국내 연안의 소형어선에서 선외추락 등의 사고 시 대처 방법은 VHF-DSC 무선설비의 경보신호 버튼 조작에 의한 조난 경보 송신과 선박패스 장치(V-Pass)의 경보버튼 작동 또는 비콘 분리에 의한 경보신호 송신 방법이 병행 운용되고 있다. 그러나, 1~2인 승무 소형어선에서 선외추락 시 승조원이 이들 설비를 직접 조작하여 경보신호를 송신할 방법이 없으나, 외국에서는 VHF-DSC 및 AIS, Bluetooth 등의 기술을 사용한 선외추락 경보장치(MOB)를 이용하여 경보신호를 모선과 타선에 직접 송신하여 대처하고 있다. 외국에서 운용 중인 MOB 장치의 성능 및 기술 분석을 위해 근 장거리 전파환경을 측정한 결과, MOB 장치가 수면 표면에 있을 경우 최대 1해리 이내에서 경보 신호의 수신이 가능함을 확인하였다. 국내 여건에 맞는 MOB 장치는 VHF 통신거리 내의 무선국으로 경보신호를 보내야 하나, 허위의 경보신호를 줄이기 위해서는 선박에 탑재된 VHF-DSC 무선설비와 원격으로 연동되어 운용하는 형태가 가장 적합한 것으로 판단된다. MOB 장치와 VHF-DSC 장치를 연결하기 위한 여러 가지 기술을 검토한 결과, 장치의 소형화 등의 장점이 있는 Bluetooth 방식이 적합하다. MOB 장치에서 비상신호 송신 시, 전용 수신기에서 수신하여 VHF-DSC 무선설비의 외부입력단자를 통해 비상신호를 인지시켜 자체 경보 알람 발생으로 모선에서 인지할 수 있으며, 모선에서 대처하지 못한다면 VHF-DSC 무선설비에 의한 조난경보 신호를 모든 무선국으로 송신하는 방식을 이용하면 국내 연안의 소형어선 등에서 선외추락으로 인한 비상상황에 대처할 수 있을 것으로 판단된다.
국내 연안의 소형어선에서 선외추락 등의 사고 시 대처 방법은 VHF-DSC 무선설비의 경보신호 버튼 조작에 의한 조난 경보 송신과 선박패스 장치(V-Pass)의 경보버튼 작동 또는 비콘 분리에 의한 경보신호 송신 방법이 병행 운용되고 있다. 그러나, 1~2인 승무 소형어선에서 선외추락 시 승조원이 이들 설비를 직접 조작하여 경보신호를 송신할 방법이 없으나, 외국에서는 VHF-DSC 및 AIS, Bluetooth 등의 기술을 사용한 선외추락 경보장치(MOB)를 이용하여 경보신호를 모선과 타선에 직접 송신하여 대처하고 있다. 외국에서 운용 중인 MOB 장치의 성능 및 기술 분석을 위해 근 장거리 전파환경을 측정한 결과, MOB 장치가 수면 표면에 있을 경우 최대 1해리 이내에서 경보 신호의 수신이 가능함을 확인하였다. 국내 여건에 맞는 MOB 장치는 VHF 통신거리 내의 무선국으로 경보신호를 보내야 하나, 허위의 경보신호를 줄이기 위해서는 선박에 탑재된 VHF-DSC 무선설비와 원격으로 연동되어 운용하는 형태가 가장 적합한 것으로 판단된다. MOB 장치와 VHF-DSC 장치를 연결하기 위한 여러 가지 기술을 검토한 결과, 장치의 소형화 등의 장점이 있는 Bluetooth 방식이 적합하다. MOB 장치에서 비상신호 송신 시, 전용 수신기에서 수신하여 VHF-DSC 무선설비의 외부입력단자를 통해 비상신호를 인지시켜 자체 경보 알람 발생으로 모선에서 인지할 수 있으며, 모선에서 대처하지 못한다면 VHF-DSC 무선설비에 의한 조난경보 신호를 모든 무선국으로 송신하는 방식을 이용하면 국내 연안의 소형어선 등에서 선외추락으로 인한 비상상황에 대처할 수 있을 것으로 판단된다.
A method of transmitting an alert signal in case of man-overboard (MOB) systems in a small fishing vessel navigating within coastal area is being operated as VHF-DSC equipment via a distress alert button and V-P ass Equipment via alert button or beacon separation. However, a small fishing vessel wit...
A method of transmitting an alert signal in case of man-overboard (MOB) systems in a small fishing vessel navigating within coastal area is being operated as VHF-DSC equipment via a distress alert button and V-P ass Equipment via alert button or beacon separation. However, a small fishing vessel with a couple of crews on board is an inappropriate way to alert a man-overboard condition. However, internationally, MOB equipment using VHF-DSC, AIS, and Bluetooth technologies is used to transmit alert signals directly to the mother ship and other radio stations. In order to analyze the performance and technology of the MOB equipment operating in foreign countries, it was confirmed that the alarm signal can be received within a maximum of one nautical mile when the MOB device is on the water surface. An MOB device that meets domestic conditions needs to send an alarm signal to a station within the VHF communication range. However, in order to reduce the false alert signal, it is most appropriate to operate the VHF-DSC radio equipment installed on the ship remotely. Analysis of various technologies connecting the MOB and the VHF-DSC revealed that the Bluetooth system has advantages such as device miniaturization. When an emergency signal is transmitted from the MOB device, it can be received by a dedicated receiver and recognized through an external input terminal of the VHF-DSC equipment generating its own alarm. If the emergency situation cannot be processed at the mother ship, a distress alert is sent to all radio stations via VHF-DSC for response under emergencies faced by small fishing vessels.
A method of transmitting an alert signal in case of man-overboard (MOB) systems in a small fishing vessel navigating within coastal area is being operated as VHF-DSC equipment via a distress alert button and V-P ass Equipment via alert button or beacon separation. However, a small fishing vessel with a couple of crews on board is an inappropriate way to alert a man-overboard condition. However, internationally, MOB equipment using VHF-DSC, AIS, and Bluetooth technologies is used to transmit alert signals directly to the mother ship and other radio stations. In order to analyze the performance and technology of the MOB equipment operating in foreign countries, it was confirmed that the alarm signal can be received within a maximum of one nautical mile when the MOB device is on the water surface. An MOB device that meets domestic conditions needs to send an alarm signal to a station within the VHF communication range. However, in order to reduce the false alert signal, it is most appropriate to operate the VHF-DSC radio equipment installed on the ship remotely. Analysis of various technologies connecting the MOB and the VHF-DSC revealed that the Bluetooth system has advantages such as device miniaturization. When an emergency signal is transmitted from the MOB device, it can be received by a dedicated receiver and recognized through an external input terminal of the VHF-DSC equipment generating its own alarm. If the emergency situation cannot be processed at the mother ship, a distress alert is sent to all radio stations via VHF-DSC for response under emergencies faced by small fishing vessels.
그러나, 외국에서는 다양한 형태의 선외추락경보장치(MOB; ManOverBoard)를 갖추고 항해하고 있으며, 익수자 발생 시 이를 본선 및 타선에 알리는 시스템을 구축하여 운용 중이다. 본 논문에서는 MOB의 현재 기술 현황과 외국에서 운용 중인 MOB의 기술 및 전파환경을 조사/분석함으로써 국내 연안구역 이내를 항해하는 소형어선에 가장 적합한 기술 방식을 파악하여 MOB의 기능 및 형태와 통신 시스템 구축에 대한 방향성을 제시하고자 하는데 목적이 있다.
제안 방법
MOB 장치의 실제 전파환경을 파악하고 국내 소형어선에 적용하기 위한 기술 선정을 위하여 유럽 등의 해운 선진국에서 점유율이 높은 MOB 장치 3개를 선정하고 실내 및 실외 해상환경 시험을 시행하였다. 시료로 사용된 MOB 장치의 외형은 Fig.
5m(가로×세로) 크기에 깊이는 최소 2m ~ 최대 5m 수심이다. 수신기를 실내 풀장 모서리에 설치하고 10m 거리에서 송신기를 지참한 2 의 피실험자를 대상으로 실험하였다. 피실험자 1은 구명조끼를 착용한 상태에서 MOB 장치를 구명조끼에 부착 또는 목에 건 상태로 입수한 이후에 구명조끼에 의지해 부양하여 평온한 상태에서 5분간 안정된 자세를 취한 상태에서 전파수신 상태를 실험하였다.
대상 데이터
수신기를 실내 풀장 모서리에 설치하고 10m 거리에서 송신기를 지참한 2 의 피실험자를 대상으로 실험하였다. 피실험자 1은 구명조끼를 착용한 상태에서 MOB 장치를 구명조끼에 부착 또는 목에 건 상태로 입수한 이후에 구명조끼에 의지해 부양하여 평온한 상태에서 5분간 안정된 자세를 취한 상태에서 전파수신 상태를 실험하였다. 피실험자 2는 소형선에서의 추락 시를 가정하여 구명조끼 없이 MOB 장치를 목에 건 상태로 입수한 후 혼란 상태에서 MOB 작동 시 전파 수신 상태를 측정하였으며, MOB가 물에 잠기는 현상으로 수면 표면과 수중에서 교대로 동작하는 상태에서 측정되었다.
피실험자 1은 구명조끼를 착용한 상태에서 MOB 장치를 구명조끼에 부착 또는 목에 건 상태로 입수한 이후에 구명조끼에 의지해 부양하여 평온한 상태에서 5분간 안정된 자세를 취한 상태에서 전파수신 상태를 실험하였다. 피실험자 2는 소형선에서의 추락 시를 가정하여 구명조끼 없이 MOB 장치를 목에 건 상태로 입수한 후 혼란 상태에서 MOB 작동 시 전파 수신 상태를 측정하였으며, MOB가 물에 잠기는 현상으로 수면 표면과 수중에서 교대로 동작하는 상태에서 측정되었다.
성능/효과
MCU(Micro Control Unit)는 블루투스 송신장치의 이벤트 감지 시 GPS 위치 신호를 참조하여 VHF 입력으로 송신하며 Control Unit은 통신 Type 변환 및 통신 속도 조정 역할을 수행하여 타 통신 Type과 연결이 가능하도록 한다. 이로서 본선에서는 VHF 장치에서 발생하는 경보를 인지하고 조치를 취할 수 있으며, 본선에서 별다른 조치가 없거나 필요시 VHF DSC 장치를 이용하여 직접 모든 무선국 앞으로 조난경보 신호를 송신하는 방식으로 운용하는 것이 5톤 미만 소형어선에서는 적합할 것으로 사료된다.
직접 경보신호를 송신하기 위해서는 VHF 대역의 주파수를 사용해야 하지만 이를 적용하면 소형화가 곤란하여 착용이 간편하지 않아 현장에서 외면 받을 가능성이 크고, 따라서 국내 소형어선에 적용하기 어려운 요인으로 작용한다. 그러므로 사용이 간편하면서 소형 단말기 구현이 가능한 Bluetooth 기술을 이용하여 기존 선박에 탑재된 무선설비에 연동하여 경보신호를 송신하는 방식을 채택하는 것이 국내 여건 상 더욱 효율적이며, 허위의 경보신호를 줄일 수 있는 수단으로서 유리하다. Bluetooth 방식을 활용하면, 간편하게 착용할 수 있는 단말기를 이용하여 비상 시에 모선 경보 또는 선박의 무선설비를 이용한 모든 무선국 경보가 가능하여 소형선박의 선교에 근무자가 있지 않더라도 충분히 대처가 가능하리라 예상된다.
본 논문에서는 외국에서 사용되고 있는 MOB 장치의 기술 현황 및 점유율이 높은 3개의 시료를 직접 해상환경 시험을 실시함으로써 실제 전파환경을 측정하였다. 테스트 결과, MOB 장치가 수면 표면 위에서 동작해야 원하는 통신 거리(약 1해리 이내) 및 수신율을 가질 수 있다는 것을 알았다.
후속연구
그러므로 사용이 간편하면서 소형 단말기 구현이 가능한 Bluetooth 기술을 이용하여 기존 선박에 탑재된 무선설비에 연동하여 경보신호를 송신하는 방식을 채택하는 것이 국내 여건 상 더욱 효율적이며, 허위의 경보신호를 줄일 수 있는 수단으로서 유리하다. Bluetooth 방식을 활용하면, 간편하게 착용할 수 있는 단말기를 이용하여 비상 시에 모선 경보 또는 선박의 무선설비를 이용한 모든 무선국 경보가 가능하여 소형선박의 선교에 근무자가 있지 않더라도 충분히 대처가 가능하리라 예상된다.
Table 6에서의 시험 결과와 같이 200m 거리에서는 안정적으로 블루투스 페어링 상태인 Polling 상태, 즉 Close Loop로 동작함을 확인할 수 있었다. 수신기가 송신기의 경보신호를 확인하면 Serial 통신으로 NMEA 포맷의 DSC 메시지 내용 전달이 가능함을 확인하였으므로 VHF-DSC와의 연동을 위한 DSC 프로토콜의 수정이 이루어진다면 소형어선에서 선외추락경보장치로 활용이 가능할 것이라 예상되나 수중에서 동작 문제 및 수신율 향상 등의 여러 가지 사항의 개선을 위한 추가 연구의 필요성이 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
VHF 대역의 주파수를 사용하는 것이 힘든 이유는?
직접 경보신호를 송신하기 위해서는 VHF 대역의 주파수를 사용해야 하지만 이를 적용하면 소형화가 곤란하여 착용이 간편하지 않아 현장에서 외면 받을 가능성이 크고, 따라서 국내 소형어선에 적용하기 어려운 요인으로 작용한다. 그러므로 사용이 간편하면서 소형 단말기 구현이 가능한 Bluetooth 기술을 이용하여 기존 선박에 탑재된 무선설비에 연동하여 경보신호를 송신하는 방식을 채택하는 것이 국내 여건 상 더욱 효율적이며, 허위의 경보신호를 줄일 수 있는 수단으로서 유리하다.
국내의 소형어선에서 선외추락 등의 사고 시 대처 방법으로는 무엇이 운용 중인가?
국내 연안의 소형어선에서 선외추락 등의 사고 시 대처 방법은 VHF-DSC 무선설비의 경보신호 버튼 조작에 의한 조난 경보 송신과 선박패스 장치(V-Pass)의 경보버튼 작동 또는 비콘 분리에 의한 경보신호 송신 방법이 병행 운용되고 있다. 그러나, 1~2인 승무 소형어선에서 선외추락 시 승조원이 이들 설비를 직접 조작하여 경보신호를 송신할 방법이 없으나, 외국에서는 VHF-DSC 및 AIS, Bluetooth 등의 기술을 사용한 선외추락 경보장치(MOB)를 이용하여 경보신호를 모선과 타선에 직접 송신하여 대처하고 있다.
국내에서 사용중인 선외추락경보장치들의 문제점은?
이들 시스템은 본선에 탑재된 단말기를 이용하여 타 선박이나 근처 해안국에 조난 경보를 알리는 것을 목적으로 한다. 또한, 본선의 선교에 설치된 무선설비를 직접 조작하거나, 이동체를 거치대에서 분리했을 경우 등에 의해 작동하는 방식을 채택하고 있어 급작스러운 선외추락 등의 상황에서는 익수자가 스스로 이를 본선이나 타 무선국에 알릴 수 없다. 그러나, 외국에서는 다양한 형태의 선외추락경보장치(MOB; ManOverBoard)를 갖추고 항해하고 있으며, 익수자 발생 시 이를 본선 및 타선에 알리는 시스템을 구축하여 운용 중이다.
참고문헌 (6)
Glossary of ICT(04/2015), Bluetooth standards and features, http://www.ktword.co.kr
ITU-R M.2285-0(12/2013), "Maritime survivor locating systems and devices(man overboard systems)-An overview of systems and their mode of operation"
ITU-R M.493-14(09/2015), "Digital selective-calling system for use in the maritime mobile service", pp. 21-23.
Korea Communications Agency(07/2017), Field survey results of VHF-DSC distress alert remote transmission, pp. 1-4.
Korean statistical information service(2017), Status of Maritime Distress Accidents by type, http://kosis.kr/statisticsList/statisticsListIndex.do?menuIdM_01_02&vwcdMT_OTITLE&parmTabIdM_01_02#SelectStatsBoxDiv
Ministry of Oceans and Fisheries(2016), The number of fishing vessels that registered by tonnage, http://www.mof.go.kr/content/view,do?menuKey394&contentKey47
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