KR20080004825A

KR20080004825A - 통합 해상 안전장치

Info

Publication number: KR20080004825A
Application number: KR1020060063636A
Authority: KR
Inventors: 윤미애; 백영철
Original assignee: 대덕위즈주식회사
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2008-01-10

Abstract

본 발명은 통신체계가 다른 선박끼리 항해정보를 교환하거나 관제시스템으로부터 타 선박의 항해정보를 전송받고, 본선의 항해정보를 내장형 또는 외장형 데이터베이스에 기록·저장함으로써 해양사고 예방과 더불어 신속한 구조활동의 개시 및 사고발생시 정확한 원인분석이 가능하게 한 통합 해상 안전장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 통합 해상 안전장치는 본선의 항해장비로부터 선박 운항에 따른 데이터를 수집하여 항해정보로 처리하고, 상기 항해정보에 기초하여 본선의 운항 상태를 자동제어 또는 수동제어 하는 중앙처리기와; 중앙처리기에서 전달받은 본선의 항해정보를 타 선박이나 관제시스템에 송신하고, 본선과 통신체계가 다른 타 선박의 항해정보를 상기 타 선박이나 관제시스템으로부터 수신하여 중앙처리기에 전달하는 다중통신인터페이스 ; 를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 해양재난정보의 공동활용을 위한 통합관제시스템 구축 시 본 발명의 통합 해상 안전장치를 이용하게 되면, 정부입장에서는 서로 다른 통신체계를 이용하는 모든 선박에 대한 통합관리가 가능하고, 선박측에서는 육상(관제시스템) 또는 주변 선박과의 교신을 통하여 안전운항에 필요한 항해정보를 송·수신할 수 있으며, 선주/해운사 등의 이해관계자는 선박 운영에 필요한 정보를 제공받을 수 있다.

선박자동식별, 선박관제, 선박위치정보, 부가정보, 항해자료기록, 해양사고예방, 사고분석, 해상안전, 보안, 통합시스템, 무선통신, 위성통신

Description

통합 해상 안전장치{Integrated Maritime Safety Apparatus}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 해상 안전장치의 개략 구성도.

도 2는 도 1의 통합 해상 안전장치로 구현한 지능형 통합 해상 안전시스템의 예시도.

[도면 부호의 설명]

10… 데이터수집부 20… 데이터처리부

30… 통신부 40… 명령입력부

45… 항해자료기록부 50… GPS

60… 레이더 70… 마이크로폰

80… 스피드로그 90… 자이로콤파스

100… 다중통신인터페이스 110… 프로토콜인터페이스

112… 프로토콜변환기 120… 오디오인터페이스

130… 이미지인터페이스 140… LCD

150… 키 인터페이스 160… 경보시스템

170… 전원제어부 180… 고정형 캡슐

190… 자유부동형 캡슐 200… 정부

300… 선주 400… 해운회사

500… 일반사용자 600… 관제장치(관제제어시스템)

본 발명은 선박 조난시 신속한 수색/구조가 이루어질 수 있도록 관제시스템이나 주변 선박에 본선의 위치를 통지하는 위치추적기능(또는 위치발신기능)과 테러/해적행위 등의 해양사고에 대한 대응체제구축 및 정확한 사고원인의 분석을 위한 항해자료 기록·보관기능을 구비함으로써, 선박의 보안과 안전을 유지하고 국민의 재산 및 인명의 피해를 최소화할 수 있는 통합 해상 안전장치에 관한 것이다.

선박의 보안과 안전에 대한 사항이 규정된 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)의 해상인명안전협약(SOLAS: international convention for Safety Of Life At Sea)에 따르면, 각종 국제항해선박에는 선박자동식별장치(AIS: Automatic Identification System)와 선박보안감시시스템(SSAS: Ship Security Alert System)이 설치되어야 한다. 또한, 해상인명안전협약을 비롯한 선박의 장거리위치추적(LRIT: Long-Range Identification and Tracking of ships) 논의나 아시아지역 해적방지협정 및 국제해상보안규칙 등의 국제협약은 체약국이 지켜야 할 국가의무사항이다.

국내의 경우에는 선박 운항 상황의 실시간 모니터링을 통해 선박의 안전 운항을 확보하고 사고발생시 신속한 대응이 가능하도록 국제항해에 취항하는 여객선 및 5ton 이상의 선박에 선박위치발신장치를 설치할 것을 선박안전법에 규정해 놓고 있으며, 국가안전보장회의(NSC: National Security Council)/국가정보원/행정자치부/해양경찰청 등 국가 주요기관들 간 해양재난정보의 공동활용을 위한 국가 위기관리체제가 마련 중에 있다.

그러나 종래 선박-선박 및 선박-육상(관제시스템) 간 통신체계는 선박종류와 항해범위에 따라 예컨대 항해범위 100㎞ 이내의 연안해역에서는 선박 자동식별장치(AIS)로, 100㎞∼300㎞의 근해해역에서는 SSB나 위성통신으로, 300㎞ 이상의 원양해역에서는 위성통신으로 항해정보의 교류가 이루어지고 있고 특히 대부분의 어선은 어업무선국에서 관장하는 음성통신방식을 사용하기 때문에, 이와 같이 상이한 통신체계를 사용하는 선박 간 정보소통이 제대로 이루어지지 못해 연근해 부근에서 소형 어선과 대형선박 간 충돌사고가 간혹 발생하고 있다.

더욱이, 이러한 소형 어선에 비치된 SSB(Single-Side Band)송수신기는 바다에서의 선박위치를 자동으로 발신하는 수단을 갖추고 있지 않으므로 파랑이나 좌초에 의한 침몰사고가 발생한 때 신속한 구조가 어렵다.

한편, 우리나라의 경우에는 해양수산부가 AIS통신망을 관리하고 해양경찰청이 VHF/DSC통신망을 관리하는 등 어업/해운관련 통신망을 여러 부처가 분산·관리 함으로써 선박의 보안 및 안전확보, 신속한 해상구조활동, 해양자원개발을 위한 종합적인 해양관리체제구축에 장애요인으로 작용하고 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서 다양한 어업/해운관련 통신망을 통합관리할 수 있도록 하여, 정부입장에서는 모든 선박에 대한 보안 및 안전관리가 가능하고, 선박 측에서는 육상(관제시스템) 또는 주변 선박과의 교신을 통해 항해에 필요한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있으며, 선주나 해운사 등의 이해관계자 측에서는 사업 운영에 필요한 각종 정보를 실시간으로 제공받을 수 있는 통합 해상 안전장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 통합 해상 안전장치는 예컨대 본원의 청구항 1에 기재된 바와 같이, 선박의 안전 운항과 해양사고에 대한 대응체제구축 및 사고원인의 정확한 분석을 위해 제공되는 해상 안전장치에 있어서, 상기 해상 안전장치가 본선의 항해장비로부터 선박 운항에 따른 데이터를 수집하여 항해정보로 처리하고 상기 항해정보에 기초하여 본선의 운항상태를 자동제어 또는 수동제어하는 중앙처리기 와; 중앙처리기에서 전달받은 본선의 항해정보를 타 선박이나 관제시스템에 송신하고, 본선과 통신체계가 다른 타 선박의 항해정보를 상기 타 선박이나 관제시스템으로부터 수신하여 중앙처리기에 전달하는 다중통신인터페이스 ; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 중앙처리기는 본선의 항해장비로부터 선박 운항관련 데이터를 수집하는 데이터수집부 와; 상기 다중통신인터페이스가 접속하는 통신부 와; 데이터수집부에서 수집·전송된 데이터를 본선의 항해정보로 연산처리하고, 상기 통신부를 통해 본선의 항해정보와 타 선박의 항해정보를 송·수신하는 데이터처리부 와; 데이터처리부에 수신된 타 선박의 항해정보와 본선의 항해정보를 기초로 본선의 항해장비를 자동제어 또는 수동제어 하는 명령입력부 ; 를 포함하여 구성될 수 있다. (청구항 2)

이때, 바람직하게는 상기 통합 해상 안전장치에 대해 내장형 또는 외장형으로 제공되는 데이터베이스에 본선의 항해정보를 기록·저장하는 항해자료기록부 가 상기 중앙처리기에 추가로 설치되는 것이다. (청구항 3)

상기 다중통신인터페이스는 상술한 대부분의 구성요소가 내장될 본체 케이스에 대해 내장형 또는 외장형으로 제공될 수 있으며, 상기 통신부와 결합하여 모듈 형태로 제공될 수도 있을 것이다. 아울러 상기 명령입력부는 컴퓨터 시스템에서 흔히 볼 수 있는 일종의 사용자 인터페이스로서 예를 들면 본체와의 접속/분리가 자유로운 키보드나 마우스 형태로 제공될 수 있고, 디스플레이된 화면을 누름으로써 명령을 실행시키는 터치패널 형태로도 제공될 수 있을 것이다.

또한, 본선의 항해정보가 기록·저장되는 데이터베이스는 본 발명의 통합 해 상 안전장치에 하드디스크와 같은 기억수단이 내장된 경우 상기 기억수단에 탑재될 수도 있고, 블랙박스와 같은 기록보관함(protective capsule)이 선박에 설치된 경우에는 상기 기록보관함에 탑재될 수도 있을 것이다. 여기서, 상기 데이터베이스가 기록보관함에 탑재되는 경우, 본 발명의 통합 해상 안전장치와 기록보관함 사이는 버스(통신선로)로 연결해 둘 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 통합 해상 안전장치와, 서로 다른 통신체계를 사용하는 각 선박의 항해정보를 다른 선박이나 관제시스템(관제장치)에 중계하는 중계제어장치와, 상기 중계제어장치를 경유하여 중계된 각 선박의 항해정보를 통합·관리하면서 통상의 유·무선 통신망을 통해 각 선박에 대한 항해정보를 정부부문이나 민간부문에 제공하는 관제장치 를 이용하여 새로운 타입의 지능형 통합 해상 안전시스템을 구성할 수 있다. 이때 바람직하게는 관제장치(시스템)나 주변 선박과의 교신내용 또는 본선의 항해정보를 기록·저장하는 기능을 본 발명의 통합 해상 안전장치에 부여함으로써, 해양사고 발생 시 본선의 항해정보를 사고원인 분석자료로 십분 활용할 수 있도록 하는 것이다. 이러한 항해정보의 기록·저장기능은 상기 관제장치에 부여될 수도 있다.

또한, 본 발명의 통합 해상 안전장치를 이용하여 구축된 지능형 통합 해상 안전시스템에서는 종래의 AIS(Automatic Identification System: 선박 자동식별장 치) 방식과 VHF/DSC(Digital Selective Calling: 디지털 선택 호출) 방식뿐 아니라 CDMA(Code Division Multiple Access: 코드분할 다중접속), GSM(Global System for Mobile communication: 지구적 이동통신시스템) 방식, VSAT(Very Small Aperture Terminal: 최소형 지구국) 방식 및 Wibro (wireless broadband internet: 무선 인터넷) 방식 등도 적용할 수 있다.

이상에서 언급된 바와 같이, 본 발명의 통합 해상 안전장치가 사용된 지능형 통합 해상 안전시스템은 관제부문과 중계제어부문과 선박부문의 3부문으로 구성이 되며, 이중 선박부문에 설치된 본 발명의 통합 해상 안전장치는 위치발신기능과 항해자료기록기능과 같은 주요한 기능들 수행하게 된다. 따라서, 선박 감시를 주목적으로 하는 종래 해상 안전장치의 선박위치추적기능에 항해자료기록기능과 전자해도표시기능을 통합한 본 발명에 의하면, 정부 측에서는 영해 내에서 활동하는 모든 선박에 대한 보안 및 안전관리가 가능하고, 선박 측에서는 관제시스템과의 데이터 통신이나 교신을 통해 선박의 안전 운항에 필요한 정보를 제공받을 수 있고, 선주/해운사 등의 이해관계자는 사업 운영에 필요한 정보를 실시간으로 제공받을 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 해상 안전장치와 이를 통해 구현한 지능형 통합 해상 안전시스템의 구성 및 작용을 도면에 의거하여 설명한다.

실시예

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 통합 해상 안전장치의 모형도이고, 도 2는 본 발명의 통합 해상 안전장치로 구현한 일 예의 지능형 통합 해상 안전시스템을 나타낸 모형도이다.

본 실시예의 통합 해상 안전장치가 설치된 선박 부문과 관련하여, 본선에 설치된 GPS(Global Positioning System)(50)는 예를 들면 항해범위 100㎞ 이내의 선박에 장착되었던 선박 자동식별장치(AIS)이거나 이와 유사한 기능을 수행하는 항해장비로서 지도상의 본선 위치를 위성으로부터 전송받아 정확한 위도와 경도 위치를 측정하고, 본선이나 다른 선박의 운항관련정보(속도, 진로방향, 위치 등)를 육상 관제부문이나 주변의 타 선박과 정기적으로 자동 송·수신하여 선박 간 충돌 예방과 선박 통제를 가능하게 하는데 상기 GPS(50)는 위성통신을 통해 각종 데이터와 UTC 기준 날짜 및 시간을 선박 외부의 정보원으로부터 전송받게 된다.

본선에 설치된 항해장비 중 스피드로그(80)와 자이로콤파스(90)는 선박의 항해속력과 기울기 및 진행방향 등을 검출해 내는 구성요소로, 이들로부터 검출된 데이터들은 해양사고 발생시 사고지점 분석 등을 위한 중요한 항해자료로 고정형 캡슐(180)이나 자유부동형 캡슐(190)에 기록·저장된다. 상기 스피드로그와 자이로콤파스에서 검출된 데이터는 프로토콜변환기(112)와 프로토콜인터페이스(110)를 거쳐 데이터수집부(10)에 전달되고, GPS나 AIS 또는 그 밖의 장치로부터 검출된 위치관련 데이터는 상기 프로토콜인터페이스를 거쳐 데이터수집부에 전달된다.

한편, 본 실시예에서는 미국 해상전자통신협회의 표준(NMEA-0183)을 따른 프로토콜변환기와 프로토콜인터페이스를 사용하였다.

본선 항해장비 중 레이더(60)는 강력한 RF빔을 집중 방출한 다음 탐색거리 내에 있는 목표물로부터 반사되는 빔을 수신해 목표물까지의 거리/고도/방위/속도 등을 검출하는 장치로서, 레이더 화면에 나타난 이미지와 선급규칙에 나와 있는 각종 이미지장치(62)의 데이터가 이미지인터페이스(130)를 거쳐 데이터수집부(10)에 전달된다.

또한, 마이크로폰(70)과 VHF 통신단말(72)을 이용한 교신정보와 선내방송 및 브리지 밖의 가청경보음 등이 오디오인터페이스(120)를 통해 데이터수집부(10)에 전달되며, 이들 오디오 관련 데이터들은 예컨대 wave파일의 형태로 캡슐(180, 190)에 기록된다.

그 외 도면에 나타내지는 않았지만 풍향/풍속을 측정하는 센서(anemometer)나 선체 응력 감시장치, 자동조타장치 등으로부터 획득한 데이터들도 적합한 인터페이스를 통해 데이터수집부에 전달된다.

이후, 상기 프로토콜인터페이스(110)와 오디오인터페이스(120)와 이미지인터페이스(130)를 거쳐 중앙처리기의 데이터수집부(10)에 전달된 데이터는 상기 중앙처리기의 데이터처리부(20)에 전달되어 항해정보로 처리되며 이 항해정보는 항해자료기록부(45)에 의해 데이터베이스에 저장된다. 여기서, 상기 항해자료기록부는 본 실시예의 중앙처리기에 대해 내·외장형으로 제공되거나, 데이터베이스가 탑재 될 수 있는 기억수단과 하나의 모듈로 제공될 수도 있다.

또한, 본 실시예의 중앙처리기에는 상기 각 구성요소로의 전원공급방식을 제어하는 전원공급부(170)와 외부저장수단을 제어하는 인터페이스가 포함되어 있다.

이처럼, 각종 항해장비에서 검출된 문자/이미지/소리 데이터는 본 실시예에 따른 통합 해상 안전장치의 데이터수집부(DAU: Data Acquisition Unit)를 통하여 데이터처리부(20)로 보내지고, 상기 데이터처리부에서 연산처리와 신호변환 등의 과정을 거쳐 데이터베이스에 저장되며, 통신부(30)(PSU: Port Sharing Unit)(30)에 접속된 다중통신인터페이스(100)를 통해 CDMA방식이나 GSM/GPRS방식, VSAT방식, TRS(주파수공용통신시스템: Trunked Radio System)방식, Wibro방식 중 어느 한 가지 방식의 통신체계에 적합한 형태로 신호송출이 이루어진다.

다중통신인터페이스(100)로 송출된 본선의 항해정보(신호)는 중계제어부문의 적절한 중계제어장치를 통해, 예컨대 AIS방식은 해양수산부 관할의 중계제어장치를 경유하고 VSAT방식은 오브콤을 이용한 위성통신서비스의 중계제어장치를 경유하여 정부관할의 종합상황실 등에 설치된 관제장치(600)나 본선 주변의 타 선박에 수신된다.

한편, 본선 주변에 있는 각 선박의 항해정보가 상술한 중계부문(중계제어부문)을 거쳐 본 실시예의 다중통신인터페이스에 수신되면 데이터처리부(20)가 해당 신호를 적절하게 신호처리하여 그 결과(신호)를 명령입력부(40)에 전달하고, 상기 결과(신호)에 따라 상기 명령입력부는 디지털 해양지도시스템(ECDIS: Electronic Chart Display and Information System)을 호출하여 주변 선박의 위치를 LCD모니터에 표시함과 동시에 특별히 제어가 요구되는 항해장비를 자동/수동으로 제어하게 된다. 여기서, 수동제어는 LCD(140)에 나타난 본선 주변의 상황에 따라 사람이 직접 키 인터페이스(150)나 경보시스템(160)을 조작하는 경우를 의미하고, 자동제어는 상기 결과(신호)에 따라 자동항해시스템(Auto pilot)이 상술한 항해장비를 제어하는 경우를 의미한다.

이에 반해 각종 통신망을 통해 우리 영해를 운항 중인 각 선박으로부터 항해정보를 입수한 관제장치(600)는 정부(200)나 선주(300) 또는 해운회사(400)나 일반사용자(500) 등의 이용자부문에서 정보요청이 있는 경우, 요청받은 정보를 인터넷망이나 이동통신망을 경유하여 이용자부문의 컴퓨터나 통신단말에 제공한다.

따라서, 선박위치추적/항해자료기록/전자해도표시 기능 등이 통합된 본 실시예의 통합 해상 안전장치에 의하면 내·외장형으로 제공되는 다중통신인터페이스를 통해 통신체계의 특성에 상관없이 다양한 데이터를 관제부문이나 본선 주변의 타 선박과 송·수신하여 부가정보로 활용할 수 있다.

즉, 선박의 위치정보와 항해정보의 송수신은 물론 선박 간 음성/문자 메시지의 송수신이 가능하고, 긴급 상황발생 시에는 조난/구조신호와 함께 위치정보를 송출할 수 있으며, 선박 운항 중에 발생한 교신내용과 송·수신된 데이터(정보)는 블랙박스 기능을 가진 항해자료기록부에 저장되어 사고발생시 정확한 사고원인의 분 석자료로 이용이 가능하다. 또한, 현지기상정보나 조업정보 등의 각종 부가정보를 관제 부문에서 무선으로 수신하여 경제활동에 이용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 현존하는 해양통신체계에 모두 적용 가능하면서 하드디스크 등의 저장장치에 선박의 항해자료가 기록될 수 있게 개발한 통합된 인터페이스를 사용함으로써, (ⅰ) 정부에서는 선박의 종류에 관계없이 선박 통제가 가능하고 선박 사고 발생시에는 정확한 사고분석과 신속한 수색구조가 가능하며, (ⅱ) 선주 및 선원은 선박의 운용에 대한 다양한 정보를 습득하여 선박의 활용성을 확대할 수 있고, (ⅲ) 선박에서는 주변 선박의 교신 및 정보교류를 통해 안전 운항이 가능하게 되는 장점이 있다.

Claims

선박의 안전 운항과 해양사고에 대한 대응체제구축 및 사고원인의 정확한 분석을 위해 제공되는 해상 안전장치에 있어서,

상기 해상 안전장치는

본선의 항해장비로부터 선박 운항에 따른 데이터를 수집하여 항해정보로 처리하고, 상기 항해정보에 기초하여 본선의 운항상태를 자동제어 또는 수동제어하는 중앙처리기 와;

상기 중앙처리기에서 전달받은 본선의 항해정보를 타 선박이나 관제시스템에 송신하고, 본선과 통신체계가 다른 타 선박의 항해정보를 상기 타 선박이나 관제시스템으로부터 수신하여 상기 중앙처리기에 전달하는 다중통신인터페이스 ;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 통합 해상 안전장치.
제1항에 있어서,

상기 중앙처리기는

본선의 항해장비로부터 선박 운항관련 데이터를 수집하는 데이터수집부 와;

상기 다중통신인터페이스가 접속하는 통신부 와;

상기 데이터수집부에서 수집·전송된 데이터를 본선의 항해정보로 연산처리하고, 상기 통신부를 통해 본선의 항해정보와 타 선박의 항해정보를 송·수신하는 데이터처리부 와;

상기 데이터처리부에 수신된 타 선박의 항해정보와 본선의 항해정보를 기초로 본선의 항해장비를 자동제어 또는 수동제어 하는 명령입력부 ;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 통합 해상 안전장치.
제1항 또는 제2항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 중앙처리기는

상기 통합 해상 안전장치에 대해 내장형 또는 외장형으로 제공되는 데이터베이스에 본선의 항해정보를 기록·저장하는 항해자료기록부 가 더 설치된 것을 특징으로 하는 통합 해상 안전장치.