표준 시험인증기술동향 e-navigation 의진행과국제표준동향 - IALA enav 위원회와 IEC TC 80 중심으로 - 유영호 TTA 해상 e- 내비게이션 PG 의장, 한국해양대학교 IT 공학부교수 1. 머리말 e-내비게이션은 911 사태와점점대형화되고있는해적에의한선박나포같은테러에대해전인류의우려가커지고있는가운데, 2005 년 11 월영국의교 차분석의지연으로인해 2011 년 6월 NAV 57 차회의에서전략이행계획완료를 2년연기하여 2014 년에완성하는결정을하기에이르렀다. 본고에서는 e- 내비게이션의진행경과와진행과정에서새롭게대두된기술적문제점및관련국제표준의 통부장관 Stepheb 이영국왕립항해연구소에서 e- 내 비게이션도입의필요성을강조한후 2005 년 12 월일 본, 마샬제도, 네델란드, 노르웨이, 싱가폴, 영국, 미 Review lessons learned 국등이 MSC 제81 차회의에공동의제로제출함으로써시작되었다. 공동의제로발의된직후 6개월만에 MSC 81 work program으로승인되어 2008 년까지 e-내비게이션전략이행계획 (SIP: Strategic Implementation Plan) 을완성하도록하고, 2008 년 6월 30일에개최된 NAV 54차회의에서 [ 그림 1] 과같은선순환구조의 e-내비게이션 SIP 를발표하는등발빠르게진행했다. Implementation Identification of funding sources Transition planning Gap Analysis Implementation Technical gap Identification of existing systems Review lessons learned Operational gap Regulatory gap Identification of users Institutional and regulatory Training needs User Needs Definition Definition of primary navigation needs Identification of functions and services Definition of system architecture Definition of concept of operations Cost-benefit and risk Architecture Definition 사용자요구정의는 NAV CG(Correspondence Group, 통신작업반 ) 와관련국제기술단체및 회 원국의노력으로계획대로진행됐으나, 구조정의와격 [ 그림 1] 선순환 e- 내비게이션전략이행과정 TTA Journal Vol.146 073
제정동향과진행사항을점검해보고, 앞으로 e- 내비게이션의진행동향을전망해본다. 2. e- 내비게이션의데이터모델 2.1 IHO GI 레지스트리 S-100 e-내비게이션의구조에관해서는주로 IALA enav 위원회 WG 5 기술적구조작업반에서기술적인연구가 IALA에의해 e-내비게이션통신작업반을통하여 NAV 회의에상정됨으로써진행된다. IALA enav WG 5에서 e-내비게이션시스템구조의기초작업인데이터모델작업을진행하는도중, IHO에서해상지리정보의데이터모델을획기적으로변경하여 S-100 이라는새로운데이터모델의구조와관리체제표준에기반한해양지도표준 S-101 을발표했다. 2010 년 11 월 CG는 IHO와 IALA를중재하여모나코에서 e-내비게이션을위한데이터모델에관한공동워크숍을개최해 IHO S-100 을 e-내비게이션을위한기본데이터모델로정의하였다. 이에따 라 IALA enav WG5 에서진행하던데이터모델작업을중지하고, S-100 에기반한데이터모델작업을진행하고있다. IALA enav 에는모두 6개의 WG가있다. WG1은운용과전략, WG2는 PNT(Position, Navigation, Time), WG3은 AIS(Automatic Identification System), WG4 는통신, WG5 는기술적구조, WG6 는정보의표현에관해연구한다. WG5 의작업량이데이터모델, 구조등많은작업량으로인해진행이지연되면서데이터모델에관한진행을 WG6 로이관하고, WG6 가작업하던정보표현을 WG1 에서통합해진행하기로했다. [ 그림 2] 는 ISO 191000과 S-100의관계를설명한다. IHO의 S-100 표준은 ISO 19100 표준을기반으로해상지리정보데이터프레임에적합하도록변경한것이다. S-100 지리정보는 [ 그림 3] 과같이구성되어있다. [ 그림 3] 에서 Main 는 IHO로서해상지리정보의메터데이터가중복되지않고유일하도록관리하고등록하는업무를담당하고, 해상부표, VTS, AIS 등 IALA가관장하는분야의메터데이터는 19110 - methodology for 19111 19109 feature cataloguing - spatial referencing by coordinates - rules for application 19113 schema 19107 - quality principles - spatial schema 19114 19126 19129 - quality evaluation procedures 19117 - portrayal - feature concept dictionaries and registers - imagery, gridded and coverage data framework 19131 - data product specifications 19135 - procedures for registra 19115 tion of geog information items - metadata implementation specification 19139 - metadata - XML schema Information(GI) Registry implementation S-100 Geospatial Main FCD Supplementary FCD Main Portrayal Supplementary Portrayal Main Metadata Supplementary Metadata Main Product Supplementary Product Specifications Specifications Main Data Producer Supplementary Data Code Producer Code S-100 data framework ISO 19100 data framework [ 그림 2] ISO 19100 과 S-100 데이터프레임워크 074 03/04 2013
Main Feature Concept Dictionary Main Portrayal Main Metadata Main Product Specifications Main Data Producer Code Supplementary FCD Supplementary Portrayal Supplementary Metadata Supplementary Product Specifications Supplementary Data Producer Code [ 그림 3] S-100 데이터프레임워크 Supplementary 에서관리하는구조로되어있다., IHO, IALA 등에서관리되는표준과제품을도시하면 [ 그림 4] 와같다. 즉 ENC, ECDIS와같이해상지리정보와관계되는제품은 IHO의 S-100 기반의표준에따르며, AIS, VTS, AtoN 등은 S-100 기반의데이터프레임상에서 IALA가관장한다. 이들모두는 의관련협약과규정을만족해야한다. 또다른제품에대한것은관련기구가담당하되, 모든해상관련제품들의데이터구조는 S-100 에기반하도록한다. 2.2 S-100기반 IALA e-내비게이션스택 [ 그림 5] 는기존의 IALA e- 내비게이션스택의데이터구조에서 S-100 기반의구조로변경됨에따라 S-100 기반의 IALA e- 내비게이션스택을도시한것이다. Products Registries, Layers Electronic Navigational Chart(ENC) s instruments Product specifications in dedicated documents Potrayal register IHO Feature Catalogue Digital Nautical Publication Main registers Performance Standards X Etc. AIS Service IHO defined products Appropriate SOLAS Chapters / Rules Performance Standards Y Vessel Tracffic Service Shore-based technical service Unified Operational Presentation Surface(UOPS) IALA Hamonized Data Model(IHDM) Aids-to- Navigation SN Circular IALA defined products examples given Etc. Product 1 Supplementary registers Product 2 Operational presentation surface element definition(s) Data object / attribute element definition(s) Product 3 Performance Standards Y Etc. Products defined by other recognized Organisation(s) IHO provides the IHO Registry as a ITbased run-timeservice for Submitting Organisation. IHO domain IALA domain Domain(s) of other recognized organisation(s) IHO Registry based on IHO Standards S-100 and S-99(and underpinned by ISO 191xx series) Note 1: The IHO Registry(based on S-100/S-99) is capable of supporting additional recognized organisations, other than and in addition to IHO and IALA, such as IEC, ISO, etc. This is indicated by recognised organisation(s). Note 2: The refrence introduced between the registries and layers of the main register and the supplementary registers are provided as examples, only, for simplicity's sake. There could be, by default, between any registry of any international organisation, provided they are of the same kind(i. e. features/attributes or portrayal elements). [ 그림 4], IHO, IALA 표준과제품관계 TTA Journal Vol.146 075
Registries, Layers Harmonized UserRequirement IHO domain IALA Stakeholders Harmonized User Requirements(ISHR) Main registers Supplementary registers Product specification IHO Potrayal register IHO Feature Catalogue Maritime Data Exchange IHO GI Registry IALA e-navigation Stack IALA domain IALA Unified Operational Presentation Surface(UOPS) IALA Harmonized Data Model (IHDM) IALA Maritime Data Exchange Format(MDEF) IALA Common Shore-based System Architecture(CSSA) [ 그림 5] S-100 기반 IALA e- 내비게이션스택 S-100 기반의 IALA e- 내비게이션스택의기능은다 음과같다. Harmonized User Requirement : 최상위레지스터리스트로서사용자요구사항에따 라사용되는하부레지스터의내용을포함한다. Product Specification : Product 의상세를나타내는레지스터리스트로 서사용되는내용, 목적, 버전, 위치, 유용성등에 대한메타데이터를포함하고있으며, Product 를 모델링한결과물인 Feature Catalogue 를포함하 고있다. 또한, 이레지스터는 Feature Concept Dictionary 로부터 Product 가사용하 고있는 Feature Class, 속성과같은항목의 type 를사용하고서로바인딩한기록을갖고있다. Feature Concept Dictionary : Product 가사용하고있는 Feature 를정의한리 스트로서, Feature 와속성에관한해상정보를설 명하는데사용되는정보의 type 와열거된값을 정의한 Feature Concept 의리스트다. Feature Concept 는 Feature Catalogue를만드는데사용한다. Portrayal : Portrayal 은 Product의사용자에게데이터를표현하는방법을말한다. 동일한데이터라도표현하는방법에따라여러가지 Portrayal 을가질수있으며, 이레지스터는표현하는 Feature와어떠한상태하에서심볼을가져오는일반적규칙과심볼을포함하고있다. Metadata : Product 가사용하고있는메타데이터를정의한다. 구조화된정보로서정보자원을설명하고위치하는장소, 복원, 사용, 관리하기에용이하도록한다. 데이터의데이터, 정보의정보라는말로표현하기도하며, ISO 19115 표준의메터데이터요소를사용한다. Maritime Data Exchanger Format (MDEF) : IHO에서는없는레지스터로, IALA 도메인에관련된정보를표현하고자정의된것으로 Product 가사용하고있는데이터교환포맷을정의한다. Portrayal 가사용자와상호관계를정의하는것이고, MDEF 는기계간의상호관계를정의한것이라할수있다. Data Product Code : Product Specification에특정한 data product 의생산자를식별하기위해규정하는허가된코드리스트다. 3. e- 내비게이션과 IEC 표준 3.1 e-내비게이션과관련되는선박장비의 IEC 표준 [ 그림 6] 은 e- 내비게이션으로인해새롭게정비작업을하고있는선박장비에관한 IEC 표준이다. 는 076 03/04 2013
성능표준을모듈화구조로변경하였으며 IEC 표준도새로정비되는표준은이러한구조를따르고있다. 노란색 ( ) 으로표시된 문서는모든표준에적용된다. 오렌지색 ( ) 은해당장비에관한 성능표준이며이에따라파란색 ( ) 으로표시되는 IEC 성능표준이각정비팀에의해정비되고있다. 정비되고있는표준을보면 INS, Tracking Control, Radar, 정보표현 (IEC 62288) 등선박의핵심장비이며, 이외에도 VDR, AIS 등의표준정비작업이완료되고있다. 3.2 선박표준네트워크에관한표준선박표준네트워크는 IEC TC 80 WG 6에서진행하고있다. 최근까지 IEC 61162 1, -2, -3, -450 으로구성되는선박의실시간네트워크, 제어네트워크의표준작업이완료됐다. 선박의제어네트워크가이더넷으로확장되어보안문제가대두됨에따라, 우리나라에서제안한 NP가 IEC 61162-460 으로승인되어현재작업중에있으며내년에 CD가마련될것으로전망된다. 미국선박전자협회 (NMEA) 에서는 IEC 61162-3 으로알려진 NMEA 2000 네트워크는 CAN을물리 층으로사용하고있어영상데이터전송이불가능하는등많은제약이따르므로, 이를이더넷으로확장하는 OneNet 네트워크표준을언론에발표했다. 2013 년 2 월 IEC TC 80 WG 6회의에서 IEC와 NMEA가협의하여 NMEA의 OneNet을 IEC 표준화하는데동의했다. 따라서선박내네트워크표준은 e- 내비게이션의실현을위해영상데이터전송을위한표준과네트워크보안을위한표준작업이진행되고있다. 4. 향후 e- 내비게이션을위한표준화작업 e-내비게이션을위한장비의표준화작업후에는어떠한일을해야할까? e- 내비게이션은선박운항의패러다임으로서 IT서비스이다. 스마트폰과무선통신네트워크인프라가구축되면삶을편하고풍요롭게하는다양한앱을통해 IT서비스가제공되는것과같이, e- 내비게이션인프라가구축되면선박의안전항해와해양환경을보호하기위한다양한해양 IT 서비스, 즉 MSP(Maritime Service Portfolio) 가제공된다. 에서는 MSP 를 e-내비게이션의정수로보고경제 MSC. 252(83) INS IEC 62065 Tracking Control MSC 232(82)ECDIS MSC 192(79)Radar MSC. 191(79) Presentation IEC 61924 INS IEC 62288 SN/Circ. 243 Symbol SN. 1/Circ. 288 BES 통합 / 성능안내 Original source IEC 61209 IBS SN. 1/Circ. 265 INS. IBS 설계안내서 Related each other IEC 62388 Radar MSC 192(79) Radar Source of Regulation IEC by source MSC 302(87) BAM circ refered to others A. 1021(26) Alert & Indicator Sn. 1/ Circ. 274 Modular 개념적용안내서 MSC/Circ. 982 Bridge equip. Layout 안내서 [ 그림 6] e- 내비게이션과관련된선박장비표준 TTA Journal Vol.146 077
적이고안전한선박운항을위한 MSP 를기대하고있다. IALA에서는 2013 년 3월에개최되는 enav 13 차회의에서부터본격적으로 MSP 의표준구조를정의하는작업을시작한다. MSP도 IT서비스이므로 ISO 20000 으로표준화되어있는 ITIL(IT Infrastructure Labrary, 최신버전 Ver 3) 을기반으로표준화작업을진행할예정이다. 가 MSP의거버넌스를가질것이나, MSP 를평가관리하고인증등록하는업무는각국가와관련국제기술단체가담당할수있을것이다. 향후 MSP 를평가하는평가도구와평가방법에관한많은논의가본격적으로전개될것이다. 5. 맺음말많은사람들이 e- 내비게이션이계획대로진행될것인가하는의문을갖고있지만, 와 를기술적으로뒷받침하는많은해양관련기술단체에서는계획대로진행되도록최선의노력을하고있다. IALA 는이들단체중 e-내비게이션실현을위해활발하게활동 하는단체이다. 최근우리나라에서는단일국가로서는제일많은전문가가참여하여 전략이행계획중갭분석방법을제안하고, MSP 효과측정방안을제안하는등 와 IALA 이사국으로합당한공헌을하여국격을높이고있다. 그러나대부분국가기술개발과제와연계하여활동하는관계로과제가종료되면참여도종료해차세대새로운국제시장을선도할기회를상실할수도있으며, 국제사회의기대에부응하지못하는우려를낳을수있다. 비록현재는유럽의경기불안으로조선산업이침체되고있으나, 전문가들은여러이유로조선경기가뜻밖에빨리회복될가능성을점치기도한다. 이제까지유럽과일본은조선산업이없더라도 IT융합핵심기자재로조선산업과해양플랜트산업을선도하고있다. 해양플랜트산업은조선산업에더하여특수한분야의장비와수천미터의수중에서동작하는기계를제어하고감시하는 IT 기자재들로구성되어있다. 우리도과제종료와무관하게지속적으로 e-내비게이션의추진상황을추적해세계 IT융합조선기자재를선도하도록제도적으로뒷받침되었으면한다. 정보통신용어해설 사이버대피소 cybershelter [ 정보보호 ] 분산서비스거부 (DDoS) 와같은사이버공격을방어해주는장소. 분산서비스거부 (DDoS) 공격을받고있는사이트의 IP 주소나도메인을 대피소로임시로이동시켜이곳으로들어오는트래픽을분석한뒤정상적인트래픽은해당사이트로연결하고공격으로의심되는트래픽은 걸러주는방식이다. 078 03/04 2013