KR102624228B1 - 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 훈련자가 장착하며, 실제 잠수함에서 승선하는 것과 동일하게 가상현실에서 구현되도록 실제의 승선 환경에서의 상황을 느낄 수 있도록 지원하는 혼합현실 장비를 포함하되, 상기 혼합현실 장비와 통신 연결되는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템에 있어서, 잠수함 및 수상함의 승무원을 훈련시키기 위한 CAD 정보와 실사가 결합된 잠수함과 수상함의 가상현실을 구현하고, 실적함 건조를 접목하여 생산성/운용능력 향상 수단으로 활용하고, VR(Virtual Reality)과 설계 정보간 연계를 통한 활용도 높은 가상현실을 구현하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템을 제안한다.
Description
본 발명은 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잠수함 및 수상함의 승무원을 훈련시키기 위한 CAD 정보와 실사가 결합된 잠수함과 수상함의 가상현실을 구현하고, 실적함 건조를 접목하여 생산성/운용능력 향상 수단으로 활용하고, VR(Virtual Reality)과 설계 정보간 연계를 통한 활용도 높은 가상현실을 구현하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템에 관한 것이다.
종래의 가상현실 훈련 시스템은 시뮬레이션 공간을 포함하며, 상기 시뮬레이션 공간은 시뮬레이션 되어야 하는 장치의 중요한 영역을 재현한다. 예를 들어, 비행기에 있어서는 조종실에 관한 것이다. 훈련되어야 하는 인원이 규칙적으로 상기 영역을 정상 작동 동안 떠날 필요가 없기 때문에 시뮬레이션 적용이 어렵지 않다.
하지만 잠수함 또는 수상함에서는 규칙적으로 한 스테이션(station)에서만 훈련하는 것이 필요한 것이 아니라, 통례적으로 함정의 다수의 장소에 도달할 수 있어야 하므로 규칙적으로 실제의 잠수함 또는 수상함에서 실행되어야 한다.
따라서 실제 잠수함 또는 수상함을 통해 대면 교육 방식으로 진행될 수밖에 없어, 훈련 시간 동안 잠수함 또는 수상함이 출격을 위해 이용되지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 해외 컨소시엄 조선소의 잠수함 또는 수상함에 대한 이해도 부족으로 인한 생산성이 저하된다는 문제점이 있었다.
또한, 건조과정에서 필요한 정보의 직관적 파악이 어려우며, 건조 미경험 인력 투입으로 생산효율이 저하될 수 있고, 건조 중 반복되는 문제에 대한 예방 및 관리수단이 없다는 문제점이 있었다.
본 발명의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 잠수함 또는 수상함 운용 및 운항 노하우와 혼합현실(MR)을 접목한 종합 컨텐츠를 포함하는 함정 통합 솔루션 시스템을 통하여, 시운전/운항 교육 훈련에 대한 품질 제고와 특수선 설계/생산 업무 효율 향상이 가능하도록 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 영업, 건조, 운용 및 유지/보수 분야의 함정의 라이프 사이클을 반영한 컨텐츠를 구성하며, 최신 트랜드가 반영된 기술전수 컨텐츠를 포함하여 복잡한 절차 및 정보에 대하여 이해도를 높일 수 있도록 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 4차 산업 혁명에 걸맞게 사용자의 접근성 향상을 위해 태블릿 PC 등과 같은 혼합현실 장비를 이용하여 AR 기능을 통해 증강현실 컨텐츠를 포함하여 일반배치도 및 P&ID에 증강현실 컨텐츠를 접목하여 주요체계에 대한 이해도를 높일 수 있는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다
본 발명의 다른 목적은, 함 내 밸브(valve), 장비, 시스템 정보와 일반배치도 및 P&ID를 혼합현실(MR)에 접목하여 자연스러운 시스템 프로세스 교육을 통해 보다 효과적인 자재 위치 및 주변환경이 파악 가능한 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템은, 훈련자가 장착하며, 실제 잠수함 또는 수상함에 승선하는 것과 동일하게 가상현실에서 구현되도록 실제의 승선 환경에서의 상황을 느낄 수 있도록 지원하는 혼합현실 장비를 포함하되, 상기 혼합현실 장비와 통신 연결되는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템에 있어서, 함정의 외형 3D 모델과 주요 제원 및 임무 정보가 제공되는 일반정보 플랫폼; 함정 건조의 주요체계 설치공법 및 블록 탑재 절차 정보를 제공하는 건조공법 플랫폼; 상기 함정에 탑재된 밸브 및 장비에 대한 중요도, 수량 및 분포도 정보를 제공하는 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼; 통신 및 무기 시스템, 전기 시스템, 기계 시스템의 작동 가이드 매뉴얼을 제공하는 운용절차 가시화 플랫폼; 통신 및 무기 시스템, 전기 시스템, 기계 시스템의 체계별 예방정비 임무목록과 MRC를 제공하는 예방정비 플랫폼; 구역 및 체계별 교훈학습을 묶음화를 진행하여 연계된 정보를 제공하며, 구역 및 계통을 선택하여 해당 장비별, 구역별 교훈학습을 제공하는 교훈학습 플랫폼 및 함정의 내부, 외부 및 주변환경을 3차원 시각정보로 제공하는 가상승선 플랫폼을 포함하며; 상기 플랫폼은 VR과 P&ID와 일반 배치도간 연계를 통해 정보를 제공하며; 상기 플랫폼들은 함정의 라이프 사이클을 반영한 컨텐츠로 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 일반정보 플랫폼은, 함정 판매자료 확보가 가능하도록 함정 외형 3D 모델과 AR 기능을 지원하며; 추진체계별로 무장 및 센서류 옵션 정보와 무장과 센서류의 수량 및 정보를 표시할 수 있는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 건조공법 플랫폼은, 함정건조의 키 이벤트와 블록 탑재순서 및 주요장비 설치 절차를 안내하여 표시하며, 표시되는 정보에 대하여 증강현실(AR) 컨텐츠로 표시할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼은, 밸브나 장비명을 검색하거나 리스트에서 선택 시 함정 내/외부 실사와 일반배치도를 배관계통도와 연계하여 위치를 확인할 수 있도록 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 운용절차 가시화 플랫폼은, 통신 및 무기 시스템, 전기 시스템, 기계 시스템의 작동 절차를 장비 매뉴얼, 컨트롤러 화면, 3D 모델 및 실사(VR View)가 연계되어 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 예방정비 플랫폼은, 장비별/세부 품목별 구분된 리스트에서 예방정비 주기, 투입인력, 장비 및 중요도를 포함하는 정보를 확인하고 함내 장비 설치 위치 및 세부 품목 위치 정보를 실사를 기반으로 장비 매뉴얼과 연계하여 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 교훈학습 플랫폼은, 사용자가 원하는 장비 및 계통을 선택하여 해당 구역내 장비 및 계통을 표시하며; 선택된 장비 및 계통의 주요 교훈학습(L/L) 정보를 VR View와 연계된 화면을 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 가상승선 플랫폼은, 함정 내/외부 및 주변환경을 레벨(Level)별로 구분하여 표시하며; HMD(Head mounted Display)를 지원하여, 화면 응시를 통해 위치 이동 및 선택이 가능하도록 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 잠수함 또는 수상함 운용 및 운항 노하우와 혼합현실(MR)을 접목한 종합 컨텐츠를 포함하는 함정 통합 솔루션 시스템을 통하여, 시운전/운항 교육 훈련에 대한 품질 제고와 특수선 설계/생산 업무 효율 향상이 가능한 효과를 가진다.
본 발명에 따르면 영업, 건조, 운용 및 유지/보수 분야의 함정의 라이프 사이클을 반영한 컨텐츠를 구성하며, 최신 트랜드가 반영된 기술 전수 컨텐츠를 포함하여 복잡한 절차 및 정보에 대하여 이해도를 높일 수 있는 효과를 가진다.
본 발명에 따르면, 4차 산업 혁명에 걸맞게 사용자의 접근성 향상을 위해 태블릿 PC 등과 같은 혼합현실 장비를 이용하여 AR 기능을 통해 증강현실 컨텐츠를 포함하여 일반배치도 및 P&ID에 증강현실 컨텐츠를 접목하여 자연스러운 시스템 프로세스 교육을 통해 보다 효과적인 주요체계에 대한 이해도를 높일 수 있는 효과를 가진다.
본 발명에 따르면, 함 내 밸브(valve), 장비, 시스템 정보와 일반배치도 및 P&ID를 혼합현실(MR)에 접목하여 자연스러운 시스템 프로세스 교육을 통해 보다 효과적인 자재 위치 및 주변환경이 파악 가능한 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 블록 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 일반정보 플랫폼를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 일반정보 플랫폼에서 태블릿을 활용한 증강현실 컨텐츠 실행화면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 건조공법 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 건조공법 플랫폼에서 태블릿을 활용한 블록탑재 순서 증강현실 컨텐츠 실행화면을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 주요 체계 운용절차 가시화 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 예방정비 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 장비별/구역별 교훈학습 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 가상승선 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
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도 9는 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 예방정비 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 장비별/구역별 교훈학습 플랫폼을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 가상승선 플랫폼을 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 블록 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 일반정보 플랫폼를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 일반정보 플랫폼에서 태블릿을 활용한 증강현실 컨텐츠 실행화면을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 건조공법 플랫폼을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 건조공법 플랫폼에서 태블릿을 활용한 블록탑재 순서 증강현실 컨텐츠 실행화면을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼을 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 주요 체계 운용절차 가시화 플랫폼을 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 예방정비 플랫폼을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 장비별/구역별 교훈학습 플랫폼을 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템의 가상승선 플랫폼을 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)은 4차 산업혁명시대에 걸맞은 함정 건조/운용/영업 활동에 적용 가능한 것으로 CAD 정보와 실사가 결합된 차별화된 함정 가상현실을 구현하고, 실적함 건조 경험을 접목하여 생산성/운용능력 향상 수단으로 활용하며, VR(Virtual Reality)과 설계 정보간 연계를 통한 활용도 높은 가상현실을 구현할 수 있다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)은 훈련자가 장착하는 복수개의 혼합현실(MR: Mixed Reality) 장비(10-1 내지 10-n)와 통신 연결될 수 있다.
혼합현실 장비(10)는 훈련자가 장착하여, 실제 잠수함 또는 수상함에서 승선하는 것과 동일하게 가상현실과 증강현실에서 구현되도록 실제의 승선 환경에서의 상황을 느낄 수 있도록 지원하는 장비를 의미한다.
또한, 혼합현실 장비는 HMD(Head mounted Display), 리모트 컨트롤러(remote controller) 및 사용자 단말기를 포함할 수 있으며, 사용자 단말기는 스마트폰 또는 태블릿 PC(Tablet PC) 등을 포함할 수 있다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)은 각종 플랫폼을 저장하는 데이터베이스 서버부(100a)와 혼합현실 장비와 연결되는 통신부(100b)와 혼합현실 장비에 각종 플랫폼의 데이터를 360도 촬영된 함정 내/외부 구역별 영상과, P&ID(Piping & Instrument Diagram), 일반배치도를 연계하여 디스플레이하는 디스플레이부(100c)를 포함할 수 있다.
여기서 혼합현실(MR)은 가상현실(VR: Virtual Reality)과 증강현실(AR: Augmented Reality) 기술요소의 융합을 의미하는 것으로 함정의 라이프 사이클(Life Cycle)을 반영하여 총 7단계로 컨텐츠 구성할 수 있다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)은 함정의 라이프 사이클(Life Cycle)을 반영하여, 제1 단계 일반정보 플랫폼(110)과, 제2 단계 건조공법 플랫폼(120)과, 제3 단계 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼(130)과, 제4 단계 운용절차 가시화 플랫폼(140)과, 제5 단계 예방정비 플랫폼(150)과, 제6 단계 장비별/구역별 교훈학습 플랫폼(160) 및 제7 단계 가상승선 플랫폼(170)을 포함할 수 있다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)은 도 2를 참조하면, 일반정보 플랫폼(110)과, 건조공법 플랫폼(120)과, 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼(130)과, 운용절차 가시화 플랫폼(140)과, 예방정비 플랫폼(150)과, 장비별/구역별 교훈학습 플랫폼(160) 및 가상승선 플랫폼(170)을 포함한다.
또한, 일반정보 플랫폼(110)과 건조공법 플랫폼(120)은 증강현실(AR) 지원 컨텐츠로 증강현실 지원이 가능함을 증강현실(AR) 표시부(110a, 120a)를 통해 알 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 제1 단계인 일반정보 플랫폼과 제2 단계인 건조공법 플랫폼에 대하여 증강현실 지원이 가능한 것을 예로 표시하였으나 제3 단계 내지 제7 단계의 플랫폼에서도 증강현실 지원이 가능하도록 구비될 수 있다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)의 일반정보 플랫폼(110)은, 차별화된 함정 판매자료(sales material) 확보가 가능하도록 함정 3D AR 기능을 지원할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 함정 일반정보 진입 화면(111)에서 함정 외형 3D 모델과 함정 주요 제원 및 임무를 표시할 수 있다.
또한, 함정 생존성 강화 설계 정보(112)에서는 IR, URN, RCS, Electro Magnetic과 다층 방어 개념에 대하여 표시할 수 있다.
또한, 무장/센서류 옵션 정보(113)에서는 탑재장비 옵션 정보와 무장 n종, 센서류 n종과 같이 관련 정보 및 수량을 표시할 수 있다.
또한, 주요 탑재 체계 정보(114)에서는 전투체계, 무장/센서류, 추진체계별로 각종 정보를 표시할 수 있다.
디지털플랫폼을 활용해 함정 소개자료 세부 컨텐츠별 구분이 가능하며, 3D 모데상에서 주요체계에 대한 옵션별 제원 확인이 가능하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 태블릿(Tablet PC)을 활용한 증강현실(AR) 컨텐츠 실행화면(115)을 통해, AR 기술을 활용하여 함정 3D 모델 정보를 공간의 제약없이 확인 가능하다.
따라서, 종래에는 홍보영상, 팜플렛, PPT/PDF 등에 자료가 국한되었으나 디지털플랫폼을 활용해 3차원 모델 기반 가상/증강 현실을 적용하여 함정 소개자료를 구현하여 시공간의 제약없이 모델 기반으로 대선주 협의가 가능하다는 장점이 있다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)의 건조공법 플랫폼(120)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 건조 공법 관련 기술전수 플랫폼을 구축하여 함정건조 Key Event, 주요체계 설치공법(축/타계, 가스파이프, 주전로), Block 탑재 절차(정상/지연조건)에 대하여 표시할 수 있다.
건조공법 진입 화면(121)에서는 함정건조 키 이벤트(Key Event)와 건립 순서(Erection Sequence)와 설치절차(Installation Procedure)를 표시할 수 있다.
함정 건조 키 이벤트(Key Event) 화면(122)에서는 S/C(Steel Cutting) 내지 D/L(Delivery)까지의 생산과정 설명과 홍보영상 탑재된 내용을 표시할 수 있다.
보다 구체적으로는 S/C(Steel Cutting), A/P(Assembly/Pre-Outfitting), P(Painting), K/L(Keel Laying), B/E(Block Erection), L(Launching), N/C(Naming Ceremony), T(Trial), D/L(Delivery)단계의 생산과정을 설명할 수 있다.
블록(Block) 탑재 절차 화면(123)에서는 정상 탑재 조건 또는 지연장비 발생 조건에 따라 상황에 맞게 블록 탑재 절차를 표시할 수 있다.
주요체계 설치공법 화면(124)에서는 가스 파이프(Gas pipe)와 샤프트 & 러더 시스템(Shaft & rudder system) 및 파워 케이블(Power cable) 등의 설치공법에 대하여 표시할 수 있다.
종래에는 블록(Block) 탑재 순서를 2D 도면으로 탑재 순서도면이 제공되며, 설치절차서도 2D 도면으로 제공되었으나 디지털플랫폼을 적용하여, 함정 건조 주요 절점(Key Event)에 대한 설명 및 참고 영상을 제공하고, 3D 모델링과 2D도면을 연계하여 블록(Block) 탑재 순서를 표현함으로써 생산현장에서 직관적으로 정보를 습득할 수 있도록 구현하였다.
또한, 3D 모델을 이용하여 주요체계의 복잡한 설치 절차에 대한 이해도를 높일 수 있는 수단을 제공하였다.
이것에 의해 도 6에 도시된 바와 같이, 태블릿(Tablet PC)을 활용한 블록탑재 순서 증강현실(AR) 컨텐츠 실행화면(125)를 살펴보면, 기존에 도면, 문서로 학습하던 것에서 함정 건조 경험이 부족한 인원 및 해외 함정 계약 시 Local contents(자국 조선소에 기술이전)를 이용한 건조 옵션(option) 등이 문제(issue)될 때 이에 효과적으로 대응할 수 있는 효과를 가진다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)의 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼(130)은, 탑재된 밸브 및 장비에 대한 신속한 정보 확인이 가능하며, 총 34개 계통 중 중요도, 밸브 수량, 분포도 등을 고려하여 9개 계통(SW, CA, CW, FO, FS, FT, SP, FW, LO)에 대하여 정보를 제공할 수 있다.
밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼(130)에서는 도 7에 도시된 바와 같이, VR과 P&ID와 일반 배치도간 연계를 통해 정보를 동시에 제공할 수 있다.
종래에는 밸브 리스트, P&ID 도면, 배관 설치도면 등 2D 도면 및 3D 모델링을 개별로 보면서 밸브(valve)와 장비의 위치를 확인하였으나 360도 촬영된 함정 내/외부 구역별 영상(131)과, P&ID(Piping & Instrument Diagram. 132), 일반배치도(133)를 연계하여 해당 계통을 구성하는 장비, 밸브 위치를 신속 정확하게 식별할 수 있도록 구성된다.
기존에 배관 계통도를 바탕으로 밸브 및 장비 위치를 파악하기 위해서는 배관 라인(line)을 따라서 하나씩 현장에서 확인이 필요하였으나, 디지털플랫폼을 활용하여 밸브(valve)나 장비명을 검색하거나, 리스트(list)에서 선택 시 함정 내/외부 실사와 일반배치도를 배관계통도와 연계하여 신속하게 위치를 확인할 수 있어, 승조원 및 운용요원들이 시공간에 제약없이 조속히 함정에 적응할 수 있도록 정보를 제공한다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)의 운용절차 가시화 플랫폼(140)은, 총 3개 공종, 16개 체계에 대하여 Mimic과 장비 매뉴얼, VR View를 연계한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 운용절차 가시화 플랫폼(140)에서 운용절차 가이드 진입 화면(141)에서는 통신 및 무기 시스템(Communication & Weapon System)과 전기 시스템(Electrical System)과 기계 시스템(Machinery System)을 표시할 수 있다.
통신/무장체계 작동 가이드 화면(142)에서는 통신 및 무장에 관한 9개 체계에 대하여 구현이 가능하며, 15개 Mimic, 82개 매뉴얼 및 개별 VR간 연계를 통해 표시할 수 있다.
또한, 전장/제어 작동 가이드 화면(143)에서는 전장/제어 작동에 관한 4개 체계에 대하여 구현이 가능하며, 55개 Mimic, 42개 매뉴얼 및 개별 VR간 연계를 통해 표시할 수 있다.
또한, 추진체계 작동 가이드 화면(144)에서는 G/T, R/G, D/E 구현이 가능하며, 3개 Mimic, 8개 매뉴얼 및 개별 VR간 연계를 통해 표시할 수 있다.
기존에 제작사 매뉴얼 및 서비스 엔지니어(Service engineer)를 통해 습득하였던 장비 작동 절차를 장비 매뉴얼, 컨트롤러(Controller)화면, 3D 모델 및 VR View(실사)가 연계된 프로그램을 통해 신속/정확하게 습득할 수 있도록 하고, 시공간의 제약없이 원활한 교육이 가능한 효과를 가진다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)의 예방정비 플랫폼(150)은, 탑재된 주요 체계 예방정비 플랫폼을 구축한다.
예방정비 플랫폼(150)은 도 9에 도시된 바와 같이, 총 18종의 주요 체계별 예방정비 임무목록과 MRC, VR view를 연계한다.
통신 및 무기 시스템 10종, 전기 시스템 5종, 기계 시스템 3종을 포함한다.
예방정비 플랫폼(150)의 유지보수 진입 화면(151)은 총 18종의 주요체계를 선택할 수 있는 화면을 표시한다. 주요체계 리스트에서 어느 하나를 선택하여 해당 체계에 대하여 표시할 수 있다.
또한, 세부 기자재/임무 목록 화면(152)에서는 총 18종 체계에 대해 824개 임무 목록을 연계하여 표시하는 것을 나타낸다.
세부 기자재별 MRC 표시 화면(153)에서는 총 18종 체계에 대하여 602개의 MRC(Maintenance Requirement Card)를 연계하여 표시할 수 있다.
또한, 대상장비 VR View 화면(154)에서는 대상장비별 VR View를 연계하여 해당 장비에 대하여 표시할 수 있다.
기존에는 예방정비 절차는 제작사에서 제공하는 매뉴얼을 기반으로 이루어져 세부 구성품의 위치 확인 및 절차 습득에 어려움이 존재하였으나 디지털플랫폼을 통하여 장비별/세부 품목별 구분된 리스트에서 예방정비 주기/투입인력/장비/중요도 등을 한번에 확인하고 함내 장비 설치 위치 및 세부 품목 위치 정보를 실사를 기반으로 장비 매뉴얼과 연계하여 확인할 수 있도록 구성된다.
이것에 의해 장비별/세부 품목별 예방정비 관련 일체의 정보를 한번에 파악할 수 있도록 구분된 리스트에서 예방정비 이력카드(MRC)와 장비 설치 위치를 연계하여 일괄 확인할 수 있도록 구성하여 운용 요원이 신속하게 예방정비가 필요한 장비/세부품목의 정보를 확인할 수 있도록 정보를 표시할 수 있다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)의 장비별/구역별 교훈학습 플랫폼(160)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 공사수행 과정에서 문제(Issue)된 주요 L/L 항목에 대해 생산공종/구역별 구분 후 자료와, VR View 연계(총 5개 공종, 25개 구역에 대하여 주요 L/L 215건 연동)할 수 있다.
장비별/구역별 교훈학습 플랫폼(160)에서 교훈학습 진입 화면(161)은 구역/계통을 선택할 수 있으며, 영업용으로 외국어 버전으로 표시 가능하도록 외국어 버전이 선택 가능하도록 구비된다.
해당 구역내 장비/계통 선택화면(162)에서는 구역, 체계별, L/L를 묶음화 진행 가능하며, 사용자가 원하는 장비/계통을 선택하여 해당 구역내 장비/계통을 표시할 수 있다.
또한, L/L선택시 VR View 연계 화면(163)을 통해 L/L별 VR View 연계된 화면을 제공할 수 있으며, Lessons Learned 화면(164)를 통해 주요 L/L의 정보를 여러 호위함공사와 연계할 수 있다.
종래에는 각 부서별로 작성된 Lessons Learned를 종합관리부에서 취합하여 사내 배포를 하였으나, 시스템에 등록되지 않고 등록된 Lessons Learned의 퀄리티(quality)도 수준차이가 크고 해당 정보에 접근이 어려워 공사 완료 시 허례허식 수준의 애물단지로 전락하였으나, 디지털플랫폼을 활용하여 공종별(배관/선장/기계/전기/시운전 등), 구역별, 장비별 Lessons Learned를 구분 후 VR View와 연계하여 공사 중 발생한 문제에 대한 신속한 접근 및 이해도 향상을 위한 정보를 제공한다.
이것에 의해 함정 건조과정에서 발생하였던 문제점들을 장비별/구역별/공종별로 정리하여 VR View와 연계함으로써 유사함정 건조시 생산/설계 인력들이 편리하고 신속하게 접근할 수 있도록 데이터베이스(database)화 하여 활용할 수 있다.
디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템(100)의 가상승선 플랫폼(170)은, 도 11에 도시된 바와 같이, 함정 내/외부 가상승선 플랫폼을 구축하여 Level별 총 8단계로 구분하여 가상승선(VR Tour)진입 화면(171)을 표시할 수 있다.
가상승선 실행화면(172)에서는 총 367 spot에 대해 일반배치도와 연계하여 표시할 수 있다.
또한, HMD용 가상 승선 집입화면(173)은 HMD(Head mounted Display)와 함께 리모트 컨트롤러를 추가 지원하여 HMD 화면(174)에 도시된 바와 같이, HMD 내 좌/우 안(眼) 화면으로, 위치 이동과 선택은 화면 응시를 통해 수행 가능하다.
또한, 리모트 컨트롤러(미도시)에 의해 위치이동 및 선택이 가능하도록 구현될 수 있다.
이것에 의해 건조가 완료된 함정의 내/외부를 고해상도 360도 촬영을 통해 얻은 결과물로 VR Tour 기능을 구현하여 실제 함정에 승선하지 않고도 함정 내/외부를 체험할 수 있도록 구성된다.
따라서, 잠수함 또는 수상함의 내/외부 및 주변환경이 3차원 시각정보로 제공되고, P&ID 정보와, 일반배치도가 연계되어 정보를 나타낼 수 있다.
또한, 공사수행 과정에서 문제(Issue)된 주요 L/L 항목에 대해 생산공종/구역별로 구분 후 VR View와 연계하여 자료를 제공할 수 있다.
따라서, 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템에서 발생하는 문제들을 종합적으로 진단해 처리하는 것으로 복수개의 주요 장비에서 발생할 수 있는 문제들을 해결할 수 있다.
예를 들어 어떤 장비 또는 부품이 고장 났을 때 그 고장난 부분이 어디에 위치하는지 표시하고, 고장 원인이 무엇인지 진단하고, 어떻게 고칠 것인지에 대한 설명과, 고장을 해결할 때 까지의 작업 상태를 나타낼 수 있다.
또한, 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템에서 디스플레이 되는 화면을 복수개로 분할하여, 해당 검색 정보에 대한 데이터를 복수개로 동기화하여 동시에 나타내는 것을 특징으로 한다.
즉, VR View로 3차원 시각정보로 제공되고, P&ID 정보와, 일반배치도가 연계되어 동시에 정보가 제공될 수 있다.
이것에 의하여, CAD 정보와 실사가 결합된 차별화된 가상현실을 구현하여 일반배치도 정보와 P&ID를 VR에 접목하여 자연스러운 시스템 프로세스를 통해 보다 효과적인 교육을 수행할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 잠수함 및 수상함의 운용 및 운항 노하우와 혼합현실(MR)을 접목한 종합 컨텐츠를 포함하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템을 통하여, 시운전/운항 교육 훈련에 대한 품질 제고와 특수선 설계/생산 업무 효율 향상이 가능한 효과를 가진다
또한, 본 발명에 따르면 함정의 라이프 사이클(영업-건조-운용 및 유지/보수)에 따른 정보 제공과 일반배치도와 P&ID를 가상현실(VR) 및 증강현실(AR)에 접목하여 자연스러운 시스템 프로세스 교육을 통해 보다 효과적인 자재 위치 및 주변환경이 파악 가능한 효과를 가진다.
지금까지 본 발명의 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러가지 실시변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한설명 보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 혼합현실 장비
100: 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템
110: 일반정보 플랫폼
115: 증강현실(AR) 컨텐츠 실행화면
120: 건조공법 플랫폼
125: 증강현실(AR) 컨텐츠 실행화면
130: 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼
140: 운용절차 가시화 플랫폼
150: 예방정비 플랫폼
160: 장비별/구역별 교훈학습 플랫폼
170: 가상승선 플랫폼
100: 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템
110: 일반정보 플랫폼
115: 증강현실(AR) 컨텐츠 실행화면
120: 건조공법 플랫폼
125: 증강현실(AR) 컨텐츠 실행화면
130: 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼
140: 운용절차 가시화 플랫폼
150: 예방정비 플랫폼
160: 장비별/구역별 교훈학습 플랫폼
170: 가상승선 플랫폼
Claims (8)
- 훈련자가 장착하며, 실제 잠수함 또는 수상함에 승선하는 것과 동일하게 가상현실에서 구현되도록 실제의 승선 환경에서의 상황을 느낄 수 있도록 지원하는 혼합현실 장비를 포함하되, 상기 혼합현실 장비와 통신 연결되는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템에 있어서,
함정의 외형 3D 모델과 주요 제원 및 임무 정보가 제공되는 일반정보 플랫폼;
함정 건조의 주요체계 설치공법 및 블록 탑재 절차 정보를 제공하는 건조공법 플랫폼;
상기 함정에 탑재된 밸브 및 장비에 대한 중요도, 수량 및 분포도 정보를 제공하는 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼;
통신 및 무기 시스템, 전기 시스템, 기계 시스템의 작동 가이드 매뉴얼을 제공하는 운용절차 가시화 플랫폼;
통신 및 무기 시스템, 전기 시스템, 기계 시스템의 체계별 예방정비 임무목록과 MRC를 제공하는 예방정비 플랫폼;
구역 및 체계별 교훈학습을 묶음화를 진행하여 연계된 정보를 제공하며, 구역 및 계통을 선택하여 해당 장비별, 구역별 교훈학습을 제공하는 교훈학습 플랫폼 및
함정의 내부, 외부 및 주변환경을 3차원 시각정보로 제공하는 가상승선 플랫폼을 포함하며;
상기 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼은 VR과 P&ID와 일반 배치도간 연계를 통해 정보를 제공하며;
상기 각 플랫폼들은 함정의 라이프 사이클을 반영한 컨텐츠로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 일반정보 플랫폼은,
함정 판매자료 확보가 가능하도록 함정 외형 3D 모델과 AR 기능을 지원하며;
추진체계별로 무장 및 센서류 옵션 정보와 무장과 센서류의 수량 및 정보를 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 건조공법 플랫폼은,
함정건조의 키 이벤트와 블록 탑재순서 및 설치절차를 안내하여 표시하며;
표시되는 정보에 대하여 증강현실(AR) 컨텐츠로 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 밸브 및 장비 정보 확인 플랫폼은,
밸브나 장비명을 검색하거나 리스트에서 선택 시 함정 내/외부 실사와 일반배치도를 배관계통도와 연계하여 위치를 확인할 수 있도록 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 운용절차 가시화 플랫폼은,
통신 및 무기 시스템, 전기 시스템, 기계 시스템의 작동 가이드 매뉴얼에 따른 작동 절차를 장비 매뉴얼, 컨트롤러 화면, 3D 모델 및 실사(VR View)와 연계하여 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 예방정비 플랫폼은,
장비별/세부 품목별 구분된 리스트에서 예방정비 주기, 투입인력, 장비 및 중요도를 포함하는 정보를 확인할 수 있도록, 함내 장비 설치 위치 및 세부 품목 위치 정보를 실사를 기반으로 장비 매뉴얼과 연계하여 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 교훈학습 플랫폼은, 선택된 구역내 장비 및 계통을 표시하며;
상기 장비 및 계통의 주요 교훈학습(L/L) 정보를 VR View와 연계된 화면을 통해 표시하는 것을 특징으로 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 가상승선 플랫폼은,
함정 내/외부 및 주변환경을 레벨(Level)별로 구분하여 표시하며;
HMD(Head mounted Display)를 지원하여, 화면 응시를 통해 위치 이동 및 선택이 가능하도록 구현되는 것을 특징으로 하는 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020210129727A KR102624228B1 (ko) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 디지털플랫폼을 활용한 함정 통합 솔루션 시스템 |
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