As the use of marine weather information increases for the development of the maritime industry and the protection of the marine environment, this study analyzes the performance rate of marine weather signals and suggests measures to improve the performance rate. To analyze the speed of operation of the auxiliary marine weather signal system, it is first necessary to define the factors that affect the speed of operation.
연구의 배경 및 목적
이에 본 연구에서는 인천지역 해상기상신호체계의 운용속도에 영향을 미치는 요인을 정확하게 분석하고 운용속도를 향상시킬 수 있는 구체적인 방안을 제시하는데 목적이 있다.
선행연구
김영주 외(2007)는 "새로운 통신 방식을 이용한 경로 표지 집중 관리 시스템"에서 내비게이션 표지판에 대한 서로 다른 통신 네트워크의 사용을 비교 분석하여 최적화 방안을 제시하였다. '구현' 부분에서는 AIS 내비게이션 표시기 음영지역의 원인과 문제점을 분석하고 해결방안을 제시하였다.
연구방법 및 내용
또한, 장비고장, 유지보수 문제, AIS 교통혼잡에 대한 대책을 기술하였다. 본 장에서는 해양기상신호시스템의 구성, 통신방법 및 관련 기술에 대해 설명한다.
해양기상신호표지시스템의 구성
모국시스템
홈 시스템은 홈 시스템으로부터 수집된 데이터를 분석, 가공하여 운영 소프트웨어에 표시하는 시스템으로, 아래의 장비들로 구성되며, 홈 시스템 구성도는 <그림 2.2>[5]와 같다.
자국시스템
확장 직렬 포트를 통해 수집된 확장 장치의 데이터입니다. DU(Data Logger Unit)는 해양기상관측 센서에서 관측된 디지털 또는 아날로그 데이터를 처리하여 CU로 전송하는 데이터 처리 장치이다[5].
해양기상신호표지시스템의 통신 방식
- 항로표지용 AIS
- CDMA 무선통신망
- 주파수공용통신 (TRS) 무선통신망
- VHF 무선통신망
- 무선통신망 비교 검토
항로표지시설을 위한 AIS 무선통신망 구성. CDMA 무선통신망은 국내 이동통신 서비스망을 이용하며 음성통신과 데이터통신을 결합한 것이다. 단일 통신망 구축이 용이하며, 서비스 범위는 대략 반경 내입니다.
과도한 통신 비용으로 인해 서비스 지역 확보가 어렵습니다.
해외 해양기상관측시스템
- 미국 NOAA 의 PORTS
- 호주의 BLUELink
- 일본의 해양관측 현황
- UN 의 GOOS(Global Ocean Obseving System)
- 실시간 해양기상 정보제공시스템
- 국내 권역별 해양기상관측장비 현황
BLUElink 프로젝트를 통해 해양 및 기상 시스템, 해양 환경 및 안전의 변화. 해양순환 등에 관한 데이터를 생산하고 있습니다. 제3장 해양기상신호체계의 운영현황 및 분석
진도에서는 항해등대 7개 모두에 기상관측 장비가 설치되어 있으며, 완도향유도 등의 부표에는 해양관측 센서(방향, 유속, 수온 센서)가 장착되어 작동되고 있다.
해양기상신호표지시스템의 운영율 분석
인천권역 해양기상신호표지시스템 운영율 분석
항법 보조 장치에 대한 AIS 정보 전송 주기는 IALA 권장 사항에 따라 3분마다 전송됩니다. 위 <그림 3.6>은 인천지역 해상기상신호등대 시스템의 실시간 관측정보와 구름을 나타낸 것이다. 상태는 종합 기상 신호판, 정상 동작 중인 기상 신호판, 시스템 장애로 인한 기상 신호판으로 나누어 표시됩니다.
기상신호의 좌표, MMSI 번호, 수신일, 관측자료 등의 정보를 제공합니다.
해양기상관측소별 운영율 분석 및 향상방안
민어등표지는 인천해양기상신호등대 운영센터에서 약 80km 거리에 위치한 기상신호등대로, AIS 전파환경은 덕적도, 연평도 및 지역 AIS 중계소에서 양호한 수신률을 보이고 있다. 민어 라이트 테이블의 시스템 유지보수 이력 기록에 따르면 해양기상관측 센서의 고장 및 유지보수 이력이 잦았고, 전력설비의 불안정으로 인해 고장이 발생한 것으로 나타났다. 부도등대는 유인등대로, 인천 해상기상신호등대 운용센터에서 66km 떨어진 곳에 위치해 있다.
부도등대의 유지관리 이력에 따르면 낙뢰로 인한 오류와 통신망 불안정이 모두 발생한 것으로 나타났다.
해양기상신호표지시스템의 고장분석
AIS 트래픽 과부하에 관한 분석
전파분석 시뮬레이션 개요
다양한 통신 방식의 주파수 특성에서 알 수 있듯이 전파 경로 구성 가능성은 거리, 안테나 높이 및 구간 장애물에 따라 달라집니다. 전파 경로에 장애물이 없이 직접 수신되는 가시선 전파로 이상적인 도로 구성이 가능합니다. VHF 대역 경로 분석에서 전송 손실 계산은 일반적으로 직접파에 대한 시선 측면의 자유 공간 손실과 전파 경로의 지형 특성으로 인한 회절 손실을 기반으로 합니다. E) 자유 공간 전송의 손실.
따라서 이 경우 전파 경로의 지형 특징으로 인한 회절 손실을 계산하고 분석한다[31].
전파분석 프로그램의 활용
보조 전원 UPS, 배터리 저장 장치, 비상 발전기 기지국 사양. 해양수산부 AIS 일반 현황 M/W 중계국 AIS 기지국.
전파분석 시뮬레이션 결과
- 팔미도 구간 전파 전파 경로 분석 결과, TRS 주파수 대역 800MHz에서 약 14km 거리를 분석한 결과, 경로에 전파 장애물이 없는 것으로 분석됐다. 800MHz 범위의 TRS 주파수 대역을 분석한 결과, 해당 경로로 전파되는 것으로 나타났다. 90dBm 이하의 신호전력으로 통신이 불가능하다고 분석하면 팔미도등대이다.
위의 실험(전파분석 시뮬레이션) 결과에서 볼 수 있듯이, 지역적 영향이나 기술적 문제로 인해 특정 지역에서 단일 통신 서비스가 불가능할 경우, 통신 장애로 인한 문제는 여러 개의 통신 모듈을 사용하여 극복할 수 있다.
장비고장에 대한 대책 및 예비품 확보 방안
AIS 트래픽 과부하 문제의 기능 개선
해외 해양기상관측시스템으로는 미국의 PORTS(Physical Oceanographic Real Time System), 호주의 BLUElink, UN의 GOOS(Global Ocean Obseving System) 등이 있습니다. 해상운송시설 통합관리시스템 표준규격입니다. 해상운송시설 운영관리체계를 구축하고 합리화한다.
인천항 해양기상신호시스템 장애로 인한 조사결과 및 향후 계획, 인천지방해양항만국.
