자율운항선박 원격제어 관련 제어 데이터와 운용자의 적합성 평가 방법

Suitability Evaluation Method for Both Control Data and Operator Regarding Remote Control of Maritime Autonomous Surface Ships

원격제어는 자율운항선박의 원격 운용에 적용하기 위한 것으로, 운용자가 원격제어 시스템에서 생성되는 제어 데이터를 이용하여 수행한다. 성공적인 원격제어를 위해서는 원격제어 3원칙(안전성, 신뢰성, 가용성)의 준수가 필요한데, 이를 위해서 우선적으로 제어 데이터와 운용자 양쪽에 대한 원격제어 적합성이 확보되어야 한다. 또한, 원격제어 적합성 평가를 위해서는 실제 선박에 대한 실험이 필요한데, 현재 이와 관련된 국제규정이 마련되어 있지 않고, 실제 선박에 대한 실험은 위험하며, 많은 비용과 시간이 걸리는 등의 문제가 있다. 본 연구의 목적은 실제 선박조종에 사용된 제어장치들의 출력 값을 이용한 적합성 평가 방법의 개발에 있다. 이 연구에서는 선박 제어장치의 출력 값을 제어 데이터로 이용한 데이터 적합성과 출력 값에 대한 운용자의 추종 값을 이용한 운용자 적합성 등의 2가지 방법을 제안하였다. 실험은 국립한국해양대학교 실습선 '한나라'호의 원격제어를 위해 구성된 육상 원격제어 시스템을 이용하였다. 실험방법은 실습선의 제어장치에서 출력된 값에 대한 운용자의 추종 값을 획득함과 동시에 이 추종 값이 포함된 추종 데이터를 선박과 육상 사이에서 송수신하는 절차의 반복과정을 통해 수행하였다. 평가 결과, 데이터에 관한 송수신 성능은 원격운용에 적합한 것으로 나타났으나, 운용자의 추종 성능은 더 많은 교육과 훈련이 필요한 것으로 분석되었다. 그래서 제안한 평가방법은 원격제어의 3원칙 확보에 필요한 제어 데이터와 원격 운용자 양쪽의 적합성 평가와 분석에 적용 가능함을 알았다.

Remote control is used for operating maritime autonomous surface ships. The operator controls the ship using control data generated by the remote control system. To ensure successful remote control, three principles must be followed: safety, reliability, and availability. To achieve this, the suitability of both the control data and operators for remote control must be established. Currently, there are no international regulations in place for evaluating remote control suitability through experiments on actual ships. Conducting such experiments is dangerous, costly, and time-consuming. The goal of this study is to develop a suitability evaluation method using the output values of control devices used in actual ship operation. The proposed method involves evaluating the suitability of data by analyzing the output values and evaluating the suitability of operators by examining their tracking of these output values. The experiment was conducted using a shore-based remote control system to operate the training ship 'Hannara' of Korea National Maritime and Ocean University. The experiment involved an iterative process of obtaining the operator's tracking value for the output value of the ship's control devices and transmitting and receiving tracking data between the ship and the shore. The evaluation results showed that the transmission and reception performance of control data was suitable for remote operation. However, the operator's tracking performance revealed a need for further education and training. Therefore, the proposed evaluation method can be applied to assess the suitability and analyze both the control data and the operator's compliance with the three principles of remote control.