[논문]Wi-Fi 기반 해상 구조물용 유무선 통합 네트워크 구현 및 미래 네트워크 설계에 관한 연구

권혁순; 박경진; 김동기; 이정규

문제 정의

17). LTE에 관한 기술적 부문은 그 범위가 방대하여 LTE/A의 해양 구조물 적용 가능성에 대하여 살펴보고자 한다.
따라서 본 연구는 각 장치와 연결하는 네트워크 설계에 관한 연구 보다는 기본 네트워크(일반적으로 Computer Network System이라 함)의 유무선 통합 네트워크 토폴로지설계가 목표이다. 이러한 유무선 통합 네트워크 구현을 통하여 해상 구조물에서 언제, 어디서나 인포테인먼트 서비스를 제공할 수 있는 기술개발에 중점을 두었다.
본 연구는 해양 구조물에서 무선통신의 주류인 VHF/UHF 및 Wi-Fi 무선 네트워크의 한계를 극복할 수 있는 기술개발과 통신 속도의 저하가 없으면서 Wi-Fi 네트워크와 비교하여 전송거리가 넓고 생존성이 높은 LTE/A 기반 기술을 기존의 무선통신 시스템과 융합한 스마트 통합 통신망 연구에 중점을 두었다. LTE/A 통신 기술을 해양 구조물에 적용하기 위하여 연구가 필요한 요소 기술은 다음과 같다.
본 연구에서는 IEEE802.11 그룹의 근거리 무선 LAN(Local Area Network) 기술인 Wi-Fi 무선 네트워크 기술을 기반으로 해상 구조물용 무선 네트워크 토폴로지를 설계 하였다. 1980년대부터 본격적으로 개발되기 시작한 Wi-Fi 무선 통신기술은 유무선 융합서비스 수요에 맞추어 3G, LTE 등 광대역 무선 네트워크를 보완할 수 있는 기술의 기능적 역할이 인정되었고, 스마트폰의 대중화로 인한 데이터 수요의 증가는 Wi-Fi 네트워크의 확대를 선도하고 있다.
네트워크 구성 방식은 크게 버스 토폴로지, 링 토폴로지, 스타토폴로지로 구분할 수 있다. 본 연구에서는 IPTV, IP Camera 등 영상 전송에 보다 넓은 대역폭을 제공할 수 있는 스타 토폴로지 방식으로 설계하였다. Wi-Fi기반 유무선통합 네트워크의 안정성을 높일 수 있는 네트워크 장비와 IP 기반 디바이스를 원격으로 모니터링, 진단 및 소프트웨어 업그레이드 등 유지보수가 가능한 어플리케이션을 제공하도록 구성하였으며, 세부 설계 내용은 다음과 같다.
시간 동기화 기술인 NTP(Network Time Protocol)를 기반으로 설계하여 새로운 해상용 클락(clock) 시스템에 관한 연구이다. 구체적으로 해상에서 사용하는 클라이언트(컴퓨터,서버, LCD 클락, Hand 클락, 스마트 기기, 인터넷 전화기 등)에 정확한 현재 시간을 동기화 할 수 있고, 해상 환경에 적응할 수 있는 NTP 서버 프로그램 개발 및 동기화된 시간을 표시할 수 있는 장비를 개발하였다 (Fig.
따라서 본 연구는 각 장치와 연결하는 네트워크 설계에 관한 연구 보다는 기본 네트워크(일반적으로 Computer Network System이라 함)의 유무선 통합 네트워크 토폴로지설계가 목표이다. 이러한 유무선 통합 네트워크 구현을 통하여 해상 구조물에서 언제, 어디서나 인포테인먼트 서비스를 제공할 수 있는 기술개발에 중점을 두었다.
그러나 해상 구조물의 밀폐된 구조 및 두꺼운 철판 격벽 등의 복잡한 구조는 전파 장애로 인하여 무선 통신 사용에 제한이 따른다. 이에 본 연구에서는 Wi-Fi 기반 유무선통합 네트워크 표준 토폴로지 설계를 통하여 선박에 무선 네트워크를 설치하여 구현한 내용과, 승무원, 승객에게 보다 다양한 양질의 서비스를 제공하기 위한 Wi-Fi 기반 응용 기술 및 국산 장비 개발에 관한 연구 내용을 기술하였다. 아울러 해양 구조물의 두꺼운 철판 격벽 등의 복잡한 구조에서 음영 지역을 해소하고 무선통신을 할 수 있는 새로운 통신기술을 제안 하였다.
Global Xpress 서비스는 다운로드 속도 최대 70Mbps까지 구현되어 유무선 통합 선내 통신 인프라 구축에 대한 수요자의 요구는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 이에 본 연구에서는 Wi-Fi 기반 해상용 유무선 통합 네트워크 토폴로지 설계 및 플랫폼 구현를 통하여 선주사와 승무원 그리고 승객들에게 실시간으로 인포테인먼트를 제공하고, 육상에서 해상 구조물의 상태를 실시간 모니터링 및 관제 할 수 있는 수준 높은 선내 통신 시스템 구현을 목표로 하였다.
본 연구에서는 해양 플랫폼과 작업 지원선(OSV, Offshore Support Vessel)등 200명 이상이 승선하는 해상 구조물의 유무선 통합 네트워크 토폴로지 설계에 중점을 두었다. 적은 인원이 승선하는 선박은 표준 네트워크 토폴로지를 응용하여구축할 수 있도록 설계 하였으며, 선원들에게 언제, 어디서나 실시간의 정보와 엔터테인먼트를 제공하는데 목표를 두었다.

가설 설정

해상용 유무선 통합 네트워크 토폴로지 설계는 IP기반 CCTV, Telephone 등 고정되어 있는 디바이스 약 500유저 및 모바일 디바이스 약 300유저의 접속을 가정하여 설계하였다(Fig. 2). 일반적으로 해상 구조물에는 Computer Room이 마련되어 있어 Computer Room에 백본(Backbone) 스위치를 설치한다.

제안 방법

2.2.에서 설계한 해상용 유무선 통합 네트워크 토폴로지환경에서 해상 구조물의 열악한 통신환경을 극복하고 신뢰성 있는 무선 통신 인프라 구축을 위하여 AP 위치 선정 최적화 프로그램과 Wi-Fi 무선 네트워크 환경에서 장비 사용의 최적화를 위한 장비를 개발 하였으며 그 내용은 다음과 같다.
외부 Signal contact의 원활한 연결을 위하여 Terminal block을 개발하였다. Bell, Alarm light, Relay Box, I.S Barrier Box 연결를 연결하는 PCB 제작 및 입력(AC/DC전원, Tel)과 출력(Relay, Dry contact) 모듈을 개발 하였다.
Cabin, Offices, Public Area에 설치되어 있는 장비와 네트워크 구성은 Distribution 스위치와 Cat'7 랜 케이블로 바로 연결하도록 하였으며, 하나의 Cat'7 케이블 또는 두 개의 케이블을 GG-45 플러그에 연결하도록 설계하였다.
Distribution 스위치는 백본 스위치와 광케이블로 연결되며 각 데크에 설치되어 Office, Cabin, ECR, ER, CCR 등에 설치되어 있는 PC, IP Phone, IPTV, IP Camera, IP Clock 등과 중간 연결 장치 없이 직접 연결하도록 구성하였다. 전원과 데이터를 동시에 공급할 수 있는 PoE(Power over Ethernet) 스위치를 적용하여 설계 하였다.
또한 ER, ECR, CCR은 각 한 대의 AP를 설치하여Wi-Fi 무선 인프라를 구축하였으며, On-board는 무지향성 안테나를 설치하여 항구에서 무선 통신이 가능하도록 구성하였다. PLSV(Pipe Layer Support Vessel)와 같은 해양 지원선 부문은 네트워크 설계는 상선과 다소의 차이는 있지만 Wi-Fi 기반 표준 네트워크 토폴로지를 기반으로 유사한 형태로 구성하였다.
또한 필요시 AMS, IBS 등 항해, 기관 장비 관리도 할 수 있으며, 백신 업그레이드와 사용자가 요구하는 소프트웨어 업그레이드가 가능하도록 개발하였다. SNMP 프로토콜을 이용하여 네트워크 관리 프로그램을 제작하였으며, IP 디바이스관리는 SNMP 또는 ICMP 프로토콜을 적용하였다. 네트워크 또는 IP 디바이스에 이상 징후 발견 시 Web 및 모바일 기기에 Alarm을 발생할 수 있도록 하였다.
VoIP(Voice over Internet Protocol) 자동 교환식 전화 시스템은 기존의 아날로그 전화 시스템에서 요구하는 해상환경 및 선급 요구사항을 모두 수용할 수 있는 IP기반 기술 및 장비를 개발하여 시스템을 상용화하였다 (Fig. 12).
Wi-Fi 기반 무선 네트워크에서 AP의 기능이 전체 시스템의 안정화 및 확장성에 큰 영향을 줄 수 있기 때문에 AP의 효율을 높일 수 있도록 AP 기반 무선 송수신 위치 선정 최적화 프로그램을 개발하였다 (Fig. 6)
11b/g/n을 수용할 수 있는 무선 모듈을 탑재하였고, NMEA0183 프로토콜을 적용하였다. Wi-Fi 무선통신 환경의 센서에서 온도, 습도 등의 데이터를 취득하여 메시지 형태로 작성하고 UDP 형식으로 무선 AP를 통하여 서버에 전송하는 방식으로 개발하였다(Fig. 8).
본 연구에서는 IPTV, IP Camera 등 영상 전송에 보다 넓은 대역폭을 제공할 수 있는 스타 토폴로지 방식으로 설계하였다. Wi-Fi기반 유무선통합 네트워크의 안정성을 높일 수 있는 네트워크 장비와 IP 기반 디바이스를 원격으로 모니터링, 진단 및 소프트웨어 업그레이드 등 유지보수가 가능한 어플리케이션을 제공하도록 구성하였으며, 세부 설계 내용은 다음과 같다.
각 Deck에 설치되는 AP는 Distribution 스위치와 Cat'7 랜 케이블로 연결하여 향후 발생할 수 있는 데이터 증가에 대비하여 설계하였다.
유무선 통합 네트워크 설계에서 기술한 표준 네트워크 토폴로지를 기반으로 LNGC, 컨테이너선 등 상선 부문은 Fig15와 같이 Wi-Fi 기반 네트워크를 구성하였다. 각 Deck에 한 대의 AP를 설치하여 PC, VoIP Telephone, IP based CCTV 및 스마트폰 등 모바일 기기들을 수용할 수 있도록 하였다. 또한 ER, ECR, CCR은 각 한 대의 AP를 설치하여Wi-Fi 무선 인프라를 구축하였으며, On-board는 무지향성 안테나를 설치하여 항구에서 무선 통신이 가능하도록 구성하였다.
해상용 CCTV 시스템 개발은 해상 구조물에 적용할 수 있는 All-IP 기반 해상용 CCTV 기구물 및 시스템 개발에 관한 것이다. 구체적으로 전력 및 데이터를 동시에 분배할 수 있는 통합모듈과 전력과 데이터를 하나의 케이블로 동시에 전송할 수 있는 멀티케이블 개발 및 해상 환경에 적응할 수 있는 해상용 CCTV 하우징과 NVR 등 운영 펌웨어를 개발하였다 (Fig. 13).
시간 동기화 기술인 NTP(Network Time Protocol)를 기반으로 설계하여 새로운 해상용 클락(clock) 시스템에 관한 연구이다. 구체적으로 해상에서 사용하는 클라이언트(컴퓨터,서버, LCD 클락, Hand 클락, 스마트 기기, 인터넷 전화기 등)에 정확한 현재 시간을 동기화 할 수 있고, 해상 환경에 적응할 수 있는 NTP 서버 프로그램 개발 및 동기화된 시간을 표시할 수 있는 장비를 개발하였다 (Fig. 14).
일반적으로 Wi-Fi 네트워크는 인터넷 접속은 유선 네트워크와 비슷한 수준으로 사용되고 있으나, IPTV, IP Camera 등 영상 전송에는 다소 어려움이 있었던 것이 사실이다. 그러나 본 연구에서는 IPTV, IP Camera 및 모바일 디바이스 등 영상 전송 분야까지 구현하도록 설계하였다.
4Gbps의 총 대역폭이 요구되지만 실제 적용하면 산출한 총 대역폭의 50% 정도면 충분할 것으로 예상되어 백본 스위치는 Table2의 대역폭을 충족하는 스위치로 구성하면 안정성을 보장할 것으로 판단된다. 그러나 예상할 수 없는 네트워크 다운에 대비하여 동일 사양의 백본 스위치로 이중화하여 보다 높은 수준의 안정성을 확보하도록 구성하였다.
SNMP 프로토콜을 이용하여 네트워크 관리 프로그램을 제작하였으며, IP 디바이스관리는 SNMP 또는 ICMP 프로토콜을 적용하였다. 네트워크 또는 IP 디바이스에 이상 징후 발견 시 Web 및 모바일 기기에 Alarm을 발생할 수 있도록 하였다.
각 Deck에 한 대의 AP를 설치하여 PC, VoIP Telephone, IP based CCTV 및 스마트폰 등 모바일 기기들을 수용할 수 있도록 하였다. 또한 ER, ECR, CCR은 각 한 대의 AP를 설치하여Wi-Fi 무선 인프라를 구축하였으며, On-board는 무지향성 안테나를 설치하여 항구에서 무선 통신이 가능하도록 구성하였다. PLSV(Pipe Layer Support Vessel)와 같은 해양 지원선 부문은 네트워크 설계는 상선과 다소의 차이는 있지만 Wi-Fi 기반 표준 네트워크 토폴로지를 기반으로 유사한 형태로 구성하였다.
GG-45 플러그에서 IP Phone을 우선 연결하고 PC, IPTV 등은 IP Phone에 연결하여 동시에 사용할 수 있다. 또한 IP Clock, Laptop 및 모바일 디바이스 등은 Wi-Fi 무선 네트워크를 이용하여 접속할 수 있도록 설계하여 구간 네트워크 다운에 대비한 이중화 기능도 가질 수 있도록 설계하였다 (Fig. 5).
통합 관리 대상은 Switch, Router, Access Point 등의 네트워크 장비와 IP기반디바이스(Server, PC, Phone, CCTV, Clock 등)를 관리할 수 있다. 또한 필요시 AMS, IBS 등 항해, 기관 장비 관리도 할 수 있으며, 백신 업그레이드와 사용자가 요구하는 소프트웨어 업그레이드가 가능하도록 개발하였다. SNMP 프로토콜을 이용하여 네트워크 관리 프로그램을 제작하였으며, IP 디바이스관리는 SNMP 또는 ICMP 프로토콜을 적용하였다.
해상 구조물에 사용하는 데이터 케이블은 ISO/IEC에서 권고하는 "ANSI/TIA/EIA-568"의 표준 케이블로 포설해야 한다. 백본 스위치와 Distribution 스위치 연결은 패치 판넬의 광커넥터에 8코아 멀티모드 50/125 OM3 케이블을 적용하였으며, 10Gbps의 대역폭으로 최대 300m까지 연결이 가능하도록 구성하였다. Distribution 스위치와 각 Cabin에 설치되어있는 장비와 연결은 Cat'7 케이블 연결을 위하여 GG-45 플러그를 사용하여 연결하였다.
해상 구조물에서 각 장비를 동작하는데 소요되는 열량(BTU, British Thermal Unit)산출도 중요한 부분이다. 본 연구에서는 400W 서버 용량을 기준으로 설치되는 각각의 장비에 대한 BTU를 산출하였다 (Table 8).
본 연구에서는 해양 플랫폼과 작업 지원선(OSV, Offshore Support Vessel)등 200명 이상이 승선하는 해상 구조물의 유무선 통합 네트워크 토폴로지 설계에 중점을 두었다. 적은 인원이 승선하는 선박은 표준 네트워크 토폴로지를 응용하여구축할 수 있도록 설계 하였으며, 선원들에게 언제, 어디서나 실시간의 정보와 엔터테인먼트를 제공하는데 목표를 두었다.
상기와 같은 IEEE802.11 그룹의 Wi-Fi 무선랜 기술을 해상 구조물에 적용하기 위하여 해상 구조물에서 사용하는 통신 장비와 주파수 중복을 검토 하였다. 대부분의 통신 장비는 낮은 주파수 대역을 사용하고 있어 주파수 중복에 대한 문제는 해소 하였다 (Table 5).
이에 본 연구에서는 Wi-Fi 기반 유무선통합 네트워크 표준 토폴로지 설계를 통하여 선박에 무선 네트워크를 설치하여 구현한 내용과, 승무원, 승객에게 보다 다양한 양질의 서비스를 제공하기 위한 Wi-Fi 기반 응용 기술 및 국산 장비 개발에 관한 연구 내용을 기술하였다. 아울러 해양 구조물의 두꺼운 철판 격벽 등의 복잡한 구조에서 음영 지역을 해소하고 무선통신을 할 수 있는 새로운 통신기술을 제안 하였다. 선박 내에 인터넷 기반 통합 네트워크를 구현하는 것은 선박을 건조하는 과정에서 중요한 부분이지만 지금까지 크게 주목받지 못한 것은 전형적인 주문 생산형 산업인 조선해양 산업의 특성상 첨단 ICT(Information Communication Technology) 서비스 및 네트워크 장비가 필요한 고부가 가치 선박에 대한 선주사의 요구가 적었다는 점에서 전반적인 원인을 찾을 수 있으며, 신기술을 적용한 새로운 시스템 도입에 대한 관심 부족과 원가절감에 대한 조선사의 노력 등을 주요 요인으로 꼽을 수 있다.
연구는 선종별 유무선 통합 네트워크 토폴로지 설계, Wi-Fi 기반 무선 통신 기술 개발, IP 기반 선내 통신 국산 장비 개발 및 Wi-Fi 기반 컨텐츠 개발에 관한 내용에 중점을 두었으며 국내외 연구개발 내용 및 표준화 추진 현황에 대한 내용도 포함하여 기술하였다.
염분, 진동 등 해상의 여러 가지 열악한 환경에 적응할 수 있도록 각각의 VoIP 단위 모듈을 설계 하였다. 특히 VoIP 터미널 블록, 시그널 변환 게이트웨이, 외부 장치와 인터페이스 가능한 펌웨어, PA, GA 인터페이스 및 Sound Powered Telephone, Bell, Horn과 연동할 수 있는 시스템설계에 유의하였다.
특히 VoIP 터미널 블록, 시그널 변환 게이트웨이, 외부 장치와 인터페이스 가능한 펌웨어, PA, GA 인터페이스 및 Sound Powered Telephone, Bell, Horn과 연동할 수 있는 시스템설계에 유의하였다. 외부 Signal contact의 원활한 연결을 위하여 Terminal block을 개발하였다. Bell, Alarm light, Relay Box, I.
2. 유무선 통합 네트워크 설계에서 기술한 표준 네트워크 토폴로지를 기반으로 LNGC, 컨테이너선 등 상선 부문은 Fig15와 같이 Wi-Fi 기반 네트워크를 구성하였다. 각 Deck에 한 대의 AP를 설치하여 PC, VoIP Telephone, IP based CCTV 및 스마트폰 등 모바일 기기들을 수용할 수 있도록 하였다.
선박 내 통신망을 유무선으로 통합하여 네트워크를 구축하면 스마트화에 따른 새롭고 다양한 기능과 서비스를 효과적으로 제공할 있을 것이다. 이러한 유무선 통합 네트워크 시스템 구축을 위하여 음성 및 영상과 같은 실시간 데이터의 효과적인 처리가 필요하여 QoS(Quality of Service)기술, 통합 호 처리 기술, 무선 Hand Over, Relay 기술, AP(Access Point) 최적화 위치 선정 기술 등 최신 기술을 연구 하였다.
Distribution 스위치는 백본 스위치와 광케이블로 연결되며 각 데크에 설치되어 Office, Cabin, ECR, ER, CCR 등에 설치되어 있는 PC, IP Phone, IPTV, IP Camera, IP Clock 등과 중간 연결 장치 없이 직접 연결하도록 구성하였다. 전원과 데이터를 동시에 공급할 수 있는 PoE(Power over Ethernet) 스위치를 적용하여 설계 하였다. 해상 구조물의 모든 사용자들이 각각의 디바이스를 동시에 사용할 수 있는 대역폭을 산출하였다 (Table 3).
제안된 주요 내용은 선박 장치들에 대한 이더넷 기반의 통신 네트워크를 설치하고 정보들을 통합하기 위한 표준안으로, 설치를 위한 온도, 습도, 소음 및 진동에 대한 내용과 장치들을 관리하기 위한 케이블의 ID정보, 제조사, 모델, IP주소 및 포트 정보와 암호화에 대한 내용이 포함되어 있다. 통합 네트워크 구성에 대한 가이드라인은 대부분의 거주구와 ER(Engine Room), Cargo, On-Board(갑판)의 통합 네트워크 설치에 대한 표준화를 제안하고 있으며, 네트워크 이중화를 위한 가이드라인도 제시하고 있다.
또한 셋톱박스가 내장되어 있어 모바일 기기에 영상을 전송할 수 있다. 즉 유선 셋톱박스 기능, 무선 AP 기능과 유선 허브 기능을 내장한 다기능 Gateway이며 같이 유저수가 많은 무선 환경에 적합하도록 개발하였다.
전원과 데이터를 동시에 공급할 수 있는 PoE(Power over Ethernet) 스위치를 적용하여 설계 하였다. 해상 구조물의 모든 사용자들이 각각의 디바이스를 동시에 사용할 수 있는 대역폭을 산출하였다 (Table 3).

대상 데이터

본 연구는 Fig. 1의 해상 구조물 ICT 관련 계통도에서 선박통신기술 · 선내 네트워킹 시스템 기술 중 선내 통신 기술에 관한 연구이며, 육해상 통신 시스템과 연동기술도 포함하고 있다.

성능/효과

7). 9개의 독립적인 NMEA 데이터를 입력받고 처리 할 수 있으며 RS422을 이용해서 NMEA0183 출력이 가능하고 10/100 BaseT Ethernet 출력과 RS232 출력이 가능하다. 또한, 이 장비는 Wi-Fi 모듈을 내장하고 있어서 회선을 추가 매설하지 않고도 원하는 항해 통신 장비나 각종 장치의 신호를 이더넷으로 전송 할 수 있다.
Fig. 2의 디바이스 설치를 기준으로 IPTV, CCTV, Telephone 등 각각의 디바이스 대역폭을 산출하였으며(Table 2), 5.4Gbps의 총 대역폭이 요구되지만 실제 적용하면 산출한 총 대역폭의 50% 정도면 충분할 것으로 예상되어 백본 스위치는 Table2의 대역폭을 충족하는 스위치로 구성하면 안정성을 보장할 것으로 판단된다. 그러나 예상할 수 없는 네트워크 다운에 대비하여 동일 사양의 백본 스위치로 이중화하여 보다 높은 수준의 안정성을 확보하도록 구성하였다.
또한 기존의 연구들은 각 장치들의 유선 통합에 중점을 두었으며, 무선 네트워크에 관한 연구는 상대적으로 부족한 것으로 조사되었다. 그리고 INS, AMS 등의 통합 모니터링의 구현은 공급사에서 제공하는 정보를 수집하여 모니터링까지는 할 수 있으나, 각 장치의 동작 및 제어에 관한 권한은 부여되지 않는 것으로 조사되었다.
염분, 진동 등 해상의 여러 가지 열악한 환경에 적응할 수 있도록 각각의 VoIP 단위 모듈을 설계 하였다. 특히 VoIP 터미널 블록, 시그널 변환 게이트웨이, 외부 장치와 인터페이스 가능한 펌웨어, PA, GA 인터페이스 및 Sound Powered Telephone, Bell, Horn과 연동할 수 있는 시스템설계에 유의하였다. 외부 Signal contact의 원활한 연결을 위하여 Terminal block을 개발하였다.

후속연구

현재 상선과 해양 지원선 부문은 본 연구에서 설계한 Wi-Fi 기반 무선 네트워크 시스템이 적용되고 있으며, 해양 플랫폼 부문은 선주사 요구에 따라 Wi-Fi 네트워크를 설치하고 있다. 그러나 IP기반 장비의 보편화와 다양한 무선 어플리케이션 서비스 제공이 증가함에 따라 향후 그 적용 범위는 해양 플랫폼 및 해군 함정까지 확대될 것으로 예상한다. 이미 해군 시험선, 지원선 부문은 All-IP 기반의 네트워크가 표준화 되어 있으며 전투함 부문까지 확대하려는 추세에 있다.
국내에서도 이제는 해상 구조물 환경에 맞는 특화된 제품을 개발하고 생산하여 조선해양 산업의 경쟁력을 높일 시기이다. 기초 기술을 보유한 제조사 및 기술개발 능력이 있는 ICT 전문 중소기업의 발굴과 지원을 통하여, 조선해양 ICT 부문 시장 경쟁에서 우위를 확보할 수 있는 기반을 다져나가야 할 것이다.
따라서 공정상의 문제점과 많은 비용이 투자가 되어야 한다. 또한 기술적인 측면에서 무선 통신망의 고신뢰성 및 생존성 향상을 위한 무선통신 기술의 융합을 통한 SMC(Seamless Mobile Convergence) 기술 개발이 필요하다.
위와 같이 설계한 Wi-Fi 기반 무선 네트워크 시스템은 PC, VoIP Telephone, IP based CCTV, VoD 시스템을 포함하여 상선과 해양 지원선 부문에 적용하고 있으며 이미 약 10여척의 인도를 완료하였다. 상기 시스템에 Wireless Master Clock 시스템을 추가로 적용하여 2014년에 선박에 구축 할 예정이다. 현재 상선과 해양 지원선 부문은 본 연구에서 설계한 Wi-Fi 기반 무선 네트워크 시스템이 적용되고 있으며, 해양 플랫폼 부문은 선주사 요구에 따라 Wi-Fi 네트워크를 설치하고 있다.
1의 해상 구조물 ICT 관련 계통도에서 선박통신기술 · 선내 네트워킹 시스템 기술 중 선내 통신 기술에 관한 연구이며, 육해상 통신 시스템과 연동기술도 포함하고 있다. 선박 내 통신망을 유무선으로 통합하여 네트워크를 구축하면 스마트화에 따른 새롭고 다양한 기능과 서비스를 효과적으로 제공할 있을 것이다. 이러한 유무선 통합 네트워크 시스템 구축을 위하여 음성 및 영상과 같은 실시간 데이터의 효과적인 처리가 필요하여 QoS(Quality of Service)기술, 통합 호 처리 기술, 무선 Hand Over, Relay 기술, AP(Access Point) 최적화 위치 선정 기술 등 최신 기술을 연구 하였다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	현재 해상 구조물(선박, 해양 구조물)의 통신 네트워크 트렌드는 무엇인가?	현재 해상 구조물(선박, 해양 구조물)의 통신 네트워크 트렌드는 융합(Convergence)과 통합(Integration)에 있으며, 이러한 트렌드의 대표적인 원인으로는 인터넷의 발달과 보편화, 스마트폰의 대중화에 따른 모바일 기기의 급속한 확대 및 Inmarsat 장비의 발달과 서비스 수준의 향상 등을 꼽을 수 있다. 최근 FPSO, Drillship, Platform 등 해양 플랜트 분야에서는 IP(Internet Protocol) 기반 네트워크 및 인포테인먼트 부문의 투자가 늘어나고 있는 추세이다.
	ISO16425와 GL의 표준화 가이드라인은 무엇을 위한 가이드라인인가?	상기와 같은 ISO16425와 GL의 표준화 가이드라인은 해상구조물에 이더넷 기반 네트워크를 통한 각 장치 정보의 모니터링과 안정적인 제어 및 케이블 감축을 통한 비용 절감을 위한 가이드라인으로 판단된다. 따라서 ICT 기술의 발전 추세에 따라 해상 구조물에서 IP 기반의 네트워크의 중요성이 증가하는 것으로 추측할 수 있다.
	해상 구조물에서 무선 네트워크를 사용하는데 어떤 문제가 발생하는가?	5GHz/5GHz 대역 WI-Fi 기반 무선 네트워크의 설치 역시 증가하고 있는 추세이다. 그러나 해상 구조물의 밀폐된 구조 및 두꺼운 철판 격벽 등의 복잡한 구조는 전파 장애로 인하여 무선 통신 사용에 제한이 따른다. 이에 본 연구에서는 Wi-Fi 기반 유무선통합 네트워크 표준 토폴로지 설계를 통하여 선박에 무선 네트워크를 설치하여 구현한 내용과, 승무원, 승객에게 보다 다양한 양질의 서비스를 제공하기 위한 Wi-Fi 기반 응용 기술 및 국산 장비 개발에 관한 연구 내용을 기술하였다.

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