전력선 통신과 비컨을 활용한 선박 건조 현장의 작업자 위치 추적 시스템

Worker Location Tracking System of Shipyard using Power Line Communication and Beacon

Abstract

본 논문은 선박 건조 현장에서 작업자 위치 추적 시스템의 모델링 및 구현 내용을 다룬다. 산업 현장에서 작업자의 위치 파악은 안전사고 예방을 위한 중요한 요소로 강조된다. 이에 본 논문에서는 전력선 통신과 비컨 통신을 결합한 시스템을 활용하여 작업자의 위치를 정확하게 추적하는 방법을 제시한다. 주요 구성 요소인 비컨 스캐너와 외부 모니터링 서버 시스템 구현을 다루며, 실험을 통해 시나리오별로 작업자의 위치 변화를 확인하고, 관리자 웹 서비스를 통해 작업자 위치 현황을 확인하는 방법을 제시한다. 이를 통해 안전 관리자에게 실시간 위치 정보를 제공하여 작업자의 안전을 보다 효과적으로 관리할 수 있는 시스템을 제안한다.

This paper discusses the modeling and implementation of a worker location system at a shipbuilding site. The importance of worker location in an industrial environment is highlighted as a critical element in the prevention of industrial accidents. The paper presents a worker tracking system that integrates power line and beacon communication to accurately track worker position. Through experiments, the paper demonstrates how to monitor the changes in worker location based on different scenarios and how to access the status of worker location using the manager's web service. The paper can be used for the design of a system that will provide real-time location information to safety managers for the improvement of worker safety management.

Ⅰ. 서론

선박 건조 현장에서의 안전 관리는 다양한 요소들이 다각적으로 얽혀 있는 복잡한 과제이다. 이러한 환경에서 특히 중요한 것은 작업 공간의 위험성 평가와 작업자 보호 장비의 제공이다. 또한, 화재 및 폭발 방지 조치, 비상 대피 계획의 수립, 건강 및 안전 교육의 제공이 필수적이다. 위험물질 관리와 정기적인 안전 점검 역시 중요한 역할을 한다. 특히, 작업자 위치 추적 시스템은 작업자의 안전을 보장하고 재난 상황에서 신속한 대응을 가능하게 하는 중요한 안전관리 요소로 부각되고 있다.^[1-3] 따라서, 이러한 안전 관리 요소들을 충분히 이해하고 실행하는 것이 선박 건조 현장의 사고 예방과 위기 관리에 결정적인 역할을 한다.

선박 건조 현장에서 작업자의 위치 추정은 특히 중요하다. 이는 복잡한 구조와 밀폐된 공간이 많은 선박 내부에서 작업자가 어디에 있는지 파악하기 어려운 환경 때문이다. 특히, 화재나 질식과 같은 긴급 상황 발생 시, 작업자의 위치를 빠르고 정확하게 파악하는 것은 생명을 구하는 결정적인 요소가 된다. 또한, 이러한 위치 정보는 비상 대피 경로 설정, 구조 작업 계획 수립, 그리고 안전 관리 강화에 핵심적인 역할을 한다.^[4-5] 따라서, 효과적인 위치 추적 시스템의 구축은 선박 건조 현장의 안전성을 극대화하고 잠재적인 위험에 대처하는 데 필수적인 요소라 할 수 있다.

일반적으로 선박 건조 현장에서 사용되는 작업자 위치 추적 방법으로는 GPS 추적^[6-8], RFID 태그^[9-10], Wi-Fi 기반 추적^[11] 등이 있다. GPS는 야외에서 널리 사용되지만, 선박 내부와 같이 밀폐된 공간에서는 신호 수신에 제한이 있다. RFID 태그는 특정 지점에서의 위치 확인에 유용하지만, 연속적인 추적에는 한계가 있다. Wi-Fi 기반 시스템은 일정 범위 내에서 작동하지만, 선박 내부의 금속 구조와 전자기 간섭으로 인해 정확도가 떨어질 수 있다. 이러한 방법들은 선박 건조 현장의 특수한 환경 때문에 제한적인 효율을 보이는 경우가 많다. 이러한 이유로 선박 건조 현장에서 작업자의 위치를 추정하는 문제는 어려운 문제다. 선박 건조 현장이 가지는 복잡한 구조물, 끊임없이 변화하는 작업 환경, 그리고 강한 전자기 간섭으로 인해 앞서 언급한 위치 추적 방법이 효과적이지 않기 때문이다. 선박 내부는 금속 구조물로 이루어져 있어 무선통신 신호의 간섭이 발생하기 쉽고, 또한 밀폐된 공간에서는 신호가 약해질 수 있다. 이러한 요인들은 위치 추적 기술의 정확도에 영향을 미치며, 따라서 특수한 환경에 적합한 새로운 방법과 기술의 개발이 필요하다.

전력선 통신(PLC, Power Line Communication)은 기존 전력선을 이용해 데이터를 전송하는 통신 방식이다. 이 방식은 별도의 통신선 설치 없이 전력 인프라를 활용하여 데이터를 송수신할 수 있어 경제적이며 설치가 용이하다.^[12] 선박 건조 현장에서 전력선 통신의 장점은 다음과 같다. 첫째, 선박 건조 공간이 복잡하고 환경이 끊임없이 변화하더라도 기존 전력선을 활용하기 때문에 추가적인 네트워크 인프라 구축이 필요 없다. 둘째, 금속 구조물로 인한 전자기 간섭이 적어, 데이터 전송의 신뢰성이 높다. 셋째, 설치 및 유지 관리 비용이 상대적으로 저렴하여 경제적이다. 이러한 장점들로 인해 전력선 통신은 선박 건조 현장에서 안전한 데이터 통신과 효율적인 위치 추적 시스템 구축에 적합한 선택이 될 수 있다.

한편, 비컨(Beacon) 통신은 소형 무선 장치를 이용하여 위치 정보나 신호를 전송하는 기술이다.^[13-16] 비컨 장치들은 일반적으로 블루투스 저에너지(BLE) 기술을 기반으로 주변 장치와 데이터 송수신을 수행한다. 비컨은 소형이며 배터리 수명이 길고, 설치가 간편하여 다양한 환경에 적용할 수 있다. 선박 건조 현장에서 비컨 통신의 장점은 다음과 같다. 첫째, 작은 크기와 간편한 설치로 인해 복잡한 선박 내부 구조에 쉽게 배치할 수 있다. 둘째, 비컨은 BLE 기술을 사용하여 에너지 효율적이며, 배터리 수명이 길다는 점에서 유리하다. 셋째, 실시간 위치 추적이 가능하여 긴급 상황 시 작업자의 위치를 정확하게 파악할 수 있다. 이러한 특성들은 선박 건조 현장에서의 안전 관리 및 효율적인 작업자 모니터링에 크게 기여할 수 있다.

본 논문에서 제안하는 전력선 통신과 비컨 통신을 이용한 선박 건조 현장의 작업자 위치 추적 방법은 선박 건조의 복잡한 환경에 특화되어 있다. 전력선 통신은 선박 내부의 기존 전력선을 활용하여 안정적인 데이터 전송을 가능하게 하며, 이는 추가적인 네트워크 인프라 구축이 필요 없다는 장점을 가진다. 비컨 통신은 작은 크기와 BLE 기술을 활용하여 에너지 효율적이고 실시간 위치 추적이 가능하다. 이러한 결합은 긴급 상황 발생 시 작업자의 위치를 정확하게 파악하고 신속하게 대응할 수 있어, 안전 확보 및 생존율을 향상시키는데 중요한 역할을 할 수 있다.

본 논문의 구성은 다음과 같다. Ⅱ장에서는 선박 건조현장에서의 전력선 통신과 비컨 통신을 이용한 작업자 위치 추적 시스템의 모델을 제안하고, 모델에 기반한 전체 시스템의 작동 과정을 설명한다. Ⅲ장에서는 Ⅱ장에서 제안한 시스템 모델을 실제로 구현하는 과정을 나타내고, 실증 결과를 도시한다. 마지막, Ⅳ장에서는 본 논문의 결론을 맺는다.

Ⅱ. 시스템 모델

1. 시스템 구성

본 논문에서는 비컨과 전력선 통신 기술을 이용해 선박에서의 작업자 위치를 추적하는 시스템을 구현하는데 중점을 둔다. 본 논문에서 설계하는 전체 시스템 구성은 그림1과 같이 크게 송신 비컨 (Transmitting Beacon), 비컨 스캐너 (Beacon Scanner), PLC 시스템 (PLC Master/Slave), 인터넷 게이트웨이 (Internet Gateway) 및 외부 모니터링 서버 (External Monitoring Server)로 구성된다.

그림 1. 전체 시스템 구성

Fig. 1. System configuration

각 구성요소의 역할은 다음과 같다. 송신 비컨은 작업장 내 작업자의 위치 데이터를 제공하는 소스로서 블루투스 기술을 활용하여 주변 장치에 식별 가능한 신호를 포함한 데이터 패킷을 브로드캐스트한다. 작업장 내부에 설치된 비컨 스캐너는 송신 비컨으로부터 브로드캐스트된 데이터 패킷을 수집하고 이를 와이파이 통신을 통해 PLC 슬레이브의 AP로 전달한다. PLC 슬레이브는 비컨 스캐너로부터 받은 데이터를 전력선을 통해 PLC 마스터로 전송하는 역할을 한다. PLC 마스터는 수신된 데이터를 처리하여 이더넷을 통해 인터넷 게이트웨이로 전송한다. 인터넷 게이트웨이는 PLC 마스터로부터 전송된 데이터를 받아 인터넷을 통해 외부 모니터링 서버로 전송한다. 외부 모니터링 서버는 전송된 데이터를 통하여 작업자의 위치 정보를 확인하고 이를 웹 기반 인터페이스를 통해 시각적으로 관리자에게 제공한다.

2. 비컨 스캐너 및 외부 모니터링 서버 동작

작업자 위치 추적 시스템 구성 가운데 핵심적인 역할을 하는 것은 비컨 스캐너와 외부 모니터링 서버이다. 비컨 스캐너는 자신이 설치 공간에 위치하는 송신 비컨들의 신호를 효율적으로 수집하는 작업자 감지 센서로서 역할을 하며, 외부 모니터링 서버는 여러 비컨 스캐너로부터 최종 수집된 데이터를 받아 각 작업 공간에 실제 위치하는 작업자를 판단하는 역할을 한다.

비컨 스캐너의 주된 기능은 송신 비컨이 일정 주기마다 송신하는 신호를 신뢰성 있게 수신하는 것이며, 그림 2에 설명된 바와 같이, 주어진 대상 공간과 인접하는 공간의 송신 비컨을 구분하기 위한 데이터를 생성한다.

그림 2. 비컨 스캐너의 동작 플로우 차트

Fig. 2. Flowchart of the Beacon Scanner

비컨 스캐너는 전원이 켜지는 즉시 자동으로 사전에 설정된 와이파이 네트워크에 연결한다. 연결이 성공하면, 스캐너는 NTP(Network Time Protocol) 서버에 접속하여 시간 동기화를 수행한다. 시간 동기화가 완료되면, 스캐너는 블루투스 신호를 통해 주변의 비컨들을 스캔하기 시작하고, 스캔된 각 비컨의 데이터는 실시간으로 배열에 저장된다. 저장된 데이터는 비컨의 식별자인 ID, 비컨의 물리적 주소인 MAC Address, 그리고 신호 강도를 나타내는 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 포함한다. 스캐너는 저장된 데이터를 MAC 주소를 기준으로 정렬하고, 중복된 기록을 확인한다. 각 스캔 주기마다 새로운 비컨 데이터가 배열에 추가되기 전에 중복 여부를 검사하여 데이터의 정확성을 유지한다. 지정된 스캔 반복 횟수인 10회에 도달할 때까지 위의 스캔 프로세스가 반복된다. 각 스캔 사이클은 1.0초간 지속되며, 이는 신호 강도 변화를 포착하고 위치 정보의 정확도를 높이기 위함이다. 10회의 스캔이 완료된 후, 스캐너는 각 비컨의 RSSI 값을 평균하여 신뢰할 수 있는 데이터를 도출한다. 평균 RSSI 값과 함께 비컨의 ID 및 MAC 주소는 외부 모니터링 서버로 전송된다. 서버는 이 데이터를 바탕으로 작업자의 위치를 정확히 파악하고, 모니터링 웹페이지의 선박 건조 현장 가상 블록 상에 표시한다. 데이터 전송이 완료되면, 비컨 스캐너 시스템은 다음 스캔 주기를 위해 대기 상태로 돌아간다.

그림 3. 외부 모니터링 서버의 동작 플로우 차트

Fig. 3. Flowchart of the External Monitoring Server

다음으로 외부 모니터링 서버는 선박 외부의 관제 시설에서 모니터링하는 관리자가 선박 내 작업장에서 근무하는 작업자들의 위치를 실시간으로 확인할 수 있도록 돕는 역할을 하며 또한, 위험 상황이 발생했을 때 작업자의 위치를 신속하게 파악하는 데 필요한 데이터를 제공한다. 이 서버는 작업장 내부 환경에서 수집된 데이터를 저장, 처리 및 분석하고, 최종적으로 모니터링 웹페이지에 각 블록 작업장 및 해당 작업장의 출입 작업자들의 정보를 표시한다.

외부 모니터링 서버의 동작 플로우는 크게 2가지 진입점을 가진다. 첫 번째 진입점은 인터넷 게이트웨이를 통해 비컨 스캐너들로부터 전송된 데이터를 수신하였을 때 시작된다. 수신된 데이터는 신뢰성 검증 과정을 거쳐 데이터의 정확성을 확보한다. 검증된 데이터는 데이터베이스에 저장된다. 작업자 위치 추적을 위해 데이터베이스에 저장된 데이터는 서버의 엔드포인트를 통해 호출된다. 서버는 현재 시간을 기준으로 ±1분의 범위 내에서 데이터를 필터링한다. 이는 최신성을 보장하고 불필요한 데이터를 걸러내기 위함이다. 다음으로, 작업자 데이터베이스의 ID와 비컨 스캐너 데이터의 ID를 비교하여 작업자를 비교한다. 이후 각 작업자의 위치를 결정하기 위해 비컨 스캐너의 RSSI 값을 사용하여 가장 강한 신호를 선별 후 작업장을 판별한다. 마지막으로 작업자 및 작업장의 데이터를 반영한다.

두 번째 진입점은 웹페이지 접속 요청이 발생했을 때 시작된다. 프론트엔드는 먼저 사용자 인터페이스(UI)를 로딩하고 초기화하는 과정을 수행한다. 이 단계에서 필요한 리소스를 로드하여 대시보드 페이지의 기본 구조를 구성한다. 페이지가 준비되면, 프론트엔드는 서버로부터 추가 데이터를 요청할 필요가 있는지를 확인한다. 사용자 또는 자동화된 프로세스가 엔드포인트를 호출하면, 이 요청은 백엔드로 전달되어 서버에서 처리 과정을 시작한다. 서버는 이 엔드포인트에 대한 처리를 통해 작업장 및 작업자 관련 데이터를 조회하고, 작업장별로 작업자 현황을 계산한다. 이러한 정보는 데이터베이스에서 검색되고, 필요한 로직을 통해 가공된 후 최종적으로 프론트엔드로 응답된다. 백엔드에서 처리된 응답 데이터는 프론트엔드로 전송되며, 대시보드 페이지에서는 이 데이터를 활용하여 작업장별 작업자 현황을 시각적으로 표시한다.

Ⅲ. 제안하는 작업자 위치 추정 시스템 구현

1. 시스템 장치별 구현

가. 송신 비컨

그림 4. 송신 비컨으로 사용된 스마트폰들

Fig. 4. Smartphones used as transmitting beacons

송신 비컨으로 사용한 기기는 작업자가 소지한 스마트폰이며, 기종은 삼성전자의 갤럭시S23 Ultra, 갤럭시탭 S8+, 갤럭시A32를 사용하였다. OS는 모두 안드로이드 13 버전이 설치되었다. 스마트폰을 송신 비컨으로 사용하기 위해서 Nordic사의 nRF Connect 어플리케이션을 사용하였으며 송신 비컨을 구현하기 위해 BLE 장치를 스캔하고 Advertise 모드 및 탐색을 수행하도록 설정하였다.

나. 비컨 스캐너

그림 5. 비컨 스캐너 (ESP32)

Fig. 5. Beacon scanner (ESP32)

비컨 스캐너로 사용한 기기는 Espressif Systems 사(社)의 ESP32-DEVKITC-32UE이며 외장 안테나를 장착할 수 있기 때문에 비교적 넓은 작업장에서도 작업자의 송신 비컨과의 통신이 가능한 기기이다. 또한 802.11 b/g/n, Bluetooth® Smart Ready 4.x Dual Mode와 같은 Wi-Fi 및 블루투스를 지원하므로 ESP32를 이용하여 Wi-Fi 및 블루투스 통신을 혼용해서 사용할 수 있다. ESP32는 비컨을 스캔하고, 스캔된 데이터를 처리하여 서버에 전송하는 과정을 수행한다. 이 과정을 통해 ESP32는 주변의 BLE 비컨을 자동으로 탐지하고, 탐지된 비컨의 정보를 정기적으로 서버에 전송하여 중앙에서 비컨 데이터를 관리할 수 있도록 한다. 비컨 스캐너는 본작업자 위치 추정 시스템에서 핵심적인 역할을 함으로 상세한 동작 구현은 “2.가.비컨 스캐너 동작 구현”에서 후술한다.

다. PLC 마스터/슬레이브

그림 6. PLC 마스터/슬레이브 (Tenda PH10, 좌 P3, 우 PA7)

Fig. 6. PLC Master/Slave (Tenda PH10, left P3, right PA7)

PLC는 일반적으로 마스터(master)/슬레이브(slave) 네트워크 모델로 구성된다. 마스터는 라우터에 연결되어 인터넷 신호를 변환하여 전기 배선으로 전송하고, 슬레이브는 원하는 위치의 콘센트에 꽂아 그 위치에서 유선 또는 무선 네트워크를 구성할 수 있다. PLC 마스터/슬레이브로 사용한 기기는 Tenda사의 PH10이며 각 마스터/슬레이브 모델명은 P3(PLC 마스터)와 PA7(PLC 슬레이브)이다. PH10는 HomePlug AV2 표준을 지원하며 전력선을 이용하여 최대 1000Mbps 전송 속도를 지원한다. P3와 PA7의 연결은 각 기기의 페어링 버튼을 눌러 자동 페어링을 수행함으로써 이루어진다.

라. 인터넷 게이트웨이

그림 7. 인터넷 게이트웨이 (ipTIME AX8008M)

Fig. 7. Internet Gateway (ipTIME AX8008M)

인터넷 게이트웨이는 ipTIME사의 유무선 공유기 AX8008M을 사용하였다. AX8008M은 Wi-Fi 6 기술을 지원하여 높은 속도와 향상된 연결 안정성을 제공하고 2.4GHz 및 5GHz 듀얼 밴드 지원 및 4개의 외부 안테나를 통한 안정적인 Wi-Fi 신호와 넓은 커버리지를 제공한다.

마. 외부 모니터링 서버

그림 8. 외부 모니터링 서버

Fig. 8. External Monitoring Server

외부 모니터링 서버 기기는 AMD 사의 Ryzen 2600 CPU와 16기가 램을 장착한 데스크탑을 사용하였으며 OS는 Microsoft사의 Windows 10을 사용하였다. 외부 모니터링 서버는 Python Flask 웹 프레임워크로 구현되었으며 주요 기능은 비컨 스캐너로부터 데이터를 수신 및 처리하고, 웹페이지를 통해 사용자에게 정보를 제공하는 것이다. 비컨 스캐너와 마찬가지로 상세한 외부 모니터링 서버의 동작 구현은 “2.나.외부 모니터링 서버 동작 구현”에서 후술한다.

2. 비컨 스캐너 및 외부 모니터링 서버 동작 구현

가. 비컨 스캐너 동작 구현

표 1. 비컨 스캐너에 동작 구현에 사용된 라이브러리 및 구현 내용

Table 1. Libraries and implementation details used to implement operations in the beacon scanner

비컨 스캐너로 사용된 ESP32의 펌웨어는 아두이노 플랫폼으로 구현되었다. 비컨 스캐너의 동작은 ESP32의 Wi-Fi 및 블루투스 통신을 기반으로 시간 동기화 기능, 비컨 스캐닝, 데이터 처리 및 전송 기능을 결합하여, 실시간 위치 데이터의 수집 및 처리가 가능하도록 구현되었다. 비컨 스캐너의 동작은 ESP32가 Wi-Fi 기능으로 PLC 슬레이브의 Wi-Fi에 연결을 시도하는 것으로 시작되며 이는 WiFi.h 라이브러리로 구현되었다. Wi-Fi 연결이 수립되면, time.h 라이브러리를 사용하여 NTP(Network Time Protocol) 서버에 접속하고 시간 동기화를 수행한다. 이것은 각 비컨 스캐너 데이터 전송 주기를 네트워크 시간에 맞추어 수행하기 위한 조치이다. 비컨 스캔의 경우 Arduino ESP32 BLE 라이브러리를 사용하여 초기화 후 주변의 비컨 신호를 수집한다. 수집된 각 비컨의 ID, MAC 주소, RSSI는 신뢰성 있는 데이터 수집을 위해 1초 주기로 스캔하고 10회 누적 후 평균을 진행한다. 데이터 집계 및 전송 단계에서는 ArduinoJson.h 라이브러리를 사용하여 수집된 데이터를 JSON 형식으로 직렬화하고, HTTPClient.h 라이브러리를 통해 이를 외부 모니터링 서버로 HTTP POST 요청을 수행한다.

나. 외부 모니터링 서버 동작 구현

외부 모니터링 서버는 Python Flask 기반의 웹 애플리케이션으로 구축되었으며, 작업장 내의 비컨 스캐너로 부터 전송된 데이터를 최종적으로 수신한다. 외부 모니터링 서버에서 사용한 기술 스택은 Python 3.8.17, Flask 2.3.2이다. 데이터는 JSON 형식으로 전달되며, Flask의 라우트 핸들러에서 해당 데이터를 ‘DataEntry’ 모델 인스턴스로 변환하여 SQLite 데이터베이스에 저장한다. 저장된 데이터는 작업자의 ID, MAC 주소, 그리고 RSSI 등을 포함한다.

외부 모니터링 서버는 사용자가 웹 브라우저를 통해 특정 엔드포인트(‘/dashboard’)에 접근할 때 그림 9와 같은 웹 대시보드 페이지를 제공한다. 이 페이지는 HTML 템플릿을 로드하고, JavaScript 코드를 실행하여 서버로부터 최신 데이터를 주기적으로 요청한다. 서버는 이러한 요청에 응답하여 SQLite 데이터베이스에서 검색된 작업장별 정보를 JSON 형식으로 반환하고, 클라이언트 측 JavaScript는 이 데이터를 사용하여 웹 페이지에 작업자의 현재 위치와 상태를 동적으로 표시한다. 또한, 관리자가 특정 작업장을 선택할 때 해당 작업장의 상세한 작업자 목록을 제공하는 엔드포인트를 제공한다. 클라이언트 측 요청에 따라, 서버는 선택된 작업장에 대한 데이터를 조회하고, 작업자의 이름과 최근 출입 시간을 포함하는 목록을 반환한다. 이와 같은 구현으로 관리자에게 직관적이고 상호작용 가능한 인터페이스를 제공하며 작업자의 위치를 실시간으로 확인할 수 있다.

그림 9. 웹 대시보드

Fig. 9. Web dashboard

Ⅳ. 구현 시스템 검증

1. 검증 시나리오 구성도

본 실험은 그림 10과 같은 구성으로 진행되었다. 장소는 외부 모니터링 서버가 위치하는 울산대학교 실험실과 선박 건조 현장 모의실험 장소인 방폭안전교육센터 두 곳으로 나누어지며 직선 거리는 5.1km(네이버 지도 기준)이다. 방폭안전교육센터 내부는 가연성 가스 또는 가연성 분진이 존재하는 장소에서 아크의 발생, 점화원이 될 우려가 있는 전기 및 기계 기구 등에 폭발이나 화재가 발생하지 않도록 방지하는 것을 교육하기 위함으로 구축되었으며 본 실험의 목적인 건조 선박 현장과 유사한 환경으로 볼 수 있다. 방폭안전교육센터는 복층 구조이며 총 3층으로 구성되어 있다.

그림 10. 검증 시나리오 구성도

Fig. 10. Demonstration Scenario configuration diagram

본 실험의 검증 시나리오는 다음과 같은 설정으로 구성한다. 작업자는 A, B, C 총 세 명이다. 1번 시나리오는 작업자 A는 1층, 작업자 B는 2층, 작업자 C는 3층에 내실하여 근무 중인 것을 확인한다. 2번 시나리오는 작업자 A가 1층에서의 작업을 마치고 2층으로 이동하여 2층에 작업자 A와 B, 3층에 작업자 C가 내실하여 근무 중인 것을 확인한다. 3번 시나리오는 작업자 A가 2층에서의 작업을 마치고 3층으로 이동하여 2층에 작업자 B, 3층에 작업자 A와 C가 내실하여 근무 중인 것을 확인한다. 4번 시나리오는 작업자 A가 3층에서의 작업을 마치고 1층으로 이동하여 1층에 작업자 A, 2층에 작업자 B, 3층에 작업자 C가 내실하여 근무 중인 것을 확인한다.

그림 11. 비컨 스캐너를 설치한 방폭안전교육센터

Fig. 11. Explosion Safety Education Center

그림 12는 상기 4가지 시나리오를 실제 수행한 후 얻은 관리자 웹 서비스 상에서의 작업자 위치 현황에 대한 캡쳐 결과이다. 시나리오 1번부터 4번까지의 변화를 확인할 수 있다.

그림 12. 각 시나리오별 대시보드 변화

Fig. 12. Dashboard changes for each scenario

Ⅴ. 결론

본 논문에서는 선박 건조 현장에서의 작업자 위치 추적 시스템을 모델링하고 구현 및 검증하였다. 선박 건조 현장에서 작업자의 위치 파악은 안전사고 발생시 피해를 최소화하기 위한 가장 핵심적인 데이터이다. 본 논문에서 제안하는 전력선 통신과 비컨 통신을 결합한 작업자 위치 추적 시스템은 선박 내부의 복잡하고 변화하는 작업 환경에서도 작업자의 위치를 정확하게 추적할 수 있는 유용한 접근방법이다. 전력선 통신을 통해 기존 전력 인프라를 활용하여 데이터 전송의 안전성을 보장하였으며, 비컨 통신을 통해 소형 무선 장치를 통한 실시간 위치 정보를 제공하였다. 본 논문에서 제공하는 시스템 모델링, 실제 구현과 그에 대한 적절한 검증 방식은 추후 관련 연구개발에 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.