KR20160093818A

KR20160093818A - 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템

Info

Publication number: KR20160093818A
Application number: KR1020150014635A
Authority: KR
Inventors: 김용호
Original assignee: 광주대학교산학협력단
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-09

Abstract

본 발명의 일 실시예로써, 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템이 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은, 모바일 디바이스를 각각 포함하는 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비, 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비와 무선으로 연결 가능한 네트워크, 네트워크와 유선 또는 무선으로 연결 가능한 서버 및 서버와 연결되고 네트워크로부터 서버로의 보안 접속을 제어하기 위한 보안 모듈을 포함하고, 네트워크는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에 의하여 제공되는 상용 통신망이고, 보안 모듈에 의하여 접속이 허용된 장비는 서버와의 통신이 가능할 수 있다.

Description

광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템{A SYSTEM FOR MANAGING PORT TERMINAL USING OPTICAL NETWORK}

본 발명은 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항만 야드 자동화 장비에 구비된 모바일 디바이스가 광통신망 등을 통해 서버 등의 관제부와 상호 연결되어 통신함으로써 항만 터미널 내의 작업을 통합적으로 관리할 수 있는 관리 시스템에 관한 것이다.

항만 터미널이라 함은, 해상운송에서는 선박 종점항을 지칭할 수 있다. 무역 운송에서는 항만중심 터미널 기구와 부대설비를 포함한 각종 운송의 종점을 연결한 교통기점을 의미할 수 있다. 이러한 항만 터미널은 해륙연결관계설비를 총망라한 개념으로 부두장치장, 부두창고 등을 포함할 수 있다. 또한, 일반적으로 콘테이너 터미널은 콘테이너를 선적, 하역 또는 보관하기 위한 일체의 항만시설을 총칭하는 것으로, 크레인, 장치장, 각종 운반수단 등을 포함하여 구성된다.

기존 콘테이너 터미널 시스템은 관제 시스템과 항만 야드 자동화 장비들로 구성되어 있으며, 관제 시스템과 항만 야드 자동화 장비들 간의 통신은 무선으로 이루어져 있으며, 항만 야드 자동화 장비들은 다수의 액세스 포인트들이 형성하는 Wi-Fi 존을 통해서 관제 시스템에 접속해서 각각의 작업 수행을 위한 정보를 획득하거나 작업 수행 결과를 관제 시스템에 저장한다.

액세스 포인트의 설치 수는 터미널 야드(Container Yard; C/Y)의 규모, 액세스 포인트의 성능에 의해 달라질 수 있고, 기존 콘테이너 터미널 시스템에서는 항만 야드 자동화 장비의 전산처리를 위해서 터미널 야드의 광케이블 포설, 무선 액세스 포인트 구축, 산업 PC 등을 필요로 하며, 이들을 관리함에 인력 및 비용, 장비의 생산중단(단종) 등에 따라 작업의 연속성 및 효율성이 떨어질 수 있다.

또한, 도 1a에서와 같은 기존 콘테이너 터미널 시스템에서는 항만 자동화 장비들과 관제시스템 간에 통신이 이루어지도록 하기 위해서 무선망이 구축되었는데, 802.11(a/g/n/ac) 통신 방식으로 구축되었다. 802.11(a/g/n/ac) 통신 방식은 주파수 범위에 따라 커버리지가 각각 상이하며, 전송 대역폭이 높은 주파수 범위를 사용하는 무선 통신방식일수록 벽, 장애물(예컨대, 컨테이너 혹은 건물 등)에 더욱 영향을 받기 때문에, 고속의 무선 환경을 구축하는데 많은 제약 사항을 가진다. 또한, 구축된 무선망에 접속하는 단말기의 수신 성능을 향상시키기 위해 별도의 2.4GHz 또는 5GHz의 추가 안테나 설치가 필요하게 되며, 그 부수 설치물들은 우천 및 해풍으로 인해 부식 및 성능 저하 현상이 발생하게 된다.

또한, 구축된 무선 환경에 따라 서비스되는 무선 범위를 벗어나게 되면, 도 1b와 같이 액세스 포인트들 간의 로밍이 필연적으로 발생하게 된다. 로밍이 발생되는 경계 구간에 진입하여 항만 운영 작업을 진행할 때 접속된 단말기는 신호 품질 및 기타 환경에 따라 접속될 액세스 포인트를 자동 검색하므로 작업 정보의 처리 지연 현상을 발생하며 항만 조업 생산성의 하락으로 이어지게 한다.

또한, 기존 콘테이너 터미널 시스템에는 복수의 무선 액세스 포인트가 설치되어 있으며, 각 설치된 액세스 포인트의 신호 도달 거리를 벗어나게 되면 도 1c와 같이 무선 음영지역이 발생하게 된다. 또한, 기존 콘테이너 터미널 시스템의 경우, 도 1d와 같이 무선망에 장애 발생으로 인해, 일부 구간 혹은 전체 구간의 통신 단절 현상이 발생할 수 있게 된다. 다시 말해서, 장애가 발생한 액세스 포인트의 교체 및 문제가 해결되기 전까지 음영지역 복구 지연이 발생하게 된다. 액세스 포인트와 연결된 스위칭 장비(예컨대 L2 스위치 등)의 장애 발생 시에는 전제 무선망에 장애가 발생할 수 있다. 갠트리 크레인의 하역 작업을 지원하기 위한 야드 트럭은 갠트리 크레인의 Wi-Fi 존 장애 시, 연결 가능한 Wi-Fi 존까지 이동되어야 하므로, 작업의 효율성이 급격히 떨어질 수 있다.

관제 시스템과 항만 야드 자동화 장비에 구비되는 모바일 디바이스가 광통신망을 통해 상호 연결됨으로써, 항만 야드 자동화 장비들로부터 수신되는 작업 수행 결과 등을 이용하여 터미널 내의 작업을 통합적으로 관리할 수 있는 관리 시스템이 제공될 수 있다.

또한, 항만 야드 자동화 장비들로부터 접속 요청에 따라 접속 권한 인증 절차를 거쳐 인증된 장비들과만 통신이 가능하게 하고, 항만 야드 자동화 장비들 간에 송수신 되는 데이터는 암호화 되어 송수신되도록 함으로써 항만 터미널에서의 보안성이 강화된 관리 시스템이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예로써, 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템가 제공될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템은, 모바일 디바이스를 각각 포함하는 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비, 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비와 무선으로 연결 가능한 네트워크, 네트워크와 유선 또는 무선으로 연결 가능한 서버 및 서버와 연결되고, 네트워크로부터 서버로의 보안 접속을 제어하기 위한 보안 모듈을 포함하고, 네트워크는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에 의하여 제공되는 상용 통신망이고, 보안 모듈에 의하여 접속이 허용된 장비는 서버와의 통신이 가능할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크는 광 통신망일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안 모듈은 네트워크를 통하여 서버로 접속하고자 하는 각각의 모바일 디바이스에 대하여 인증 절차를 수행하고, 인증된 모바일 디바이스와 서버 사이에서 송수신되는 무선 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인증된 모바일 디바이스에는 보안 모듈을 통한 인증 절차를 통과하기 위한 인증 정보가 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 서버는 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비의 인증된 모바일 디바이스로 작업 정보를 전송하거나, 모바일 디바이스로부터 작업 진행 상황 정보, 작업 결과 정보를 수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 서버는 작업 정보, 작업 진행상황 정보 및 작업 결과 정보 중 적어도 하나를 서버에 포함된 디스플레이부를 통하여 디스플레이하고, 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비의 모바일 디바이스에서는 서버로부터 수신된 작업 정보가 모바일 디바이스의 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.

광통신망을 이용한 모바일 디바이스 기반의 운영 환경은 무선 환경의 변화에 따라 장비 도입에 유연성을 제공하여 주며, 기술의 발전에 따라 구축된 무선 환경에서의 변화 역시 즉각적으로 적용할 수 있으므로 터미널 내에서 최적의 무선 환경을 제공해 줄 수 있다.

또한, 관리 시스템이 광통신망을 사용하므로 기존 콘테이너 터미널에 구축된 무선망보다 넓은 커버리지(coverage)를 제공하여, 별도의 로밍 현상이 발생하지 않게 되어 항만 터미널에서 안정적으로 항만운영 환경을 구축할 수 있다.

또한, GPS 기능이 포함된 모바일 디바이스를 이용함으로써 야드 자동화 장비의 실시간 위치 정보를 확인할 수 있으므로, 항만 터미널의 생산성 향상을 기대할 수 있다.

또한, 항만 운영 시스템은 그 운영 시스템에 따라 구축 환경, 정보 제공 방식이 상이하나, 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신망을 이용한 모바일 디바이스 기반의 관리 시스템을 통하면 대외 정보(예컨대, 선사, 운송사, 화주) 제공 부문이 사무실의 PC 기반 정보 외의 모바일 디바이스 기반으로도 제공될 수 있으므로, 해당 정보 요구자가 실시간으로 확인할 수 있으므로 항만 서비스 처리 시간의 단축 및 서비스의 질적 향상을 달성할 수 있다.

도 1a는 종래의 항만 터미널 내의 무선 환경을 나타낸 개략도이다.
도 1b는 종래의 802.11 a/g/n/ac 기반의 무선 환경을 나타낸이다.
도 1c 및 도 1d는 기존 무선 환경 하에서의 음영 지역 발생 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 크레인(G/C)의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 야드 트럭(Y/T)의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스퍼 크레인(T/C)의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크를 이용한 통신 관계를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크의 일부에서 장애가 발생 시의 통신 전환 관계를 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 붙였다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

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 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함하며, 유선 또는 무선으로 연결되어 있는 경우도 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 상용망을 이용한 콘테이너 터미널 시스템을 이용하면, 종래 콘테이너 터미널에서의 자체 구축된 무선망으로 인해서 발생하는 문제점들을 개선할 수 있다.

로밍으로 인한 처리 지연현상을 개선할 수 있다. 구축된 무선 환경에 따라 서비스되는 무선 범위를 벗어나게 되면, 무선 액세스 포인트간의 로밍이 필연적으로 발생하게 된다. 로밍이 발생하는 경계 구간에 진입하여 항만 운영 작업을 진행할 때 접속된 단말기는 신호 품질 및 기타 환경에 따라 접속된 액세스포인트를 자동 검색하는 동작을 반복 수행하므로, 이로 인해서 작업 정보의 처리 지연 현상을 발생하게 된다. 이러한 작업 정보의 처리 지연 현상은 결국 항만 조업 생산성의 하락으로 이어지게 된다. 하지만 본 발명의 일 실시예에서와 같이 광통신망과 같은 상용망을 사용하는 경우 3G 또는 LTE 또는 LTE-A 등의 통신환경에 따라 보다 넓은 통신 커버리지가 제공될 수 있고, 별도의 로밍 현상이 발생하지 않게 되어 항만 터미널의 안정적인 운영 환경을 보장할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 음영 지역을 최소화할 수 있다. 종래의 무선 환경은 복수의 무선 액세스 포인트가 설치된 환경이었으며, 각 설치된 장비의 신호 도달 거리를 벗어나게 되면 무선 음영 지역이 발생하게 된다. 하지만 본 발명의 일 실시예 에서와 같이 상용망을 사용하는 경우는 무선 음영 지역 발생 구간에서는 3G 또는 LTE 또는 LTE-A 등의 통신환경으로 자유롭게 로밍이 이루어질 수 있으며, 안정적인 통신 환경에서 항만을 관리할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 능동적으로 장애에 대처할 수 있다. 종래의 무선 환경은 장애 발생으로 인해, 일부 혹은 전체 구간의 통신 단절 현상이 발생할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 상용망을 사용하는 경우 타 기지국으로 즉시 접속되거나 모바일 디바이스의 통신 방식 지원에 따라 즉각적인 통신망 전환(3G 에서 LTE로 전환 또는 LTE에서 3G로 전환)이 이루어져 장애 발생에 유연하게 대처할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템을 나타낸 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템(1000)은, 모바일 디바이스를 각각 포함하는 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비(100), 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비(100)와 무선으로 연결 가능한 네트워크(200), 네트워크(200)와 유선 또는 무선으로 연결 가능한 서버(300) 및 서버(300)와 연결되고, 네트워크(200)로부터 서버(300)로의 보안 접속을 제어하기 위한 보안 모듈(400)을 포함하고, 네트워크(200)는 인터넷 서비스 제공자(Internet Service Provider; ISP)에 의하여 제공되는 상용 통신망(commercial network)이고, 보안 모듈(400)에 의하여 접속이 허용된 장비(100)는 서버(300)와의 통신이 가능할 수 있다.

모바일 디바이스는 휴대용 컴퓨터 장치로써, 일반적으로 터치 입력을 가진 디스플레이 화면이나 소형의 자판을 포함할 수 있다. 또한, 모바일 디바이스는 모바일 기기, 휴대용 기기 등으로 지칭될 수 있으며, 예를 들어, 개인 휴대용 단말(PDA), 태블릿 PC, 휴대용 게임기, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 포터블 미디어 플레이어, 휴대 전화, 무선 호출기 등일 수 있고, 상용망에 접속할 수 있는 기기라면 어느 것이라도 무방하다.

또한, 이러한 모바일 디바이스에는 GPS 수신기가 구비되어 있어서, 항만 야드 자동화 장비들이 이동 시에 모바일 디바이스의 GPS 수신기를 통해서 파악된 위치 정보가 상용망을 통해서 관리 시스템으로 전송됨으로써 관제 담당자가 항만 야드 자동화 장비들의 이동 위치를 실시간으로 용이하게 파악할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 항만 야드 자동화 장비(100)는 트랜스퍼 크레인(Transfer Crane; T/C), 야드 트럭(Yard Truck; Y/T), 리치 스택커(Reach Stacker; R/S), 탑 핸들러(Top Handler, T/H), 포크 리프트(Fork Lift; F/L) 또는 갠트리 크레인(Gantry Crane; G/C) 등일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크(200)는 광 통신망일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안 모듈(400)은 네트워크(200)를 통하여 서버(300)로 접속하고자 하는 각각의 모바일 디바이스에 대하여 인증 절차를 수행하고, 인증된 모바일 디바이스와 서버(300) 사이에서 송수신되는 무선 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행할 수 있다. 다시 말해서, 모바일 디바이스를 각각 포함하는 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비(100)는 장비(100)에 포함된 모바일 디바이스를 통하여 서버(300)와 통신할 수 있고, 송수신되는 무선 데이터는 소정의 암호화 방식에 따라 암호화되거나 복호화될 수 있다. 암호화 방식 등에 대하여는 후술한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 서버(300)는 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비(100)의 인증된 모바일 디바이스로 작업 정보를 전송하거나, 모바일 디바이스로부터 작업 진행 상황 정보, 작업 결과 정보를 수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 서버(300)는 작업 정보, 작업 진행상황 정보 및 작업 결과 정보 중 적어도 하나를 서버(300)에 포함된 디스플레이부를 통하여 디스플레이하고, 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비(100)의 모바일 디바이스에서는 서버(300)로부터 수신된 작업 정보가 모바일 디바이스의 디스플레이부를 통하여 디스플레이될 수 있다.

도 2의 적색 실선은 네트워크(200)와 서버(300)측이 유선으로 연결될 수 있음을 나타낸다. 다시 말해서, 도 2의 적색 실선은 유선으로 연결되는 초고속 인터넷 연결망을 나타낸다. 또한, 도 2의 청색 점선은 네트워크(200)와 항만 야드 자동화 장비(100), 보안 모듈(400) 등이 무선으로 연결될 수 있음을 나타낸다. 도 2의 청색 실선은 무선으로 연결된 광통신망 서비스의 연결관계를 나타낸다.

또한, 서버(300)측의 디스크 어레이(Disk array)는 데이터베이스(Database)의 백업 용도로 사용되며, 데이터베이스(Database)는 장비 정보, 작업 정보 등을 저장하며, 갠트리 크레인이 수행하는 작업과 관련된 정보 및 그 결과정보 등을 저장할 수 있다.

또한, 도 3에서와 같이 항만 터미널에서는 내부 네트워크가 미리 구축되어 있을 수 있고, 이러한 내부 네트워크를 통하여 보안 모듈(400), 서버(300) 등이 상호 연결되어 있을 수 있다. 이러한 항만 내부의 네트워크는 광(Optical) 전송 또는 UTP 방식의 유선 네트워크일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크(200)는 인터넷 연결을 제공하는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에 의하여 구축된 통신 환경일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 보안 모듈(400)에서는 네트워크(200)로부터 또는 네트워크(200)로 송수신되는 무선 데이터의 암호화를 수행할 수 있다. 또한, 보안 모듈(400)에서는 서버가 포함된 내부 네트워크로 접속을 희망하는 디바이스들에 대한 인증 절차가 수행될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 보안 모듈(400)에는 방화벽, VPN 센터 등이 포함될 수 있다.

VPN 센터는 항만 야드 자동화 장비(100)들로부터의 접속요청에 따라, 항만 야드 자동화 장비(100)들에게 인증 정보와 같은 접속 권한 정보를 요청해서 수신된 접속 권한 정보가 미리 설정된 접속 권한 정보와 일치하면 서버(300)측으로의 접속을 허용할 수 있다. 접속 권한 인증을 위해서 항만 야드 자동화 장비(100)들에는 접속 권한 인증 정보를 포함한 인증서가 설치되어 있어야 하며, 이러한 접속 권한 인증 절차를 통하여 서버(300)측, 다시 말해서, 관제 시스템에 대하여 비인증 사용자가 접속하는 것을 차단할 수 있다.

예를 들어, VPN 암호화에는 암호화 방식으로써, PPTP(Point-to-Point Tunneling Protocol), L2TP(Layer Two Tunneling Protocol), SSL(Secure Sockets Layer), IPsec(IP security protocol) 들 중 어느 하나를 사용할 수 있고, 무선 환경의 항만 야드 자동화 장비(100)의 사용자(예를 들어, 조업자 등)가 컨테이너 터미널 내의 내부 네트워크로 접속하기 위해서는 각각의 장비들에서 통일된 연결 방식이 지원되도록 해야 한다. 또한 내부 네트워크로의 비인가 사용자의 무단 접속을 차단하기 위해, 각각의 항만 야드 자동화 장비의 모바일 디바이스에는 VPN 센터로의 접속 및 인증을 위한 인증 정보(예컨대, ID 및 PW 등)가 미리 포함되어 있을 수 있다. 다시 말해서, 미리 지정된 모바일 디바이스에 인증서를 설치하여, 비인가 사용자의 무단 접속을 방지할 수 있다.

도 2의 G/C는 갠트리 크레인(Ganty Crane), 컨테이너 크레인(Container Crane) 또는 Q/C 등으로 지칭되는 안벽 크레인이다. 이러한 G/C는 터미널 내 선석쪽에 위치하며, 접안하는 모선으로부터의 컨테이너의 하역 작업에 사용될 수 있다. 종래의 컨테이너 터미널 대부분은 광 케이블(Optical Cable)을 포설하여 유선 네트워크 환경에서 작업이 진행되었다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템(1000)은 종래의 네트워크 환경 구조에서 탈피하여, G/C에서는 G/C로부터 발생되는 데이터의 처리를 위하여 보안 모듈을 갖는 통신부를 포함할 수 있다. 이러한 통신부는 LTE-Route 등을 포함할 수 있고, 보안 모듈은 VPN 장비 등일 수 있으며, 초기 투자비 및 유지 관리비의 절감의 효과가 있다.

또한, 도 2의 항만 야드 자동화 장비 중 하나인 Y/T는 야드 트럭(Yard Truck) 혹은 야드 트랙터(Yard Tractor; Y/T)로 지칭되는 컨테이너 이송 차량을 나타낸다. Y/T은 터미널에 접안한 모선의 하역 작업의 대상이 되는 컨테이너를 G/C 혹은 야드 장치 작업 계획, 자동화 장비운영 계획에 따라 해당위치의 T/C, T/H, R/S, F/L등으로 이동시킴으로써, 컨테이너의 상/하차 작업을 수행할 수 있다.

또한, 도 2의 리치 스택커(Reach Stacker; R/S), 탑 핸들러(Top Handler; T/H), 포크 리프트(Fork Lift; F/L), 트랜스퍼 크레인(Transfer Crane; T/C)은 작업 계획에 따라 컨테이너 터미널 야드(C/Y) 내 작업 위치로 이동하여 본선작업 및 반출입 작업(예컨대, 상/하차 작업 등)을 지원하는 장비일 수 있다. 트랜스퍼 크레인(T/C), 탑 핸들러(T/H), 리치 스택커(R/S), 포크 리프트(F/L) 각각은 구비된 모바일 디바이스를 통해서 콘테이너 터미널 야드의 콘테이너 장치 상태 및 작업 계획에 따라 내려진 작업 목록을 수신하여, 해당 작업 목록에 포함된 작업들을 수행하며, 수행이 완료된 작업 관련 정보(예컨대, 작업 진행 현황 정보, 작업 결과 정보 등)를 서버(300)측으로 전송할 수 있다. 관리 및 계획을 담당하는 관제 담당자는 전송된 작업 관련 정보를 이용하여 항만 터미널을 효과적으로 관리할 수 있다.

도 2에서와 같이, 서버(300)에서는 각각의 항만 야드 자동화 장비(100)에 포함된 모바일 디바이스로부터 야드 및 C/Y 상에서의 장비들의 상태를 실시간으로 확인할 수 있다. 또한, 각각의 항만 야드 자동화 장비(100)에서는 서버(300)측으로부터 제공된 작업 계획 등에 따른 작업 목록을 수신하여 해당 작업을 처리하며, 완료된 작업 결과 정보는 서버(300) 측으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 작업 결과 정보 등은 항만 터미널의 관제 및 계획 수립을 담당하는 서버(300)의 User Group 등으로 전달될 수 있다.

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 갠트리 크레인(G/C)의 동작을 나타낸 순서도이다.

G/C가 처리하는 작업은 터미널로 접안한 모선의 양/적하 작업을 수행하는 것이며, G/C에 승무하여 양/적하 작업을 진행하는 사용자(ex. 조업자 등)는 해당 모선의 작업 리스트(예컨대, 컨테이너 리스트 등)를 필요로 한다. 작업 리스트 등의 정보는 선사 혹은 출항 터미널 등에서 제공되며, 조업하고자 하는 터미널 내 플래너(Planner)들에 의해 작업 순번이 결정되어 최종 작업 리스트로 G/C 의 작업 리스트로써 G/C로 전달될 수 있다. G/C에서의 애플리케이션 등의 작업 프로그램은 접안 모선의 정보를 입력 받고 해당 접안 모선의 정보에 상응하는 작업 리스트를 가져와 사용자에게 제공할 수 있다.

G/C를 통한 작업은 도 3a에서와 같은 흐름으로 진행될 수 있다. G/C에 포함된 모바일 디바이스의 전원을 온하여, 사용자는 서버(300)측의 VPN 센터 장비로의 접속을 시도할 수 있다. VPN 센터 장비에서는 모바일 디바이스의 인증 정보에 따라 서버(300)로의 접속 여부를 결정하고, 인증된 모바일 디바이스의 내부 네트워크로의 접속을 허용할 수 있다. VPN 센터 장비를 통하여 서버(300)측의 내부 네트워크로 정상 접속된 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 디스플레이부를 통하여 G/C 초기 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, G/C에서의 작업 프로그램이 구동될 수 있다. 이전에 입력된 동작상태 설정 정보가 있으면, 해당 정보로 자동으로 설정될 수 있다.

G/C에서는 본선 접안 정보를 서버(300)측으로 요청할 수 있다. 다시 말해서, 접안 모선 정보를 서버(300)측으로 자동으로 요청하고, 서버(300)측에서는 요청받은 정보를 모바일 디바이스로 전송하여 작업 리스트 등의 형태로 출력되도록 할 수 있다. 서버(300)에서는 요청된 정보를 분석하고, 요청된 정보를 데이터베이스로부터 독출하여 리스트의 형태로 생성하여 모바일 디바이스로 전송할 수 있다. 사용자는 작업을 진행하며, 작업 상세 내역 등의 정보를 업데이트하고, 업데이트된 정보는 서버(300)측으로 전달되며, 작업 진행 현황 또는 작업 결과 정보 등을 서버(300)측으로 전송하며 양/적하 작업을 진행할 수 있다. 본선으로부터 G/C를 통한 작업이 완료되면 G/C에 포함된 모바일 디바이스의 종료 버튼 등을 통하여 작업 프로그램은 종료될 수 있다.

도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 야드 트럭(Y/T)의 동작을 나타낸 순서도이다.

Y/T는 터미널 야드(Terminal Yard)(또는 C/Y) 내의 G/C, T/C, R/S, T/H 또는 F/L 등의 작업을 원활히 수행하기 위한 장비로서, 컨테이너 이송을 주 목적으로 하는 장비이다. Y/T가 참조하는 작업 정보는 G/C, T/C, R/S, T/H 또는 F/L등의 작업 정보와 동일할 수 있고, 이러한 작업 정보에 기초하여 Y/T에서는 Y/T에 적합하게 가공된 목적지 및 작업내역 목표 정보를 수신하거나 장비의 이동/작업 처리 등을 수행할 수 있다. 주요 작업 내역은 접안 모선의 본선 작업 지원과, 야드 및 C/Y에서 발생되는 이적 작업 등일 수 있다.

Y/T를 통한 작업은 도 3b에서와 같은 흐름으로 진행될 수 있다. Y/T에 포함된 모바일 디바이스의 전원을 온하여, 사용자는 서버(300)측의 VPN 센터 장비로의 접속을 시도할 수 있다. VPN 센터 장비에서는 모바일 디바이스의 인증 정보에 따라 서버(300)로의 접속 여부를 결정하고, 인증된 모바일 디바이스의 내부 네트워크로의 접속을 허용할 수 있다. VPN 센터 장비를 통하여 서버(300)측의 내부 네트워크로 정상 접속된 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 디스플레이부를 통하여 Y/T 초기 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, Y/T 에서의 작업 프로그램이 구동될 수 있다. 이전에 입력된 동작상태 설정 정보가 있으면, 해당 정보로 자동으로 설정될 수 있다.

Y/T 에 탑승한 사용자(예컨대, 승무자)로부터 입력된 사용자의 사번을 수신할 수 있다. 입력된 사번 등의 정보는 작업 로그, 통계 목적을 위해 작업 처리 정보와 항상 같이 기록될 수 있다. Y/T 를 이용한 작업 종류가 선택될 수 있다. 작업 종류는 접안 모선의 본선 작업, 구내 이적 작업 등으로 구분될 수 있다. Y/T 풀링(Pooling)적용 작업에서는 작업 G/C를 따로 배정하지 않으며, 풀링 미적용 시 작업 G/C를 선택할 수 있다. 작업할 G/C에 따라 순차적으로 서버(300)측으로부터 작업 리스트를 할당 받을 수 있다. 이적 작업의 진행 시 작업 구분에 따라 해당 블록으로 이동, 할당된 작업에 따라 작업이 진행될 수 있다. 장비의 고장, 기타 사유에 의해 사용자는 작업할 Y/T를 변경할 수 있다. 이때 기 할당된 작업정보를 변경 하기 위해 작업 장비변경 기능이 요구될 수 있다. 작업 완료 시까지, 본선, 구내이적 작업 등이 반복적으로 수행될 수 있다.

도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 트랜스퍼 크레인(T/C)의 동작을 나타낸 순서도이다.

Y/T, G/C를 제외한 자동화 장비(예컨대, T/C, T/H, R/S 또는 F/L 등)는 동일한 작업 프로그램을 사용할 수 있으며, 야드 및 C/Y에 장치된 컨테이너를 이송 장비인 Y/T, 혹은 반/출입을 위해 외부 트러일러 차량으로 상/하차 작업을 수행하기 위하여 사용 가능한 장비이다. 장비의 이동 경로에 따라 수직, 수평으로 작업 순번을 가지며, 반/출입 요청 시간 혹은, 선적 순번에 따라 작업 내역이 할당될 수 있다.

T/C를 통한 작업은 도 3c에서와 같은 흐름으로 진행될 수 있다. Y/T에 포함된 모바일 디바이스의 전원을 온하여, 사용자는 서버(300)측의 VPN 센터 장비로의 접속을 시도할 수 있다. VPN 센터 장비에서는 모바일 디바이스의 인증 정보에 따라 서버(300)로의 접속 여부를 결정하고, 인증된 모바일 디바이스의 내부 네트워크로의 접속을 허용할 수 있다. VPN 센터 장비를 통하여 서버(300)측의 내부 네트워크로 정상 접속된 모바일 디바이스는 모바일 디바이스의 디스플레이부를 통하여 T/C 초기 화면을 출력할 수 있다. 예를 들어, T/C 에서의 작업 프로그램이 구동될 수 있다. 이전에 입력된 동작상태 설정 정보가 있으면, 해당 정보로 자동으로 설정될 수 있다.

야드 및 C/Y 내에서 현재 장비가 작업 하고자 하는 블록(Block)을 선택 받을 수 있다. 작업 상세 내역(예컨대, 양하, 선적, 구입, 구출, 반입 또는 반출 등)을 선택하고 해당 블록 및 구분에 따른 작업 리스트를 서버(300)측으로부터 수신할 수 있다. 작업 중인 장비에 Y/T 혹은 외부 트레일러 차량이 도착하면 도착한 장비의 정보 등을 확인한 후 작업 오더 상의 컨테이너를 상/하차해줄 수 있다. 작업 현황 정보 등은 서버(300)측 또는 관제 및 야드 관리자에게 전송되어 실시간으로 현황 파악이 가능하게 한다. 작업 완료 전까지 작업 내용을 자동으로 갱신하며 작업 처리를 진행할 수 있다. 이러한 갱신된 작업 내용 등의 정보는 서버(300)측으로 실시간으로 전송될 수 있다. 작업 완료 시, 종료 버튼 등을 이용하여 작업 프로그램이 종료될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크를 이용한 통신 관계를 나타낸다.

항만 야드 자동화 장비(100)의 모바일 디바이스는 광통신망인 네트워크(200)(예컨대, 3G, LTE 또는 LTE-A 등의 통신망)로 접속할 수 있다. 각각의 모바일 디바이스의 접속 정보는 VPN 센터(401) 장비와 백본(Back Bone)망을 통해 내부 네트워크로 접속하여 서버(300)측과 모바일 디바이스 간의 데이터 송수신을 가능하게 한다. VPN 센터 장비와 모바일 디바이스는 개별 인증서를 통해 보안성을 강화할 수 있으며, VPN 센터 장비는 세션(Session) 정보를 연결 시 자동으로 저장하여, 장애 복구 시점에 해당 단말로 전송하여 연속적(seamless)이고 효율적 작업 환경을 제공할 수 있다.

항만 야드 자동화 장비(100)와 VPN 센터 장비는 IPSec 또는 SSL 기반의 보안 통신을 사용하여 무선 데이터의 위/변조를 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크의 일부에서 장애가 발생 시의 통신 전환 관계를 나타낸다.

도 5의 제 1 네트워크(201)에서 장애 발생 시, 각각의 항만 야드 자동화 장비(100)에 포함된 모바일 디바이스의 정보는 VPN 센터(401) 장비에 저장되어 있을 수 있다. 또한, 무선망 품질을 자동으로 확인한 모바일 디바이스는 통신을 위한 네트워크를 제 1 네트워크(201)에서 제 2 네트워크(202)로 전환할 수 있다. 전환되어 연결되는 네트워크는 타 기지국의 LTE 망, 혹은 동 기지국의 3G, LTE-A망 등 환경에 따라 결정될 수 있다.

장애 여부 혹은 수신 상태에 따라 접속 네트워크가 달라진 모바일 디바이스는 VPN 센터 장비를 통하여 인증되고 저장된 웹 세션(Web Session) 정보를 수신하여, 별도의 로그인 절차 없이 진행 중인 업무를 연속적으로 수행할 수 있다. 장애 복구 시점 시 장애 상태와 동일하게 통신사의 망, 모바일 디바이스 제조자의 최적 통신망 접속 방식에 의해 네트워크에 재-연결 되고, 이러한 경우에도 또한 VPN 센터 장비의 세션 정보를 수신하여, 통신망 전환이 이루어질 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 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 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: 항만 야드 자동화 장비
200: 네트워크
300: 서버
400: 보안 모듈
401: VPN 센터
1000: 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템

Claims

광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템에 있어서,
모바일 디바이스를 각각 포함하는 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비;
상기 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비와 무선으로 연결 가능한 네트워크;
상기 네트워크와 유선 또는 무선으로 연결 가능한 서버; 및
상기 서버와 연결되고, 상기 네트워크로부터 상기 서버로의 보안 접속을 제어하기 위한 보안 모듈을 포함하고,
상기 네트워크는 인터넷 서비스 제공자(ISP)에 의하여 제공되는 상용 통신망이고, 상기 보안 모듈에 의하여 접속이 허용된 장비는 상기 서버와의 통신이 가능한 것인 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 네트워크는 광 통신망인 것인 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 보안 모듈은 상기 네트워크를 통하여 상기 서버로 접속하고자 하는 각각의 모바일 디바이스에 대하여 인증 절차를 수행하고, 인증된 모바일 디바이스와 상기 서버 사이에서 송수신되는 무선 데이터에 대한 암호화 또는 복호화를 수행하는 것인 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 인증된 모바일 디바이스에는 상기 보안 모듈을 통한 인증 절차를 통과하기 위한 인증 정보가 포함되는 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 서버는 상기 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비의 인증된 모바일 디바이스로 작업 정보를 전송하거나, 상기 모바일 디바이스로부터 작업 진행상황 정보, 작업 결과 정보를 수신하는 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템.
제 5 항에 있어서,
상기 서버는 상기 작업 정보, 작업 진행상황 정보 및 작업 결과 정보 중 적어도 하나를 상기 서버에 포함된 디스플레이부를 통하여 디스플레이하고,
상기 적어도 하나의 항만 야드 자동화 장비의 모바일 디바이스에서는 상기 서버로부터 수신된 작업 정보가 상기 모바일 디바이스의 디스플레이부를 통하여 디스플레이되는 광통신망을 이용한 항만 터미널 관리 시스템.