KR20130089846A - 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템 - Google Patents

쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템 Download PDF

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KR20130089846A
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오상환
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케이제이무선 주식회사
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Abstract

본 발명은, 선박의 각종 기기의 고장 신호에 대한 알람이 발생한 경우, 이에 대한 알람을 확인하고 알람에 대한 매뉴얼을 즉각적으로 확인하면서 수리를 완료할 수 있도록 한 것으로서, 대형선박에 탑재된 선박기기의 수리와 점검을 위한 선박 유지관리(E-Maintenance) 시스템에 있어서, 각각의 선박기기로부터 알람신호를 수신하고, SAN(Ship Area Network) 통신 방식을 이용하여 알람신호를 전송하는 알람 게이트웨이; 알람 게이트웨이로부터 수신된 알람신호에 대응하는 알람 메시지를 생성하여 전송하고, 알람 메시지에 대응하는 웹서비스 요청시, 쉽덱스(Shipdex) 데이터모듈과 양식을 로드(load)하여 응답하는 유지관리 서버; 및 유지관리 서버로부터 알람 메시지를 수신하여 알람 메시지에 대응하는 기술정보를 웹브라우저를 통해 검색 및 열람하는 모바일 단말기를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템 {SHIPDEX PROTOCOL-BASED E-MAINTENANCE SYSTEM FOR SHIP}
본 발명은 선박의 유지관리 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 대형선박에 탑재된 선박기기(설비 또는 장비)의 수리와 점검에 필요한 기술정보를 쉽덱스(Shipdex) 규격의 확장성 생성 언어(XML) 데이터를 이용하여 사용자 단말기에 그 내용을 표시하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리(E-Maintenance) 시스템에 관한 것이다.
선박은 수천 내지 수만 가지 이상의 설비와 장비를 탑재하여 오랜 기간 동안 항해, 조업 및 생산할 수 있도록 구성된다. 특히, 컨테이너선을 비롯하여 LNG선, 정유탐사선 등의 대형선박의 안전 운항을 위해서는 선박의 점검 및 수리는 매우 중요한 사항이다. 이때, 대형선박에 고장 등의 이상이 발생하는 경우, 그 문제는 선박 자체적으로 해결하여야만 한다.
이러한 대형선박에 탑재된 기기의 점검과 수리를 위해서 많은 매뉴얼이 선박에 보관되고 있으나, 그 자료의 활용은 긴급한 상황에 적합하게 운용되지 못하고 있는 실정이다.
예를 들면, 선박 내에서 종이로 된 기술 문서를 보관하기 위해서는 엄청난 적재 공간이 필요할 뿐만 아니라 탐색과 이용의 효율성이 떨어지며, 문서의 개정과 품질 유지에 막대한 시간과 예산이 소요된다.
또한, PDF 등의 교환 양식이 표준화되지 못한 전자문서를 이용한 데이터 보관 방법 역시 각 제조업체에서 제공하는 문서의 포맷 역시 상이하기 때문에 이를 관리하기 위한 다양한 소프트웨어가 필요하며 선박관리 시스템에서 자원 관리를 위해서는 다시 데이터 변환 작업을 거쳐야 하는 불편함이 존재한다.
또한, 선박의 고장, 진단을 위한 알람 모니터링 시스템이 점점 일반화되고 있는 실정이나, 이들 고장신호를 수신 후 어떻게 처리해야 할 것인가는 매뉴얼을 참조하거나, 제조사에 문의하여 해결하여야 한다. 즉, 최근 선박은 각종 알람 장치가 무수히 탑재되고 있지만, 이러한 알람 장치가 동작될 때, 이에 대응하여 문제를 해결하기 위하여 해당 매뉴얼을 직접 찾아보아야 한다. 아울러 선박에 탑승한지 얼마 되지 않은 선원의 경우, 알람에 대응하여 어디서 매뉴얼을 검색하여야 하는지 조차도 서투른 상황이다.
도 1은 일반적인 선박 유지관리를 위한 매뉴얼 작성 방법을 설명하기 위한 동작흐름도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 선박 유지관리를 위한 매뉴얼 작성 방법은, 선박의 설비 또는 장비 데이터는, 운항팀, 기술팀 및 디자인팀별로 구비되고, 각각의 데이터에 대해 문서를 생성한 후, 데이터베이스에 파일로 저장된다. 이후, 각각 저장된 파일이 운항 매뉴얼, 기술 매뉴얼 및 카탈로그 등으로 생성된다.
그런데 이러한 선박의 설비 또는 장비 데이터는 제조사마다 상이한 매뉴얼 구조를 가지고 있고, 종이, 컴퓨터 파일 등 다양한 매체로 작성되어 있으며, 또한, 각각의 문제의 해결을 위해서 여러 매뉴얼을 읽고, 해석해야 하는 어려움이 있다. 즉, 동일한 문제에 대한 경험이 있는 승조원의 경우, 문제 해결이 체계적으로 이루어질 수 있으나, 정기적으로 승선하는 배가 다른 경우, 학습의 효과를 기대하기 어렵게 된다.
예를 들면, 선박의 고장 발생시 제조사나 서비스 업체에 문의하여 해결하는 방식을 취하게 되는데, 선박이 대양을 항해 중이라면 통신 장애와 질의응답 시간의 지연으로 인해서 고장이 심각한 수준으로 진행될 수 있다는 문제점이 있었다.
1) 대한민국 등록특허번호 제10-749392호(출원일: 2006년 7월 5일), 발명의 명칭: "유비쿼터스 기술을 이용한 선박의 스페어 파트 관리 시스템" 2) 대한민국 공개특허번호 제2010-69057호(공개일: 2010년 6월 24일), 발명의 명칭: "유비쿼터스 센서네트워크를 이용한 선박 통합정비 관리시스템" 3) 대한민국 공개특허번호 제2010-100104호(공개일: 2010년 9월 15일), 발명의 명칭: "원격 유지보수 관리 장치 및 방법" 4) 대한민국 공개특허번호 제2011-109275호(공개일: 2011년 10월 6일), 발명의 명칭: "선박용 유지보수 방법 및 유지보수 관리시스템"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 선박기기의 점검과 수리를 위한 기술정보를 쉽덱스 프로토콜-기반의 표준규격의 XML로 작성하고, 이러한 정보를 모바일 단말기에 전송하여 사용자에게 전달함으로써 선박 유지관리 비용을 절감할 수 있고, 선박의 안전 운항에 기여할 수 있는, 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 선박의 각종 기기의 고장 신호에 대한 알람이 발생한 경우, 이에 대한 알람을 확인하고 알람에 대한 매뉴얼을 즉각적으로 확인하면서 수리를 완료할 수 있게 되므로, 시간, 비용 및 이동성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 알람을 발생한 선박기기와 통신하도록 쉽덱스 데이터 결합 방식을 알람 게이트웨이 장치에 구현함으로써, 고장 상태에 대한 진단과 수리 방법을 신속하고 정확하게 전달할 수 있는, 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 대형선박에 탑재된 선박기기의 수리와 점검을 위한 선박 유지관리(E-Maintenance) 시스템에 있어서 : 각각의 선박기기로부터 알람신호를 수신하고, SAN(Ship Area Network) 통신 방식을 이용하여 상기 알람신호를 전송하는 알람 게이트웨이(Alarm Gateway); 상기 알람 게이트웨이로부터 수신된 알람신호에 대응하는 알람 메시지를 생성하여 전송하고, 상기 알람 게이트웨이로부터 수신되는 알람신호에 의하여 검색될 수 있는 쉽덱스(Shipdex) 데이터 모듈을 데이터베이스 형태로 저장하며, 상기 알람 메시지에 대응하는 웹서비스 요청시, 상기 알람 메시지에 대응하는 쉽덱스 데이터모듈을 불러 응답하는 유지관리 서버(E-Maintenance Server); 및 상기 유지관리 서버로부터 알람 메시지를 수신하며 상기 알람 메시지에 대응하는 상기 쉽덱스 데이터모듈의 정보를 웹브라우저를 통해 열람하도록 이루어진 모바일 단말기 ; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 알람 게이트웨이 각각은: 선박기기와 고유의 인터페이스로 통신하여 각각의 선박기기로부터 수리 및 점검을 위한 알람신호를 수신하는 알람 수신부; 및 SAN(Ship Area Network) 통신 방식을 이용하여 상기 유지관리 서버에 상기 알람신호를 전송하는 알람 송신부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 알람 게이트웨이가 상기 유지관리 서버로 전송하는 상기 알람신호는, 쉽덱스 데이터모듈(Shipdex Data Module) 코드 및 알람 설명 데이터가 포함되어 IEC61162-450 센텐스(Sentence)로 구조화된 신호인 것일 수 있다.
상기에 있어서, 상기 유지관리 서버는 : 상기 쉽덱스 데이터 모듈이 XML 데이터로 저장되는 쉽덱스 XML CSDB(Common Source Database); 상기 모바일 단말기에게 제공되는 양식(Style Sheet)이 저장된 양식 DB; 상기 모바일 단말기로부터 웹서비스 요청시, 상기 쉽덱스 데이터모듈과 상기 양식(Style Sheet)을 로드(Load)하여 HTML 형식으로 응답하는 웹서비스 제공부; 상기 알람 게이트웨이로부터 알람신호를 수신하는 알람 수신 서버; 상기 알람 수신 서버에서 수신된 알람신호에 따라 상기 모바일 단말기에 전송하기 위한 알람 메시지를 생성하여 전송하는 알람 메신저 서버; 를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기에 있어서, 상기 알람 수신 서버는, 상기 알람 게이트웨이로부터 수신된 알람신호를 이용하여 모바일 단말기별 알람 수신 파일에 알람 정보를 미전송 상태로 기록하여 저장하며 ; 상기 모바일 단말기는, 상기 알람 메시지를 수신하면 상기 알람 메신지 서버에 알람 메시지를 수신하였다는 알람 메시지의 수신 정보를 전송하며 ; 상기 알람 메신저 서버는 상기 모바일 단말기가 전송한 알람 메시지의 수신 정보에 따라 모바일 단말기별 알람 수신 파일의 해당 모바일 단말기의 알람 정보를 전송 상태로 바꾸며 ; 상기 알람 메신저 서버는 상기 모바일 단말기별 알람 수신 파일에서 미전송된 알람 정보를 주기적으로 해당 모바일 단말기에 송신하는 것 ; 일 수 있다.
상기에 있어서, 상기 쉽덱스 XML CSDB는, 상기 모바일 단말기로부터 웹서비스 요청시, 쉽덱스 데이터 모듈을 신속하게 추출하도록 색인(Index)이 생성될 수 있다.
상기에 있어서, 상기 모바일 단말기는: 상기 유지관리 서버로부터 알람 메시지를 수신하는 알람 수신 메신저; 상기 수신된 알람 메시지에 대응하는 기술정보를 검색 및 열람하는 웹브라우저; 및 쉽덱스(Shipdex) 매뉴얼을 검색하여 웹페이지를 작성하도록 로컬 스토리지에 캐시(Cash)된 데이터가 저장되는 오프라인 캐시(Offline Cash);를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기에 있어서, 상기 오프라인 캐시는, 상기 모바일 단말기의 네트워크 접속이 불가한 경우, 쉽덱스(Shipdex) 매뉴얼을 검색하여 웹페이지를 작성하도록 로컬 스토리지에 캐시(Cash)된 데이터가 저장되는 HTML5 캐시일 수 있다.
본 발명에 따르면, 점검, 수리에 필요한 정보를 XML 형식으로 표준화하는 전자파일 방식을 적용함으로써 선박에 탑재되는 매뉴얼 관리에 소요되는 비용이 절감되며, 모든 정보가 동일한 구조로 작성됨으로써 기술정보의 취득과 사용자 편리성을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 선박의 각종 기기의 고장 신호에 대한 알람이 발생한 경우, 이에 대한 알람을 확인하고 알람에 대한 매뉴얼을 즉각적으로 확인하면서 수리를 완료할 수 있게 되므로, 시간, 비용 및 이동성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 선박에 탑재된 수천 가지의 선박기기는 모두 각각의 알람 표시 방법과 연동 방법을 가지고 있으므로, 알람 게이트웨이 인터페이스의 입력부를 각각의 연동기기에 맞게 적용하고, 출력부는 표준 SAN(Ship Area Network)을 적용함으로써 어떠한 종류의 알람신호도 유지관리 서버로 전달될 수 있게 함으로써 기기간의 호환성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 선박 유지관리를 위한 매뉴얼 작성 방법을 설명하기 위한 동작흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 쉽덱스 매뉴얼 작성 과정을 예시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 쉽덱스 데이터 교환 내용을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 알람 게이트웨이 및 알람 메신저 서버에 적용되는 IEC 611620-450 알람신호 전송 규격을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 모바일 단말기에 적용되는 IEC 611620-450 알람신호 확인 규격을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 모바일 어플리케이션을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템을 도입 효과를 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
상기 및 이하에서 쉽덱스 프로토콜은 선박회사에서 유지보수와 자재 조달을 위해 필수적인 선박관리 시스템(Computerized Maintenance Management System: CMMS)을 구축하여 사용함에 있어서, CMMS의 데이터베이스를 자동으로 구축하도록 데이터의 교환을 표준화한 프로토콜 규격을 의미하는 선박 기술 데이터 교환 표준으로서, 쉽덱스 프로토콜(Shipdex Protocol)이 개발됨으로써, 기술정보를 규격화하여 문서가 아니라 확장성 생성 언어(XML)로 교환 저장하는 것이 가능하게 되었다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 선박(500) 내에 알람 게이트웨이(100) 및 유지관리(E-Maintenance) 서버(200)를 구비함으로써, 대형선박에 탑재된 설비 및 장비의 수리 점검에 필요한 기술정보를 쉽덱스(Shipdex) 규격의 확장성 생성 언어(XML) 데이터로 저장하여 사용자 단말기에 그 내용을 표시하고, 장비의 고장진단 신호를 수신할 수 있는 알람 게이트웨이(100)를 통해 고장 수리에 필요한 정보들을 효율적으로 전달함으로써 선박 안전 운항에 기여할 수 있다.
여기서, 확장성 생성 언어(eXtensible markup language: XML)란 인터넷 웹페이지를 만드는 HTML을 획기적으로 개선하여 만든 언어로서, HTML보다 홈페이지 구축 기능, 검색 기능 등이 향상되었고 클라이언트 시스템의 복잡한 데이터 처리를 쉽게 한다. 또한, 인터넷 사용자가 웹에 추가할 내용을 작성, 관리하기에 쉽게 되어 있다. 이밖에 HTML은 웹 페이지에서 데이터베이스처럼 구조화된 데이터를 지원할 수 없지만, XML은 사용자가 구조화된 데이터베이스를 뜻대로 조작할 수 있다. 구조적으로 XML 문서들은 SGML(standard generalized markup language) 문서 형식을 따르고 있다.
본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템은, 도면부호 A로 도시된 바와 같이, 선박 항해 통신기기 기술정보 데이터(Shipdex)의 개발, 도면부호 B로 도시된 바와 같이, 선박 알람 연동 게이트웨이 기술, 도면부호 C로 도시된 바와 같이, 유지관리 서버용 어플리케이션, 및 도면부호 D로 도시된 바와 같이, 유지관리 클라이언트용 어플리케이션을 결합하여 구현된다.
본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템은, 선박(500)의 각종 알람 장치가 이상을 알릴 때, 알람(Alarm)이 알람 게이트웨이(100)를 통하여 유지관리 서버(200)로 전송되고, 이후, 상기 유지관리 서버(200)에서 일종의 전자 매뉴얼인 쉽덱스-기반의 데이터를 조회할 수 있는 정보가 알람 정보와 함께 모바일 단말기에 알리게 된다. 이에 따라 사용자는 모바일 단말기에서 즉각적으로 확인되는 매뉴얼을 통하여 알람 정보에 대응한 즉각적인 대응책을 수행할 수 있다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템의 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템은, 대형선박에 탑재된 선박기기(설비 및 장비)의 수리와 점검을 위한 선박 유지관리 시스템으로서, 알람 게이트웨이((Alarm Gateway): 100), 유지관리 서버(E-Maintenance Server: 200) 및 모바일 단말기(300)를 포함한다.
알람 게이트웨이(100)는 선박(500) 내에 설치되는 적어도 하나 이상의 알람 게이트웨이(100a, 100b, 100c)로서, 각각의 선박기기(설비 또는 장비)로부터 알람신호를 수신하고, SAN(Ship Area Network) 통신 방식을 이용하여 상기 알람신호를 전송한다. 이때, 알람 게이트웨이(100)로부터 전송되는 상기 알람신호는 쉽덱스 데이터모듈(Shipdex Data Module) 코드 및 알람 설명 데이터가 삽입되어 IEC61162-450 센텐스(Sentence)로 구조화된 신호일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
즉 알람 게이트웨이(100)의 알람 수신부(110)에서 수신하는 알람신호와, 알람 게이트웨이(100)의 알람 송신부(120)에서 전송하는 알람신호는, 서로 완전히 동일한 정보일 수도 있지만, 실시예에 따라서는 알람 송신부(120)에서 전송하는 알람신호는 알람 수신부(110)에서 수신한 알람신호에 부가적인 정보가 더 포함된 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 적어도 하나 이상의 알람 게이트웨이(100a, 100b, 100c) 각각은 알람 수신부(110) 및 알람 송신부(120)를 포함하며, 상기 알람 수신부(110)는 각각 선박기기와 고유의 인터페이스로 통신하여, 예를 들면, NMEA0183 또는 NMEA2000 또는 아날로그 선박기기 네트워크를 통해 각각의 선박기기로부터 알람신호를 수신하며, 상기 알람 송신부(120)는 SAN(Ship Area Network) 통신 방식을 이용하여 상기 유지관리 서버(200)에 상기 알람신호를 전송한다. 또한, 상기 알람 송신부(120)는 이기종 간의 통신이 가능하도록 상기 알람신호의 전송 규격만 정의되도록 설계되는 것이 바람직하다.
또한, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 알람 게이트웨이 및 알람 메신저 서버에 적용되는 IEC 611620-450 알람신호 전송 규격을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에서, 상기 알람 게이트웨이(100)의 알람 수신부(110)의 상세한 내용은 생략하였으며, 알람 게이트웨이(100)의 알람 수신부(110)는 연결되는 장비에서 제공하는 NMEA0183, NMEA2000, 아날로그 신호 등의 통신 인터페이스에 따라 제작되어야 한다는 가이드라인만 제시한다.
또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 알람 게이트웨이(100)의 알람 송신부(120)는 토크 아이디, 수신한 알람의 식별코드와 이에 대한 설명, 그리고 이의 수리 점검에 필요한 데이터모듈의 식별 코드를 센텐스로 작성하여 유지관리 서버(200)로 전송하여야 한다. 이때, 알람 송신부(120)의 자세한 전송 데이터 포맷은 도 6에 도시된 바와 같다. 상기와 같은 센텐스 작성을 위하여 알람 게이트웨이(100)의 알람 송신부(120)는 수신되는 각종 알람의 식별코드에 대응하여, 이에 대응하는 수리 점검에 필요한 데이터모듈의 식별코드가 미리 저장되어 있는 알람 식별코드 데이터베이스를 포함할 수 있다.
즉 알람 송신부(120)는 알람 수신부(110)에서 수신한 알람 정보의 식별 코드를 참조하여 알람 식별코드 데이터베이스를 검색하고, 검색된 알람 식별코드에 대응하는 수리 점검에 필요한 데이터모듈의 식별코드를, 수신한 알람의 식별코드와 함께 유지관리 서버(200)로 전송하게 된다.
물론 실시예에 따라서는 알람 식별코드 데이터베이스가 유지관리 서버(200)에 저장될 수도 있을 것이다.
상기와 같이 알람 게이트웨이(100)에서 수신한 알람신호는 위에서 정의한 데이터 포맷으로 재작성되어, SAN에서 사용하는 이더넷을 통해 선내 네트워크 장치를 통해 선내 네트워크 기기, 특히 유지관리 서버(200)의 알람 수신 서버(240)에 전달된다.
유지관리 서버(200)는 상기 알람 게이트웨이(100)로부터 수신된 알람신호에 대응하는 알람 메시지를 생성하여 전송하고, 상기 알람 메시지에 대응하는 웹서비스 요청시, 쉽덱스(Shipdex) 데이터모듈과 양식(Style Sheet)을 로드(Load)하여 응답한다.
이를 위해서, 상기 유지관리 서버(200)는 선박(500)에 탑재된 장비를 수리하기 위한 쉽덱스(Shipdex) 데이터 집합 파일이 담긴 CSDB 어플리케이션, 사용자 단말기, 예를 들면, 모바일 단말기(300)의 웹 브라우저(320)에서 수리정보를 검색 및 열람하는 기능을 제공하는 웹서비스 어플리케이션, 상기 알람 게이트웨이(100)로부터 데이터를 수신하는 알람 수신 어플리케이션, 상기 모바일 단말기(300)에게 고장신호를 제공하는 알람 송신 어플리케이션으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 유지관리 서버(200)는 선박 내에 설치되고, 선박기기로부터 알람신호를 NMEA0183 또는 NMEA2000 또는 아날로그 선박기기 네트워크를 통해 상기 알람 게이트웨이(100)로부터 IEC-61162-450 방식으로 수신하며, 상기 유지관리 서버(200)는 허브(Hub), AP(Access Point) 등 이더넷(Ethernet) 선내 네트워크 장치를 통하여 사용자 모바일 단말기(300)로 데이터를 전달한다.
여기서, NMEA(National Marine Electronics Association)는 1980년대 NMEA0183 표준으로 널리 알려진 미국 선박전자협회를 말한다. NMEA는 NMEA0180/0182로서 선박의 자동조타시스템을 위한 위치/조타 정보에 관한 선박 인터페이스 표준을 세계 최초로 규정했다. 그 후 NMEA0183(4800bps)으로 모든 선박장비들을 위한 시리얼 데이터통신 프로토콜을 제정하고 많은 항해장치가 NMEA0183을 표준 출력장치로 채택함으로써 널리 알려지게 되었다.
또한, NMEA2000 Standard for Serial Data Networking of Marine Electronics Devices는 1994년부터 산학연 40개 기관 이상이 5년간 개발하고 18개월간의 시험기간을 거쳐 2001년 10월 공식적으로 발표하였다. 이러한 NMEA2000 네트워크는 한 장치의 문제가 네트워크 케이블에 의해 다른 장치의 문제를 야기하고 급기야는 네트워크 전체 장치에 문제를 일으키는 것을 방지하기 위해 네트워크의 전원과 장치의 전원을 완전히 분리하도록 요구하고 있다.
다시 말하면, 상기 유지관리 서버(200)는 웹서비스 제공부(210), 쉽덱스 XML CSDB(Common Source Database)(220), 양식(Style Sheet) DB(230), 알람 수신 서버(240), 알람 메신저 서버(250) 및 메신저 알람 DB(260)를 포함할 수 있다.
상기 웹서비스 제공부(210)는 상기 모바일 단말기로부터 웹서비스 요청시, 쉽덱스 데이터모듈과 양식(Style Sheet)을 로드(Load)하여 HTML 형식으로 응답한다. 즉, 상기 웹서비스 제공부(210)는 상기 모바일 단말기(300)로부터 웹서비스 요청시 상기 쉽덱스 XML CSDB(220)로부터 검색된 데이터모듈과 상기 모바일 단말기(300)에 최적화된 스타일시트(Style Sheet)를 동적으로 로드(Load)하여 HTML 형식으로 응답할 수 있다.
상기 쉽덱스 XML CSDB(220)는 선박 XML 데이터모듈과 멀티미디어 파일이 있는 파일 폴더로 구성된다. 이때, 상기 쉽덱스 XML CSDB(220)는, 상기 모바일 단말기(300)로부터 웹서비스 요청시, 데이터모듈을 신속하게 추출하도록 색인(Index)이 생성될 수 있다.
상기 양식 DB(230)는 상기 모바일 단말기에게 제공되는 최적화된 양식(Style Sheet)이 저장된다.
상기 알람 수신 서버(240)는 상기 알람 게이트웨이로부터 알람신호를 수신하여 이를 모바일 단말기별 수신 파일에 알람 정보를 미전송 상태로 기록하여 저장한다. 이와 같은 모바일 단말기별 수신 파일들의 집합체가 메신저 알람 DB(260)에 저장되어 있다.
상기 알람 메신저 서버(250)는 상기 알람 수신 서버(240)에서 수신된 알람신호에 따라 상기 모바일 단말기에 전송하기 위한 알람 메시지로 생성하여 전송한다.
구체적으로는 상기 알람 메신저 서버(250)는 상기 메신저 알람 DB(260)를 참조하여 상기 모바일 단말기별 수신 파일에서 미전송된 알람 메시지를 상기 모바일 단말기(300)에게 주기적으로 송신한다.
아울러 상기 알람 메신저 서버(250)는 모바일 단말기(300)가 전송한 알람 메시지의 수신 정보(확인 메시지)에 따라 모바일 단말기별 알람 수신 파일의 해당 모바일 단말기의 알람 정보를 전송 상태로 변환한다.
이에 의하여 상기 메신저 알람 DB(260)는 상기 모바일 단말기(300)와 알람 동기화된다.
모바일 단말기(300)는 상기 유지관리 서버로부터 알람 메시지를 수신하여 상기 알람 메시지에 대응하는 기술정보를 웹브라우저를 통해 열람한다. 이때, 상기 모바일 단말기(300)에서 수신되는 알람 메시지는 확인 메시지를 다시 상기 유지관리 서버(200)로 전송할 수 있도록 IEC61162-450 센텐스로 구조화되는 것이 바람직하다.
상기 모바일 단말기(300)는 선박 내의 사용자가 구비하는 적어도 하나 이상의 모바일 단말기(300a, 300b)로서, 예를 들면, 휴대폰일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 적어도 하나 이상의 모바일 단말기(300a, 300b) 각각은 알람 수신 메신저(310), 웹 브라우저(320) 및 오프라인 캐시(330)를 포함한다.
상기 알람 수신 메신저(310)는 상기 유지관리 서버(200)의 알람 메신저 서버(250)로부터 알람 메시지를 수신한다. 이때, 상기 알람 수신 메신저(310)는 모바일 단말기(300a, 300b) 내에 프로그램 형태로 구현된다.
상기 웹 브라우저(320)는 상기 수신된 알람 메시지에 대응하는 기술정보를 검색 및 열람한다.
상기 오프라인 캐시(330)는 쉽덱스(Shipdex) 매뉴얼 검색이 가능하도록 HTML5 형식으로 상기 모바일 단말기(300a, 300b) 내에 구현된다. 즉, 상기 오프라인 캐시(330)는, 상기 모바일 단말기(300a, 300b)의 네트워크 접속이 불가한 경우, 쉽덱스(Shipdex) 매뉴얼을 검색하여 웹페이지를 작성하도록 로컬 스토리지에 캐시(Cash)된 데이터가 저장되는 HTML5 캐시일 수 있다.
이에 따라 상기 유지관리 서버(200)가 상기 선박기기의 수리 및 점검에 필요한 기술 정보를 쉽덱스(Shipdex) 규격의 XML 데이터로 저장하고, 상기 XML 데이터가 상기 모바일 단말기(300)에 표시될 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 쉽덱스 매뉴얼 작성 과정을 예시하는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 쉽덱스 데이터 교환 내용을 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템의 쉽덱스 매뉴얼 작성 과정은, 먼저 장비 데이터, 엔지니어 체크리스트 및 실시간 장비상태 정보를 처리한다(S110).
다음으로, 장비 분석 및 쉽덱스-기반 모듈화 처리를 수행한다(S120).
다음으로, 최소단위 데이터모듈(DM) 형태로 CSDB(220) 내에 저장한다(S130). 예를 들면, 상기 유지관리 서버(200)는 상용 운영체제를 탑재한 컴퓨터로서, 선박 운영에 적합한 진동 등에 적합한 4GB 이상의 메모리와 3G 이상의 중앙처리장치 성능 이상을 갖는다. 이때, 상기 유지관리 서버(200) 내의 CSDB(220)는 쉽덱스(Shipdex) 데이터 교환규격과 호환되는 데이터의 집합으로서, 도 5에서 정의한 내용을 대상으로 하고 있으며, 이러한 정보는 데이터모듈(DM)이라고 하는 정보의 조각들과 데이터모듈(DM)에서 참조하는 외부 문서, 그림 등의 정보객체로 구성된다.
또한, 상기 CSDB(220)는 FAT32 파일 시스템을 이용하여 저장되며, 컴퓨터 운영체제 파일 관리시스템을 사용하여 검색, 저장 및 변경된다.
상기 데이터모듈(DM)은 점검 수리 절차 기술에 사용되는 절차 데이터모듈; 사용 방법 등의 설명 기술에 사용되는 설명 데이터모듈; 및 선박기기의 카탈로그 기술에 사용되는 카탈로그 데이터모듈로 구분할 수 있다.
이때, 각각의 데이터모듈(DM)은 DMC라고 부르는 고유한 이름을 가지며, 기기의 모델명, 분류코드, 정보의 종류, 작성일자 등의 정보로 구성된다.
또한, 정보 객체는 ISO에서 규정한 표준 파일들로 PDF, JPG 등으로 중립 형식의 파일들로 데이터모듈의 기술에 엔터티(Entity)로서 참조되며, 상기 CSDB(220)에 함께 저장되며 ICN으로 시작되는 고유한 이름을 가진다.
다음으로, 상기 CSDB(220) 내에 데이터모듈(DM) 형태로 저장된 데이터는 운항팀 운항매뉴얼, 기술팀 기술매뉴얼, 영업팀 카탈로그 및 기획관리팀 ERP시스템에 사용될 수 있고(S140), 또한, 상기 CSDB(220) 내에 데이터모듈(DM) 형태로 저장된 데이터는 서비스팀 모바일 오피스에 사용될 수 있다(S150).
구체적으로, 상기 유지관리 서버(200)에서 제공하는 웹서비스는 CSDB(220)의 내용을 사용자의 모바일 단말기(300)의 웹브라우저를 통해 전달하는 것으로, CSDB(220)를 검색, 관리하는 서버 스크립트 및 웹 서버 프로그램으로 구성된다.
또한, 상기 유지관리 서버(200)에서 제공하는 웹서비스는 모바일 단말기(300)의 웹 브라우저(320)에서 표시 가능한 HTML로 전달하기 위해서 상기 CSDB(220)에 저장된 XML 형식의 데이터모듈을 HTML로 변환하는 XLST 스크립트를 사용하며, 여러 해상도를 가진 모바일 단말기에 최적화된 사용자 그래픽 환경을 위해 동적으로 XLST를 선택 가능하도록 한 스크립트를 사용하여 웹서비스를 제공할 수 있다.
이때, 사용자의 모바일 단말기(300)에서는 웹브라우저(320)에서 선박의 유지관리 서버(200)의 주소를 입력하여 상기 유지관리 서버(200)의 웹서비스에 접속한다.
이때, 사용자의 모바일 단말기(300)에서 HTML로 표현되는 정비 및 수리 정보는 데이터모듈, 제품명, 카탈로그 등의 검색이 가능하며, 웹브라우저에 표시된 내용은 하이퍼링크 기능을 사용하여 관계된 데이터모듈, 그림 등의 파일 형식으로 열람할 수 있다.
사용자의 모바일 단말기(300)에서 제공되는 HTML는 W3의 HTML5의 오프라인 캐시(Offline Cash) 기술을 적용함으로써, 네트워크 연결이 불가능한 곳에서는 모바일 단말기(300)의 로컬 스토리지에 캐시(Cash)된 데이터가 검색할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 모바일 단말기에 적용되는 IEC 611620-450 알람신호 확인 규격을 예시하는 도면이다.
한편, 상기 유지관리 서버(200)의 알람 수신 서버용 프로그램은 선내 네트워크를 통해 알람 게이트웨이(100)에서 들어오는 알람신호를 수신하며, 알람 메신저 서버(250)의 송신 프로그램을 실행하여 수신한 알람을 모바일 단말기(300)의 사용자에게 전달한다. 이때, 모바일 단말기(300)에 전달되는 IEC 611620-450 알람신호 규격은 도 6에 도시된 바와 같다.
이때, 알람 수신 서버 프로그램은 SAN과 호환되며, UDP 프로토콜을 사용하여 239.192.0.1에서부터 239.192.023의 주소로 멀티캐스팅되는 데이터를 수신하여, 수신 데이터를 파싱(Parsing)하여 토커 아이디(Talker ID), 알람 정보, 데이터모듈을 메신저 알람 DB(260)의 모바일 단말기별 알람 수신 파일에 알람 정보를 미전송 상태로 표시하여 기록하여, 알람 메신저 서버(250)의 프로그램을 실행한다.
또한, 상기 알람 메신저 서버용 프로그램은 모바일 단말기(300)로부터 알람신호를 수신하였다는 확인 메시지를 받으면 모바일 단말기별 알람 수신 파일의 알람 정보를 미전송 상태에서 전송 상태로 바꾼다.
또한, 알람 메신저 서버용 프로그램은 매 지정한 시간 간격 또는 알람 수신 서버(240)에 의하여 실행되며, 메신저 알람 목록에 미전송 항목을 검색하여 검색된 항목을 해당 모바일 단말기(300)로 전송한다.
또한, 모바일 단말기(300)의 알람 수신 메신저(310)는 멀티캐스트 UDP 포트에서 메시지 수신을 대기하고, 알람 수신과 자신의 토크아이디와 수신한 알람 코드를 상기 유지관리 서버(200)로 전송하며, 수신한 알람의 설명을 단말기 화면에 표시하고, 점검 및 수리 방법(쉽덱스 데이터모듈 코드)에 대한 바로가기 단추를 함께 배치함으로써, 사용자가 즉각 조치할 수 있도록 안내한다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템에서 모바일 어플리케이션을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템은, 도 8의 a)에 도시된 바와 같이, 알람 메시지 즉, 알람수신 시각, 알람 제목, 알람 설명, 알람 조치 방법(쉽덱스 데이터모듈 코드)를 디스플레이하고, 아울러 쉽덱스 데이터모듈 코드에 대한 바로가기 단추를 함께 배치하고 있다.
또한, 도 8의 a)에서 쉽덱스 데이터모듈 코드에 대한 바로가기 단추를 누르면, 유지관리 서버(200)에 접속하고 유지관리 서버(200)는 해당 쉽덱스 데이터모듈 코드에 대응하는 쉽덱스 데이터모듈에 대한 화면을 도 8의 b)에 도시된 바와 같이 모바일 단말기(300)에 표현되도록 웹 페이지가 레이아웃되며, 이후 도 8의 b)에서 사용자는 쉽덱스 데이터모듈 코드에 대한 바로가기 단추를 눌러 상세 내용을 확인할 수 있다.
한편, 도 8의 c)에 도시된 바와 같이, 상기 모바일 단말기(300)는 직접 유지관리 서버(200)에 접속하여 해당 기기의 각종 쉽덱스 데이터모듈을 검색하고 이로부터 도 8의 b)와 같은 화면이 출력되도록 할 수도 있다. 즉 도 8의 c)는 모바일 단말기에서 선박에 탑재된 정보를 열람할 수 있도록 모바일 웹서비스를 제공함으로써 사용자 단말기에서 매뉴얼을 검색 및 열람하는 것이 가능하다는 것을 보여준다.
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템의 도입 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 선박 유지관리 시스템의 경우, 예를 들면, 레이더 고장신호에 대응하는 알람이 발생한 경우, 사용자가 매뉴얼을 수동으로 검색하고, GPS 고장을 확인하며, 수리 방법을 검색한 후, 수리를 완료하게 된다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템은, 레이더 고장신호에 대응하는 알람이 발생한 경우, 쉽덱스 유지관리 절차에 따라 즉시 수리를 완료할 수 있게 되므로, 시간, 비용 및 이동성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 점검, 수리에 필요한 정보를 XML 형식으로 표준화하는 전자파일 방식을 적용함으로써 선박에 탑재되는 매뉴얼 관리에 소요되는 비용이 절감되며, 모든 정보가 동일한 구조로 작성됨으로써 기술정보의 취득과 사용자 편리성을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선박에 탑재된 수천 가지의 선박기기는 모두 각각의 알람 표시 방법과 연동 방법을 가지고 있으므로, 알람 게이트웨이 인터페이스의 입력부(알람 수신부)를 각각의 연동기기에 맞게 적용하고, 출력부(알람 송신부)는 표준 SAN(Ship Area Network)을 적용함으로써 어떠한 종류의 알람신호도 유지관리 서버로 전달될 수 있게 함으로써 기기간의 호환성을 향상시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100, 100a~100c: 알람 게이트웨이
200: 유지관리(E-Maintenance) 서버
300, 300a, 300b: 모바일 단말기
110: 알람 수신부
120: 알람 송신부
210: 웹서비스 제공부
220: 쉽덱스 XML CSDB(Common Source Database)
230: 양식(Style Sheet) DB
240: 알람 수신 서버
250: 알람 메신저 서버
260: 메신저 알람 DB
310: 알람 수신 메신저
320: 웹 브라우저(Web Browser)
330: 오프라인 캐시(Offline Cash)
500: 선박

Claims (8)

  1. 대형선박에 탑재된 선박기기의 수리와 점검을 위한 선박 유지관리(E-Maintenance) 시스템에 있어서,
    각각의 선박기기로부터 알람신호를 수신하고, SAN(Ship Area Network) 통신 방식을 이용하여 상기 알람신호를 전송하는 알람 게이트웨이(Alarm Gateway);
    상기 알람 게이트웨이로부터 수신된 알람신호에 대응하는 알람 메시지를 생성하여 전송하고,
    상기 알람 게이트웨이로부터 수신되는 알람신호에 의하여 검색될 수 있는 쉽덱스(Shipdex) 데이터 모듈을 데이터베이스 형태로 저장하며,
    상기 알람 메시지에 대응하는 웹서비스 요청시, 상기 알람 메시지에 대응하는 쉽덱스 데이터모듈을 불러 응답하는 유지관리 서버(E-Maintenance Server); 및
    상기 유지관리 서버로부터 알람 메시지를 수신하며 상기 알람 메시지에 대응하는 상기 쉽덱스 데이터모듈의 정보를 웹브라우저를 통해 열람하도록 이루어진 모바일 단말기 ;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알람 게이트웨이 각각은: 선박기기와 고유의 인터페이스로 통신하여 각각의 선박기기로부터 수리 및 점검을 위한 알람신호를 수신하는 알람 수신부; 및 SAN(Ship Area Network) 통신 방식을 이용하여 상기 유지관리 서버에 상기 알람신호를 전송하는 알람 송신부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알람 게이트웨이가 상기 유지관리 서버로 전송하는 상기 알람신호는,
    쉽덱스 데이터모듈(Shipdex Data Module) 코드 및 알람 설명 데이터가 포함되어 IEC61162-450 센텐스(Sentence)로 구조화된 신호인 것을 특징으로 하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유지관리 서버는 :
    상기 쉽덱스 데이터 모듈이 XML 데이터로 저장되는 쉽덱스 XML CSDB(Common Source Database);
    상기 모바일 단말기에게 제공되는 양식(Style Sheet)이 저장된 양식 DB;
    상기 모바일 단말기로부터 웹서비스 요청시, 상기 쉽덱스 데이터모듈과 상기 양식(Style Sheet)을 로드(Load)하여 HTML 형식으로 응답하는 웹서비스 제공부;
    상기 알람 게이트웨이로부터 알람신호를 수신하는 알람 수신 서버;
    상기 알람 수신 서버에서 수신된 알람신호에 따라 상기 모바일 단말기에 전송하기 위한 알람 메시지를 생성하여 전송하는 알람 메신저 서버;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 알람 수신 서버는, 상기 알람 게이트웨이로부터 수신된 알람신호를 이용하여 모바일 단말기별 알람 수신 파일에 알람 정보를 미전송 상태로 기록하여 저장하며 ;
    상기 모바일 단말기는, 상기 알람 메시지를 수신하면 상기 알람 메신지 서버에 알람 메시지를 수신하였다는 알람 메시지의 수신 정보를 전송하며 ;
    상기 알람 메신저 서버는 상기 모바일 단말기가 전송한 알람 메시지의 수신 정보에 따라 모바일 단말기별 알람 수신 파일의 해당 모바일 단말기의 알람 정보를 전송 상태로 바꾸며 ;
    상기 알람 메신저 서버는 상기 모바일 단말기별 알람 수신 파일에서 미전송된 알람 정보를 주기적으로 해당 모바일 단말기에 송신하는 것 ;
    을 특징으로 하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 쉽덱스 XML CSDB는, 상기 모바일 단말기로부터 웹서비스 요청시, 쉽덱스 데이터 모듈을 신속하게 추출하도록 색인(Index)이 생성되는 것을 특징으로 하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 모바일 단말기는: 상기 유지관리 서버로부터 알람 메시지를 수신하는 알람 수신 메신저; 상기 수신된 알람 메시지에 대응하는 기술정보를 검색 및 열람하는 웹브라우저; 및 쉽덱스(Shipdex) 매뉴얼을 검색하여 웹페이지를 작성하도록 로컬 스토리지에 캐시(Cash)된 데이터가 저장되는 오프라인 캐시(Offline Cash);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 오프라인 캐시는, 상기 모바일 단말기의 네트워크 접속이 불가한 경우, 쉽덱스(Shipdex) 매뉴얼을 검색하여 웹페이지를 작성하도록 로컬 스토리지에 캐시(Cash)된 데이터가 저장되는 HTML5 캐시인 것을 특징으로 하는 쉽덱스 프로토콜-기반의 선박 유지관리 시스템.
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