[논문]SWIM 구조를 이용한 항공데이터 종합관리망 구축 방안

김진욱; 조윤현; 김상욱; 윤인섭; 최상방; 정재학; 박효달

doi:10.12815/kits.2013.12.6.044

SWIM 구조를 이용한 항공데이터 종합관리망 구축 방안
A Method of Implementation for Integrated Aeronautical Data Management Network Using SWIM Architecture 원문보기

韓國ITS學會論文誌 = The journal of the Korea Institute of Intelligent Transportation Systems, v.12 no.6, 2013년, pp.44 - 53

김진욱 (인하대학교 전자공학과) , 조윤현 (인하대학교 전자공학과) , 김상욱 (인하대학교 전자공학과) , 윤인섭 (인하대학교 전자공학과) , 최상방 (인하대학교 전자공학과) , 정재학 (인하대학교 전자공학과) , 박효달 (인하대학교 전자공학과)

초록
AI-Helper

미국, 유럽 선진국들을 중심으로 진행 중인 SWIM(System Wide Information Management)은 국제민간항공기구(ICAO)에서 항공관련 데이터 시스템의 성능을 향상시키는 ASBU(Aviation System Block Upgrade) 프로그램의 일부분이며, 디지털 항공 정보 관리를 통해 서비스를 향상시키기 위한 항공통신 데이터를 종합 관리하는 망의 핵심적인 기술이다. 이에 따라, 본 논문에서는 SOA(Service Oriented Architecture) 개념을 적용한 SWIM 구조와 네트워크를 분석하고, 기존의 레거시 시스템으로 운용중인 애플리케이션을 어댑터 기술 개발을 통하여 항공데이터 종합관리망으로 구축하는 방안을 제안한다. 제안한 방안은 효율적인 ATM(Air Traffic Management)을 위한 차세대 인프라 망 환경에 적합한 미들웨어 및 애플리케이션 개발로 사용자가 원하는 정보를 적시에 제공할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Ongoing SWIM(System Wide Information Management) with the United States and European countries as the center is a part of the ASBU(Aviation System Block Upgrade) program improved performance of aeronautical data system in the International Civil Aviation Organization and a core technology of Integrated Aeronautical Data Management Network to elevate service through digitally aeronautical information management. Therefore, in this paper, we analyze SWIM architecture and network applied the concept of SOA(Service Oriented Architecture), and propose methods of implementation transforming applications operating established legacy aeronautical data system into integrated aeronautical data management network through adapter technology. This will allow development of middleware and application suitable for the next generation infrastructure network environment for efficient ATM(Air Traffic Management)and provide timely required information for users.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

현재 우리나라에서는 독립적으로 구축되어 사용되고 있는 항공기내 통신, 항공기와 지상간의 통신 그리고 지상 기관 간 통신이 운영 중이다. 따라서 본 논문은 이러한 통신망에 SWIM 구조를 적용하여 인터넷 통신망을 기본으로 하는 항공데이터 종합관리망에 대한 구축 방안을 제안한다.

제안 방법

NextGen(Next Generation Air Transporta-tion), SESAR(Single European Sky ATM Research), CARATS(Collaborative Actions for Renov- ation of Air Traffic Systems) 프로그램의 내용에 이를 포함하여 전 세계적으로 쓰이는 항공 시스템의 상호 운용성을 확보하기 위한 일정이 진행 중이며, 과 같이 SWIM(System Wide Information Management)에 기반한 국제적인 항공통신망의 상호 운용성을 구현하기 위하여 각 모듈별로 연계되어 있는 시스템과 데이터 구축을 나타내었다.
두 번째 제안되는 SOA 구조는 과 같이 기존에 항공 관련 정보를 제공하던 시스템이 제공하던 데이터 및 서비스를 독립적인 가장 작은 단위로 나누어 ESB(Enterprise Service Bus)에 연결하며 서비스 조합, 사용자 인증/보안 등은 ESB가 담당하는 SOA를 적용한다.
본 논문에서는 항공데이터 종합관리망 구축의 필요성과 동향을 알아보고, 현재 실현 가능한 기술인 SWIM용 SOA 구조를 두 가지로 제안하고 분석하였다. 이에 따른 네트워크 구성을 제안하여 향후 구축시스템의 환경과 계획을 연구하고, 향후 레거시 항공관제시스템, 항공정보시스템, 항공음성정보시스템과의 연동성테스트를 위한 전략을 수립하여 핵심기능을 수반하는 항공데이터 종합관리망을 분석하고 설계하였다.
그러면 SWIM 망이 형성이 되고 이 망에 접속한 사용자는 항공 데이터를 손쉽게 얻고 사용할 수 있다. <그림 6>에서 제안된 SWIM 로컬 서버를 이용한 SWIM 망에서 항공 데이터를 보다 효율적으로 관리하기 위해서 다음과 같이 2개의 SOA 구조를 제안한다.
와 같이 데이터 접근이 용이하며 네트워크 디자인이 유연하나 보안측면에서의 위험성을 내포한 분산형 네트워크 구성과, 과 같이 높은 보안성으로 인해 데이터 접근에 제약이 있는 게이트웨이 혼합형 네트워크 구성의 두 가지로 네트워크를 구성한다.
위에서 제안된 SWIM 로컬 서버를 이용한 항공 데이터 종합관리망의 기능을 확인해보고 테스트 할 수 있는 네트워크를 구축한다. 네트워크는 SWIM에서 고려하고 있는 초기의 데이터인 AXIM, WXXM, FIXM에 대해서 각각 실제 데이터를 기반으로 저장되어있는 서버들을 구성한다.
본 논문에서는 항공데이터 종합관리망 구축의 필요성과 동향을 알아보고, 현재 실현 가능한 기술인 SWIM용 SOA 구조를 두 가지로 제안하고 분석하였다. 이에 따른 네트워크 구성을 제안하여 향후 구축시스템의 환경과 계획을 연구하고, 향후 레거시 항공관제시스템, 항공정보시스템, 항공음성정보시스템과의 연동성테스트를 위한 전략을 수립하여 핵심기능을 수반하는 항공데이터 종합관리망을 분석하고 설계하였다. 제안한 항공데이터 종합관리망 구축안을 이용하여 국내에서 운용중인 기존 시스템의 활용을 극대화 하여 누구나 필요시 이용 가능한 국제 표준의 항공데이터 종합관리망 기술을 개발한다면 차세대 인프라 망 환경에 적합한 미들웨어 및 애플리케이션 개발로 사용자가 원하는 정보를 적시에 제공할 수 있게 될 것이다.
첫 번째 제안되는 SOA 구조는 기존에 항공 관련 정보를 제공하던 시스템 자체를 BP (Business Process)로 모델링하여 기존 항공관련정보 제공 기능을 동일하게 유지하면서 인터페이스만 SOA를 적용한다. 전체 구조가 변하지 않기 때문에 손쉽게 적용가능하나 SOA가 제공하는 서비스의 재사용 및 유연한 구성을 적용하는데 어려움이 있으며 각각의 항공관련정보 제공자는 사용자인증/보안 같은 기본서비스를 개별로 갖춰야 한다.

후속연구

기존의 항공통신망은 해당 정보가 필요한 기관간 또는 사용자간에 단독 연결망을 구성하여 운용하였기 때문에 기관 또는 사용자가 추가가 되면 선로를 추가로 개설해야 하는 비용적, 시간적인 소모가 많았으나, 항공데이터 종합관리망의 핵심개념인 항공용 인터넷 IP 망을 구축하여 사용한다면 해당 기관 및 사용자는 IP 주소 접속을 통해 현재 상용 인터넷 망처럼 쉽게 정보에 접근하여 정보의 수정, 생성, 사용 등을 용이하게 할 것이다. 또한 이러한 항공용 인터넷 망은 초기 인프라 구축만 된다면 추후의 기관 또는 사용자의 추가 시 현재 상용 인터넷 망처럼 저비용으로 손쉽게 구축이 가능할 것으로 예상된다.
제안한 항공데이터 종합관리망 구축안을 이용하여 국내에서 운용중인 기존 시스템의 활용을 극대화 하여 누구나 필요시 이용 가능한 국제 표준의 항공데이터 종합관리망 기술을 개발한다면 차세대 인프라 망 환경에 적합한 미들웨어 및 애플리케이션 개발로 사용자가 원하는 정보를 적시에 제공할 수 있게 될 것이다. 또한, 항공데이터 종합관리망 기술들을 국제 표준화하여 국가 경쟁력을 강화시킬 수 있을 뿐 만 아니라 국가별 환경에 적합하게 수정 가능한 애플리케이션 개발을 통한 수출 시장 개척에도 기여할 수 있을 것이다.
제안한 항공데이터 종합관리망 구축안을 이용하여 국내에서 운용중인 기존 시스템의 활용을 극대화 하여 누구나 필요시 이용 가능한 국제 표준의 항공데이터 종합관리망 기술을 개발한다면 차세대 인프라 망 환경에 적합한 미들웨어 및 애플리케이션 개발로 사용자가 원하는 정보를 적시에 제공할 수 있게 될 것이다.
향후 국내 통신망 발전이 범세계적 단일 네트워크로의 통합에 따라가지 못한다면 차세대 항행시스템으로의 전환도 늦어질 것이며, 최신 정보 및 기술적인 측면에서도 도태가 우려되므로 우리나라도 세계적인 기술 발전에 발맞추어 단일 네트워크망을 구축해야 할 것이다. 미국은 2025년까지 미국의 항공기의 운행이 3배 이상으로 증가한다는 예상을 만족시키기 위한 차세대 항공 시스템 개선 계획인 NextGen을 개발하고 있으며, NextGen은 항공 엔진부터 조종석까지, 항공기 전체와 항공 관리 시스템에 이르기까지 항공과 관련된 모든 분야의 효율을 향상시키려고 노력 중이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	SWIM이란?	SWIM은 표준화 된 ATM 정보를 기반으로 필요한 정보서비스와 패턴을 분석하여 일련의 정보 관리 기능(사용자 인식, 자원검색, 보안 관리, 통지 및 등록, 거버넌스)을 통해 적시에 정보를 필요로 하는 사람에게 정확한 정보를 제공하기 위한 기준과 원칙을 적용하고 있으며, 데이터와 서비스의 배포, 공유, 소비를 위한 인프라이다. 이를 실현하기 위해 Eurocontrol에서 정의한 SWIM의 5가지 원칙으로 첫째, ATM 환경의 항공종사자들이 운영 책임, 서비스 제공, 기술 인프라 등을 협력할 수 있어야 한다는 연합의 원칙(Principle of federation)과 둘째, 특별한 정책에 의해 금지되는 경우 제외하고 공유 가능 하다는 정보 공유의 원칙(Principle of information sharing)과 셋째, 정보 공유를 위한 메커니즘으로 ATM 항공종사자에게 서비스를 제공한다는 서비스 지향 원칙(Principle of service orientation)과 넷째, 국제적으로 합의된 표준 기술 사용한다는 개방 표준의 원칙(Principle of open standards) 그리고 다섯째, 정보와 서비스 모델 이행 관리로 SWIM 참여자 신뢰 구축 정보와 서비스의 라이프 사이클 관리(Governance) 등을 기본원칙으로 채택하고 있다.
	ASBU(Aviation System Block Upgrade)프로그램은 어떤 목표를 실현하고자 하는가?	이러한 국제적인 항공통신망의 필요성에 따라서 2012년 ANC/12 회의에서는 공역의 상호 운용에 관한 국제적 필요성을 강조하고 이를 추진하기 위한 ASBU(Aviation System Block Upgrade)프로그램을 가동 시켰다. 이는 항공기의 안전 운항과 시스템의 성능을 개선하기 위한 마스터 플랜으로서 비행기와 지상 장비에 대한 운용규정과 승인계획을 통하여 측정가능하고 명확히 규정된 목표를 실현하는데 있다. 또한, ATM(Air Traffic Management)을 구현과 성능 개선, 그리고 운용중인 현재 시스템 장비의 장점을 극대화하기 위해서 여러 단계(모듈)로 나누어서 성능 개선을 진행하고 있다.
	SWIM을 실현하기 위한 SWIM의 5가지 원칙은 무엇인가?	SWIM은 표준화 된 ATM 정보를 기반으로 필요한 정보서비스와 패턴을 분석하여 일련의 정보 관리 기능(사용자 인식, 자원검색, 보안 관리, 통지 및 등록, 거버넌스)을 통해 적시에 정보를 필요로 하는 사람에게 정확한 정보를 제공하기 위한 기준과 원칙을 적용하고 있으며, 데이터와 서비스의 배포, 공유, 소비를 위한 인프라이다. 이를 실현하기 위해 Eurocontrol에서 정의한 SWIM의 5가지 원칙으로 첫째, ATM 환경의 항공종사자들이 운영 책임, 서비스 제공, 기술 인프라 등을 협력할 수 있어야 한다는 연합의 원칙(Principle of federation)과 둘째, 특별한 정책에 의해 금지되는 경우 제외하고 공유 가능 하다는 정보 공유의 원칙(Principle of information sharing)과 셋째, 정보 공유를 위한 메커니즘으로 ATM 항공종사자에게 서비스를 제공한다는 서비스 지향 원칙(Principle of service orientation)과 넷째, 국제적으로 합의된 표준 기술 사용한다는 개방 표준의 원칙(Principle of open standards) 그리고 다섯째, 정보와 서비스 모델 이행 관리로 SWIM 참여자 신뢰 구축 정보와 서비스의 라이프 사이클 관리(Governance) 등을 기본원칙으로 채택하고 있다.

참고문헌 (10)

Jun Hyang-Sig, Kim Dong-Min, Yeom Chan-Hong, "Analysis of CNS/ATM Technology Trend," Current Industrical and Technological Trends in Aerospace, vol 8 no 2, pp.113-123, 2010.
Todd A. Donovan, "Concept for an Integrated National Surveillance and Data Communication Infrastructure," in Proceeding of the Aerospace Conference, pp.1-14, Mar. 2006.
Federal Aviation Administration, http:// www.faa.gov.
EUROCONTROL, http://www.eurocontrol.int.
SELEX Sistemi Integrati. System Wide Information Management SUpported by Innovative Technologies. Available: http:// www. swim-suit.aero.
Vikram Prabhu, Mark Simons, "NextGen and SWIM Evolution in the Mid-term," in Proceeding of the Integrated Communications, Navigation and Surveillance Conference, Arlington, pp.1-11, May. 2009.
Judith Klein, Susan Morey, "Use of eram SWIM for NAS system enhancements," in Proceeding of Integrated Communications, Navigation and Surveillance Conference(ICNS), Herndon, pp.1-8, May. 2011.
Jonathan Standley, "SWIM segment 2 deployment and utilization in NextGen R&D programs," in Proceeding of Integrated Communications, Navigation and Surveillance Conference(ICNS), Herndon, pp.1-5, Apr. 2012.
Rosa M. N. Weber, "Airborne Technology for Advanced Vehicle Operations in the Next Generation ATS," in Proceeding of the 9th AIAA Aviation Technology, Integration, and Operations Conference(ATIO), South Carolina, pp.1-15, Sep. 2009.
K. Balakrishnan, A. Leu, V. Prabhu, J.Veoni, "A framework for performance modeling of SWIM," in Proceeding of Integrated Communications, Navigation and Surveillance Conference(ICNS), Herndon, pp.1-10, Apr. 2012.

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증