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선박 네트워크를 위한 NMEA2000과 정보 보호 원문보기

情報保護學會誌 = KIISC review, v.24 no.2, 2014년, pp.56 - 62  

류대현 (한세대학교 IT학부) ,  박장식 (경성대학교 전자공학과)

초록
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최근 건조되고 있는 선박에는 안전 운항을 위하여 엔진제어시스템, 선박자동항법장치, 선박자동식별장치, CCTV 등의 전자장치들이 선박네트워크로 연결되어 있으며, 위성을 통하여 선박의 엔진상태 등의 선박 운항정보를 실시간으로 원격지에서 모니터링 할 수 있다. 선박의 내부와 외부통신 체계는 대체로 폐쇄적인 네트워크로 구성되어 있으나, 선박고유식별번호, 선박명, 선박종류, 항로, 목적항, 입항예정일, 화물종류 등의 선박의 주요 정보를 전송하는 선박자동식별장치는 무선 VHF로 전송되고, 선원은 개인용 컴퓨터를 이용하여 인터넷에 접속이 가능하기 때문에 선박 정보의 해킹 또는 바이러스에 취약해질 수 있다. 컴퓨터 바이러스 또는 해킹 등의 외부 칩입으로 인하여 선박항해시스템의 오류가 발생할 가능성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 선박통합네트워크에서 제어네트워크의 표준화 동향과 정보보호 기술의 필요성에 대하여 기술한다.

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문제 정의

  • 본 고에서는 3 가지 요소 중에서 선박네트워크에 대한 표준화 동향과 정보보호에 대하여 다루고자 한다. 선박 네트워크(SAN, Ship Area Network)는 선박 내에 설치된 장치들간에 제어명령, 상태정보, 도면정보 등을 교환할 수 있도록 구축된 선박용 백본 네트워크이다.
  • 선박의 안전하고 효율적인 운항을 위하여 SAN을 적용한 선박들이 최근 건조되고 있으나, 바이러스, 해킹 등의 외부 칩입에 의한 선박 운항시스템의 오작동과 USB 플래시 메모리 등을 이용한 선박 정보 유출의 가능성이 높아지고 있다. 본 논문에서는 선박의 운항에 직접적으로 영향을 주는 제어네트워크 표준 기술을 살펴보고 이와 관련한 정보보호 동향에 대하여 다루었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
선박 네트워크는 무엇인가? 본 고에서는 3 가지 요소 중에서 선박네트워크에 대한 표준화 동향과 정보보호에 대하여 다루고자 한다. 선박 네트워크(SAN, Ship Area Network)는 선박 내에 설치된 장치들간에 제어명령, 상태정보, 도면정보 등을 교환할 수 있도록 구축된 선박용 백본 네트워크이다. SAN은 중앙관제실에서 선박 내 각종 장치에 대한 제어와 모니터링을 수행할 수 있도록 하기 때문에 선박 자동화에 필수적인 요소이다.
NMEA2000은 무엇인가? NMEA2000은 CAN(Controller Area Network)을 기반으로 하는 250kps 속도의 저가형 직렬 데이터 네트워크이다[7-10]. CAN은 원래 자동차 내부 네트워크를 위하여 개발되었으나 최근에는 다양한 산업분야에 적용되고 있으며, IC(Integrated circuit)제조사에서 전용 프로세서를 생산하고 있다.
선박 네트워크가 선박 자동화에 필수적인 요소인 이유는 무엇인가? 선박 네트워크(SAN, Ship Area Network)는 선박 내에 설치된 장치들간에 제어명령, 상태정보, 도면정보 등을 교환할 수 있도록 구축된 선박용 백본 네트워크이다. SAN은 중앙관제실에서 선박 내 각종 장치에 대한 제어와 모니터링을 수행할 수 있도록 하기 때문에 선박 자동화에 필수적인 요소이다. 일반적으로 컨테이너선박과 같은 대형 선박도 약 30여명의 선원이 운항을 한다.
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참고문헌 (13)

  1. A. Weintrit, R. Wawruch, C. Specht, L. Gucma and Z. Pietrzykowski, "Polish Approach to e-Navigation Concept", International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 1, No. 3, pp. 261-269, Sept., 2007. 

  2. K. Korcz, GMDSS as a Data Communication Network for e-Navigation, International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 2, No. 3, pp. 261-269, Sept., 2008. 

  3. 이광일, 박준희, 최원석, 문경덕, "선내 통신 국제 표준화 동향", TTA Journal No. 126, pp. 45-51, 2009.'' 

  4. 이성형, 김재현, 문경덕, 이광일, 박준희, "선박 통합 네트워크 구조 성능 분석", 한국통신학회논문지, 38(03), pp. 247-253, 2013 

  5. ISO11898-1: Road Vehicles-Controller area network( CAN)-Part 1: Data link layer and physical signalling. 

  6. 박장식, AT90CAN128을 이용한 CAN통신실무, 홍릉과학출판사, 2012년 

  7. NMEA2000: Standard for Serial-Data Networking of Marine Electronic Device, Ver 1.20, Sept. 2004. 

  8. ISO11783-3: Tractors and machinery for agriculture and factory-serial control and communication data network-Part3: Data link layer. 

  9. Lee A. Luft, Larry Anderson, Frank Casidy, "NMEA 2000 A Digital Interface for the 21st Century", Institute of Navigation's 2002 National Technical Meeting, San Diego California, Jan. 2002. 

  10. 이창의, 김달용, 유영호, 신옥근,""NMEA2000을 이용한 임베디드 선박 모니터링 시스템의 개발", 한국마린엔지니어링 학회지 제33권 제5호, pp. 746-755, 2009. 

  11. T. Ming-Cheng and H. Chao-Kuang, "The Study of Ship Collision Avoidance Route Planning by Ant Colony Algorithm", Journal of Marine Scicence and Technology, Vol. 18, No. 5, pp. 746-756, 2010. 

  12. Z. Jung-dong, S. Jiang-hua, "Distributed and Redundant Design of Ship Monitoring and Control Network", Journal of Marine Science and Application, Vol. 1, No. 2, Dec, 2002. 

  13. D. Chen, L. Xia, and H. Wang, "Modelling and Simulation of Monitor-Control Network in Ship Ppwer Station", Proceedings of the 2008 Workshop on Power Electronics and Intelligent Transportaion System, pp. 384-388, 2008 

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