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Korea Institute of Ocean Science & Technology

차세대 전자해도 기술

  • 조회 : 9903
  • 등록일 : 2009-03-09
해양안전·방제기술연구부 박종민 선임연구원

전자해도(Electronic Navigational Charts)는 국제수로기구(IHO)의 디지털 수로데이터 교환표준인 S-57 ed.3.1(.1)에 부합되며 동 표준의 부록인 전자해도 제품사양의 기준에 적합하게 제작된 디지털 해도를 의미한다. 그리고 전자해도 데이터는 각 국의 해도제작에 관한 공인된 책임기관에서 생산(인증)하도록 되어 있으며, 우리나라는 국토해양부 소속기관인 국립해양조사원에서 종이해도와 더불어 전자해도를 생산하고 있다. 

전자해도의 개념은 컴퓨터 전자장비가 항해에 도입되는 시기인 1980년대 후반에 제기되어 1992년에 S-57 표준으로 채택되었으며, 현재 생산되는 데이터셋은 2000년에 개정된 S-57 ed.3.1의 부속된 제품사양에 따른 것이다. 

전자해도는 선박의 안전항해지원을 위해 기존의 종이해도를 사용하던 환경을 컴퓨터시스템인 전자해도표시시스템(EC DIS)의 데이터베이스로 사용할 수 있도록 국제적으로 표준화된 것으로서, ECDIS는 국제해사기구(IMO)의 성능기준과 관련규정을 만족하여야 하며 2010년부터 단계적으로 의무탑재장비로 추진되고 있다.

전자해도는 해도제작기술과 지리정보기술 및 수로측량탐사기술이 발전함에 따라 정확도와 성능이 향상되고 있다. 

최근에는 선박항해용도 외의 해양관리, 항만관제 및 수산어업 분야 등 다양한 해양과 연안활동에서 전자해도 데이터를 그대로 사용하거나 일부자료를 추출하여 부가적인 해양정보와 통합하여 활용하는 응용기술이 개발되고 있다.

우리나라는 국립해양조사원에서 1995년부터 전자해도개발사업을 추진하여 2000년에 우리나라 연안과 해역의 전자해도 200여종 제작을 완료하여 간행하기 시작하였으며 최근에는 격자방식(grid cell) 전자해도 350여종을 공급대행업체를 통해 배포하고 있다.

국제적으로는 유럽과 미국, 캐나다, 호주 및 일본 등 많은 국가에서 자국의 전자해도를 간행하여 공급하고 있으며, 전세계적인 공급을 위해 전자해도지역센터(RENC)를 통해 선사와 전자해도 이용자들에게 공급하고 있다.

ECDIS는 육상의 차량용 네비게이션시스템과 유사한 선박항해지원기능을 항해자에게 제공하나, 해양의 특성상 국내와 국제적인 운항에서 사용될 수 있어야 하고 또한, 해양사고가 발생하면 경제적, 환경적으로 막대한 영향을 미치므로 국제표준과 규정을 준수하여 제작되어야 한다. 이러한 기준에는 전자해도를 제작하는 규정 외에 전자해도 배포공급을 위한 규정과 ECDIS에서 표현 및 품질에 대한 사항도 포함된다. 

전자해도와 관련한 기술은 이해당사자들의 역할과 데이터흐름에 따라 전자해도 기초자료획득 및 처리기술, 전자해도 가공 및 생산기술, 전자해도 암호화 및 배포관리기술, 전자해도 활용 및 표현기술 등으로 단계별로 구분할 수 있으며, 우리원에서는 다음과 같이 각 단계별로 국제기구에서 요구하는 기준과 사양을 충족하는 연구를 수행하고 있다. 

1. 전자해도 기초자료처리 기술연구

2. 전자해도 DB구축 및 제작기술연구

3. 전자해도 암호화 및 배포공급체계 구축기술연구

4. ECDIS 개발연구

우리원에서는 1995년부터 우리나라 전자해도 제작환경구축과 서비스제공을 위해 관련 국제표준과 부합하는 국내 전자해도 제작지침 및 사양개발, 그리고 전자해도 제작환경구축 등의 연구를 수행하였으며, 또한, 체계적인 전자해도 산출물관리와 배포서비스지원을 위한 시스템개발연구를 수행하고 있다.

한편, 정보기술의 발전과 육상분야를 포괄하는 범용 지리정보에 대한 표준화가 국제적으로 진행되면서, 전자해도 국제표준의 범용표준과의 호환성을 높이고 항해목적 외의 다양한 분야에 활용될 수 있는 해양지리정보 표준화 이슈가 국제수로사회에 대두되면서 수로분야 지리정보표준인 S-100이 IHO에서 개발되고 있다. 

이에 우리원에서도 2004년부터 새로운 S-100 표준화에 대응하기 위한 차세대 전자해도개발연구를 수행하고 있으며, 관련된 국제회의 및 표준화 활동에도 지속적으로 참여하고 있다. 

차세대 전자해도는 기존의 정적이며 종이해도 내용기반의 S-57 전자해도와 달리, 동적이며 디지털 환경에 적합한 항해의사결정지원서비스를 제공할 수 있도록 보다 지능화되고 부가정보 융합이 용이한 구조와 기술을 포함한다. 

차세대 전자해도는 항해용 해도로서 활용된다면, IMO 등에서 추진 중인 강화된 통합항법체계(e-Navigation)의 기반 컨텐츠로 사용되어 항해관련센서정보와 AIS(선박자동식별시스템), 실시간 해황정보 및 통항관제정보 등의 부가정보를 항해자에게 효과적으로 표현함으로서 신속한 의사결정을 지원할 수 있을 것이다. 

이러한 차세대전자해도기술개발과 관련하여, 우리원에서는 기존의 종이책자 형태로 제공되던 항로지, 조석표, 등대표 등의 항해서지(Nautical Publications)를 전자해도와 연동하여 입체적이고 멀티미디어 형태로 표현할 수 있는 전자항해서지개발연구를 추진하고 있다. 

또한, 멀티빔 등의 대용량 고해상도 해양측량자료를 전자해도제작과 다양한 디지털해도서비스에 활용하고 통합데이터베이스에 기반한 다중소스-단일DB-일원작업흐름체계인 해도제작일원화체계 컨설팅을 수행하여 효과적인 전자해도 및 디지털수로제품 생산체계구축을 연구하고 있다.

향후에는 해저지형을 정밀한 고해상도로서 표현할 수 있는 고해상도 전자해도제작기술과 AIS 등을 통한 실시간 조석정보 등의 시변이 정보를 전자해도에 보정하여 표현할 수 있는 다이나믹 전자해도기술과 차세대 ECDIS 기술개발을 추진할 것이다.  

그림  전자해도 표시 예(좌) 및 객체구성 관계



그림   IHO S-100 표준시리즈 활용개념



그림  항해서지와 전자항해서지 발전 단계 개념




2009-03-09

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2019-07-08