 이동 속도에 따라 결정될 수 있다. 선박 전용수신장치(130)는 어망충돌 가능성이 특정 기준 이상인 경우에는 선박 모니터(135)에 알람을 제공하여 어망과의 충돌을 피할 수 있도록 하고, 어망 위치 발신장치(110)가 발광 소자를 동작시키도록 하여 어망의 위치를 발광 표시로 나타내어 쉽게 확인할 수 있도록 한다.
자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템(100)은 어망 관리 센터 장치(150)를 통해 위성 기반의 어망 위치 신호가 수신되면 어망 관리 모니터(155)에 어망의 위치를 표시할 수 있다(단계 S530). 어망 관리 센터 장치(150)는 담당 지구대의 지구대 선박으로부터 이동 위치를 주기적으로 수신하여 어망의 위치까지의 최적항로를 제공할 수 있다. 어망 관리 센터 장치(150)는 지구대 선박이 어망의 인근 영역에 진입하면 즉, 어망 위치 발신장치(110)의 발신 범위에 진입하면 지구대 선박이 어망 위치 메시지를 직접 수신하도록 하여 어망의 위치를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.
일 실시예에 따른 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템(100)은 신설되는 자율해상무선기기(AMRD Group B MOB-AIS) 관련 규정에 포함되는 어망 위치 발신장치에 의한 어망 위치 발신을 선박 전용수신장치에서 수신하여 어망의 위치를 확인 및 관리할 수 있도록 하며, 필요시 위성을 기반으로 원거리까지 어망 위치 메시지를 전송하여 지구대의 선박을 통해 어망의 위치를 실시간으로 확인할 수 있도록 한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템
110: 어망 위치 발신장치
130: 선박 전용수신장치 135: 선박 모니터
150: 어망 관리 센터 장치 155: 어망 관리 모니터
170: 이리듐 위성
410: RF 수신부 430: 데이터 변환부
450: LCD 표시부

Claims (4)

  1. 어망에 설치되고 GPS (Global Positioning System) 위치의 확인 및 메시지를 전송하는데 사용하는 채널의 슬롯 사용상태의 분석을 수행하여 상기 어망의 위치를 포함하는 어망 위치 메시지를 전송하는 어망 위치 발신장치;
    상기 어망 위치 메시지가 수신되었는지 여부를 확인하고 상기 어망 위치 메시지의 수신이 확인되면 선박 모니터를 통해 상기 어망의 위치를 파악하며 상기 어망 위치 메시지를 위성 기반의 어망 위치 신호로 변환하여 전송하는 선박 전용수신장치; 및
    상기 위성 기반의 어망 위치 신호가 수신되었는지 여부를 확인하고 상기 위성 기반의 어망 위치 신호의 수신이 확인되면 어망 관리 모니터에 상기 어망의 위치를 표시하는 어망 관리 센터 장치를 포함하되,
    상기 어망 위치 발신장치는
    주변의 다른 어망 위치 발신장치들과 통신을 하여 다른 어망 위치 발신장치에서 사용하지 않는 빈 슬롯을 확인한 후 어망위치확인 시간을 상기 어망 위치 메시지에 더 포함시켜 확인된 빈 슬롯에서 75슬롯 간격으로 주기적으로 전송시키도록 하고,
    상기 선박 전용수신장치는
    상기 어망 위치 메시지에 있는 어망위치확인 시간을 확인하고 상기 어망의 위치와 선박의 위치 간의 거리 및 선박의 이동 속도를 기초로 어망충돌 가능성을 결정한 후 상기 어망충돌 가능성이 특정 기준 이상인 경우에는 상기 선박 모니터에 알람을 제공하고 상기 어망 위치 발신장치가 발광소자를 동작시키도록 하여 상기 어망의 위치를 발광 표시로 나타내도록 하는 것을 특징으로 하는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 어망 관리 센터 장치는
    담당 지구대의 지구대 선박으로부터 이동 위치를 주기적으로 수신하여 상기 어망의 위치까지의 최적항로를 제공하고 상기 지구대 선박이 상기 어망의 인근 영역에 진입하는 것을 검출하여 상기 지구대 선박이 상기 어망 위치 메시지를 직접 수신하도록 하여 상기 어망의 위치를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자율해상무선기기를 이용한 어망 위치 관리 시스템.
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