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자율운항선박 플랫폼

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(1) 플랫폼 필요성

자율주행자동차의 경우 플랫폼은 크게 차체와 센서로 구성된다. 센서 플랫폼 은 외부 환경 인식, 차량 움직임 감지, 운전자 행동 감지 등 자율주행을 위한 차량 내부와 외부 정보를 측정하는 센서들의 집합이다(이호원과 기석철, 2018).

한 종류의 센서 만으로는 다양한 도로 상황에 대응하기 힘들기 때문에 다양한 센서의 조합이 필요하며, 대표적으로 움직이는 주변 물체를 인식하기 위해서는 카메라와 라이더(Lidar)의 조합이 필요하다. 카메라는 비전(Vision) 기술을 통해 물체 종류는 잘 분류해내지만 정확한 운동 정보를 측정하는 것에는 한계가 있 고, 라이더는 움직이는 물체의 운동 정보와 위치를 정밀하게 측정하지만 그 물 체가 어떤 물체인지 분류하지 못한다. 이 경우 센서 플랫폼을 통해 두 센서의 정보를 융합하여 물체의 종류와 운동 정보를 정확하게 측정할 수 있다.

자율운항선박도 해상의 물체를 탐지하고 운동 정보를 예측해야 의사결정 및 충돌회피 등의 자동화가 이루어질 수 있다. 정보들의 융합을 통해 새로운 기능 을 수행하고, 사용자에게 새로운 서비스를 제공하기 위한 기반으로서 플랫폼이 요구된다. 자율운항선박의 자동화 수준에 따라 환경은 달라지겠지만, 선상의 항 해사 역할 변화도 플랫폼의 필요성과 관련된다. 현재는 자율주행자동차의 센서 플랫폼 역할을 항해사가 담당하고 있다. 즉 센서라 할 수 있는 항해장비들의 정보를 취합하고, 판단하여 선박을 조종하게 되는데, 항해사의 역할을 줄이거나 원격제어를 통해 선박이 아닌 곳에서 위의 역할을 수행하려면 현재의 선박에는 없는 새로운 플랫폼이 요구된다.

자율운항선박 관련연구 조사결과에서 육해상 연결성뿐만 아니라 선내 장비 간 연결성 향상과 사이버 보안 및 신규 장비에 대한 확장성과 원격제어에 대한 기술개발 필요성을 확인하였다. 자율운항선박의 종합 플랫폼 기술 적용은 주요 한 이슈들에 대한 솔루션을 제공할 수 있을 것이다. Fig. 15와 같이 스마트 홈 플랫폼은 가정 내 기기들의 연결을 지원하고, 정보들을 통합하여 통신 시스템 을 통해 외부 사용자에게 가정 기기들의 상태 확인 및 제어기능을 제공한다.

접속 권한 부여를 통해 사이버 보안을 관리하고, 인공지능 및 자동화를 접목하

여 가정 내 효율적 전기사용 등의 서비스도 플랫폼을 기반으로 개발되고 있다.

자율운항선박도 플랫폼 기술을 적용하여 선박 내 장비들을 연결하고, 위성통신 을 통해 ISCC에서의 선박 모니터링 및 원격제어를 기반으로 인공지능, 빅 데이 터 기반의 새로운 서비스와 기능향상이 단계적으로 진행될 수 있을 것이다.

Fig. 15 Smart Home Platform and Ship Platform (Source: Michelle, 2014)

(2) 개방형 플랫폼

플랫폼에 대한 정의와 개념은 다양하지만 근본적으로 개방적 구조와 쉬운 접 근이 중요요소이다. 산업분야의 특성과 정책에 따라 폐쇄적일 수 있으나, 최근 플랫폼 기술이 중요하게 인식되는 이유로는 개방적 구조에서 더욱 광범위한 협 업이나 생산성과를 얻어내고, 이를 통해 관련된 기술이 빠르게 향상되기 때문 이다. 특히 자율운항선박 개발은 수많은 시스템과 기기 및 장비들을 연결하고 새로운 기능과 서비스를 개발해야할 뿐 아니라, 현재에는 없는 기술의 개발도 요구된다. 전 세계적인 협업과 기술발전이 개방형 플랫폼 기반에서 가능하며, 하드웨어 및 소프트웨어, 서비스 개발 등의 전문기업과 인력들이 각자의 기술 개발에 집중할 수 있는 장점이 있다.

2.3.2 자율운항선박 플랫폼 요구기능

자율운항선박 플랫폼은 디지털 선박이나 스마트 선박 플랫폼에 없는 새로운 개념과 역할이 요구된다. 선박 플랫폼은 수집된 정보를 기반으로 새로운 서비 스를 위한 소프트웨어나 하드웨어 또는 이들이 결합된 형태를 가진다. 따라서 수집된 정보는 같더라도 자율운항선박 플랫폼은 새로운 서비스를 제공할 수 있 어야 하며, 디지털 선박 플랫폼과 다른 새로운 서비스 중에는 선박의 원격제어 와 정보융합을 통한 의사결정 자동화와 머신러닝 등이 예상되고 있다. 선박 플 랫폼에서 유형별로 요구되는 기능들을 선행연구와 개발 솔루션 조사를 통해 Fig. 16과 같이 정의하였다. 디지털 선박 플랫폼은 선내 정보의 통합의 필요성 에 따라 개발되었고, 스마트 선박 플랫폼은 정보의 융합과 분석, 진단과 예측을 통해 보다 더 많은 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다. 현재의 기술개발은 스마트 선박 플랫폼 구현에 가까우며, 자율운항선박 플랫폼은 디지털 선박과 스마트 선박 플랫폼 기능에 원격제어와 의사결정 및 인공지능과 머신러닝을 지 원하게 될 것으로 예상된다.

Fig. 16 Shipboard Platform Type and Main Function

제 3 장 항해시스템플랫폼 기능 정의

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