IT기반 선박 토탈 솔루션

2008 2 12

IT 신성장 동력 분야별

2008. 2. 12.

IT 신성장 동력 분야별

기술개발 계획(안)기술개발 계획(안)

2003. 7.

임베디드 S/W 연구단

2003. 7.

목 차

I 개요I. 개요

선산업 현황II. 조선산업 현황

III. 비전과 목표

IV. IT 기반 선박 토탈 솔루션

V. 결론

I. 개요

1. 추진배경

2. 기술대안

3 IT기술 도입3. IT기술 도입

1. 추진배경

2000년대 한국조선산업은 세계 1위 고수

(2006년 말 수주잔량 기준 세계 톱 10개 조선업체중 7개사)(2006년 말 수주잔량 기준 세계 톱 10개 조선업체중 7개사)

2005년 이후 중국이 세계 3대 조선강국으로 뒤따라 오고 있음

(정부의 과감한 투자와 저렴한 인건비를 무기로 2005년 세계 13.5% 차지)

기술기술이슈이슈

??

한국

한국(?)

설계설계 및및

블록용접블록용접 일본

한국중국

비도크비도크공법공법

리벳건조리벳건조공법공법

공법공법일본

영국공법공법

19501950 19701970 19901990 20102010 년도년도

2. 기술대안

세계 1등 유지를 위해 IT기술 접목 필요

(남이 하지 않는 신규 기술 분야 개발)(남이 하지 않는 신규 기술 분야 개발)

차세대 고부가가치 조선산업을 위해 산학연관 공동대처

- 미래 디지털 선박 기술 필요

현대 / 삼성 / 대우산업체

조선 + IT 융합- 추격해오는 중국과 차별화 전략

울산대학교대학 차세대 고부가가치 선박

(C i Wi 선)- Vehicle-Informatics 트랙- 조선해양 세계일류화 프로그램

(Cruise, Wig선)

미래 디지털 선박

(Smart-Ship)

- 조선산업 기술 로드맵- 조선과 IT기술 융합 필요

조선공업협회기관(Smart Ship)

Vehicle-Informatics

3. IT 기술의 도입

조선산업 IT 기술 적용분야

• 선박 제품, 선박 제조, 안전/해양환경분야

- IT 기반 지능형 선박(Smart Ship)

- 선박내 통신 인프라 최적화

선박

제품

- 생산 작업 효율화/자동화(Smart Worker)선박 생산 작업 효율화/자동화(Smart Worker)

- 실시간 위치추적/재공 물류 최적화

선박

제조

- 화재/가스/충돌 방지기술

- 해양 환경 보호 기술 (UN/IMO/MEPC)

안전

환경 - 해양 환경 보호 기술 (UN/IMO/MEPC)환경

II. 조선 산업의 현황

1. 선박 제품 Portfolio

2. 선박 건조 기술

3 안전 / 해양 환경3. 안전 / 해양 환경

1. 선박 제품 Portfolio

현재 Portfolio : LNG선, FPSO, 컨테이너선, Tanker 등

미래 저선 릴쉽 컨테이너선

대 유럽 한국/일본 위그선

미래 Portfolio : 크루저선, LNG, 드릴쉽, FPSO, 컨테이너선 등

대Cruise

FPSO

W hi

유럽 한국/일본 위그선Drill Ship

LNG

Warship

미국

술난

이도

레저보트

Bulk(대)Tanker

Contaniner

중국

기술 레저보트

소

Bulk(중)

Bulk(소)

Tanker

대 소시장 규모

2. 선박 건조 기술

생산생산관리관리

요구사항

선주

CAD/CAPP

ERP/MRPCAE

BoM

PPC 경영진

생산현장

선주 ERP/MRPCAE PPC

POP 물류QA

제안/계약 경영진

QA

생산제품

스키딩/잠수식 바지선 활용 진수 기술 – 현대중공업

메가 블록/해상 바지선 건조 공법 – 삼성중공업

해상 도크 선상 선박 건조 공법 – 대우조선 등

3. 안전/해상 환경

선상내 사고 (화제 / 가스 사고)선상내 사고 (화제 / 가스 사고)

타이완 해상 중국선박 화재 132명 구출(2002.07.09.)

인천 팔미도 앞 20톤급 707플립호 화재, 31명 구조(2007.04.28.)

선박 충돌 사고(선박간 충돌 / 암초 충돌)

중국 화물선 진성호와 제주선적 화물선 골든로즈호 충돌(2007.05.12.)

울산항 접안 시 선박 충돌 기름 유출(2007.05.21.)

안

전울산항 접안 시 선박 충돌 기름 유출( )

울산 앞바다 다이아몬드 레이호(45,500톤)와

드레이드 제일호(25,705톤)가 충돌(2004.1.31.)

일본 고속 페리 고래와 충돌 35명 부상 (2006 04 10 )일본 고속 페리 고래와 충돌 35명 부상 (2006.04.10.)

UN IMO 산하 MEPC: 벨러스트 워터 미생물 제한 협약

2009 : 항구로 부터 200마일 영역밖 200M 수심 에서 교환

2014 벨러스트 워트 수질 성능 기준 준수

해양

환경2014 : 벨러스트 워트 수질 성능 기준 준수

환경

III. 비전과 목표

1. 비전

2. 추진목표

3 일본 Toyota Grand Vision3. 일본 Toyota Grand Vision

1. 비전

비전 : 조선산업의 초 일류화 달성비전 선산업의 일류화 달성- 향후 2050년 이후까지 세계 1등 시장 수성 -

Smart-Ship 개발 Knowledge-Worker첨단기술 IPR 확보

고객 만족 극대화 선박 기술 표준화 생산 경쟁력 극대화

- 다양한 선주의 요구사항검증모델을 통한 정형화

- 선박 신건조 기술(스키딩, 바지선, 해상도크)

- 작업자에 생산 정보 제공(실시간 작업 정보 전달)

- 시스템 공학 설계 기법을통한 최적 선박 모델링화

- 작업 실명제화를 통한선박 제품의 고품질화

- 신규 첨단 기술의 IPR 확보및 기업간 IPR 공동 활용

- 국제 표준화 단체 유치 및시장주도형 De facto 표준

- 오류작업 방지 및 재공품위치 정보 실시간 검색

- 위험한 산업 재해로 부터신속한 대응 및 안전 확보선박 제품의 고품질화 시장주도형 De-facto 표준 신속한 대응 및 안전 확보

2. 추진 목표

목표 : 2012년 세계시장 40%이상 점유율 달성국내 조선 산업 : 년간 매출액 1 500억불 이상- 국내 조선 산업 : 년간 매출액 1,500억불 이상 -

IT 기반 조선산업

기업 내부 전략 대외 표준화 전략

초 일류화 프로젝트

- First to Market : 컨테이너선, LNG, FPSO

- Follow the Leader : 크루즈선, 해상공항

기업 내부 전략

- 국제 표준화 기구 설립 및 참여

- 시장중심형 De facto 표준 및 IPR 확보

대외 표준화 전략

- Challenge the Future : 신개념선박 - 기술주도형 De jure 표준 및 원천기술 개발

3. Toyota Grand Vision

전사적인 IT 기술 도입 (2002.3)

프랑스 Dassult, IBM : $ 800 Million - 1.2 Billion IT 기술 도입

Design Collaboration SW 와 Production Support System

목적 “Digital Design, Digital Production ”25개국/58개 공장/1 000여 공급자의 인프라 구축

Digital

Firm 25개국/58개 공장/1,000여 공급자의 인프라 구축

자동차 생산에 관련된 모든 측면을 모듈화

효과

신제품 개발 Lead Time : 2 3년에서 10개월로 단축

Firm

(내부)

신제품 개발 Lead-Time : 2-3년에서 10개월로 단축

세계 최초의 “고객 맞춤형 자동차 주문 생산 라인 실현”

JasPar (Japan Automotive Software Platform Architecture)

일본 내 자동차 전장분야의 표준 기술 플랫폼

Toyota를 중심으로 Honda, Nissan 및 Denso 등 연합표준화

AUTOSAR (Automotive Open Software Architecture)

자동차 제조업 : Toyota, BMW, Ford, Volkswagen, Chrysler 등

부품 공급업체 : Bosch, Siemens 등

표준화

(외부)

부품 공급업체 , 등

10개 Core Partner의 만장일치 의결에 근거한 표준화 추진

IV. IT기반 선박 토탈 솔루션

1 전체 흐름도1. 전체 흐름도

2. 세부 연구 내용

P1. 지능형선박을 위한 유무선 융합 SAN 기술

P2. 그룹통신 기반 스마트 u-헬멧 기술

P3. 선박건조 야드 실시간 모니터링 기술

P4. 선박용 이동 위성통신 기술

P5. e-Navigation 기반 지능형 항해정보 시스템

1. 전체 흐름도

생산현장

POP 물류QA/CM

선박건조 야드 실시간

모니터링 기술

그룹통신 미들웨어 기반

u-Helmet

생산제품

지능형 선박을 위한

APAP

AP AP유무선 융합 SAN 기술

선박선박운항운항

선박용 이동

육상 제어 센터

이동통신망

이동통신망

인터넷

인터넷

e-Navigation 기반

지능형 항해정보 시스템

선박용 이동

위성통신 기술

P1. 지능형선박을 위한 유무선 융합 SAN 기술

유무선 기술을 융합하여 지능형 선박에 적합한 SAN 모델을 제시하고 SAN에 연결된

기술개요

유무선 기술을 융합하여 지능형 선박에 적합한 SAN 모델을 제시하고, SAN에 연결된엔진, 각종 센서와 제어기를 자율적으로 구성관리하고 원격 제어를 제공하는 기술

다양한 유무선 네트워크 연동 SAN-브릿지 기술(WLAN/ZigBee/RFID/PLC/광/케이블/이더넷 등)

이종 센서, 제어기를 자율적으로 구성관리, 상호연동, 원격제어하는 자율 SAN 구성관리 기술

개 념 도Ship Server/Ship Gateway

* SAN : Ship Area Network

Ship Server/Ship Gateway-SAN 기반 제어기, 센서 자동 발견-SAN 토폴로지 구성관리-SAN 자원관리 및 장애진단 및 처리-이종 제어기, 센서간 상호연동

무선 센서 네트워크

유무선 융합Ship Area Network

유무선 연동 브릿지-이종 유무선 연동 프로토콜 연동 기술

무선 센서 네트워크(ZigBee, WLAN, UWB, RFID, …)

전력선, Ethernet

-유무선 네트워크 최적화 기술-이종 유무선 네트워크간 QoS 매핑 기술

Ethernet, Cable, 광

P2. 그룹통신 기반 u-헬멧 기술

실시간 PoP(Point of Production)를 위한 스마트 u-헬멧 기술

기술개요

실시간 PoP(Point of Production)를 위한 스마트 u-헬멧 기술- 다양한 이동형 작업환경에서 실시간 작업 상황 모니터링 및 협업 통신- WiBro 기반 광역의 유무선 그룹통신을 활용한 실시간 구난 및 사전 재난 예측

개 념 도

공정지시공정지시작업결과작업결과

ALARMALARM

[WiBro]

[HDSPA]

헬멧 + IT기술 작업장

스마트 u-헬멧 Secure Secure 그룹그룹 통신통신

P3. 선박건조 야드 실시간 모니터링 기술

선박자재 및 장비 실시간 위치관리 기술

기술개요

선박자재 및 장비 실시간 위치관리 기술• 금속투과 RFID 기술 / 금속부착 태그 기술

트랜스포터의 실시간 상태 모니터링 및 위치관리 기술• 금속 구조물 환경 전송기술 / 고정밀 실시간 복합 위치인식기술 / 트랜스포터 상태 모니터링 기술

야적장 블록 구조물 배치관리 시스템• 고정밀 위치인식 기술 / 3D 블록구조물 mapping 기술 / 자동 블록 구조물 배치 기술

개 념 도개 념 도

LAP(Local Access Point)

Map (상하차 위치)

금속투과

금속투과RFID 리더

실시간실시간 트랜스포터트랜스포터 위치추위치추적적 및및 상태모니터링상태모니터링

육상 로컬무선통신

금속투과RFID태그

EtherNet Video(Real time, 3D)

3D 영상모니터링

블록구조물Localization

Processor

야드 모니터링 관제소

선박선박 자재자재 및및 장비장비 위치관리위치관리

실시간 야드모니터링 서버 야적장야적장 블록블록 구조물구조물 배치배치 관리관리

P4. 선박용 이동 위성통신 기술

위성과 무선망을 이용하여 선박 대상의 이동형 통방융합 서비스 제공과

기술개요

위성과 무선망을 이용하여 선박 대상의 이동형 통방융합 서비스 제공과실시간 선박 유지보수 인프라 제공

국제 개방형 규격의 해상 이동형 VSAT 전송 기술연근해상 실시간 선박 진단 및 유지보수용 광대역 무신통신 인프라 구축연근해상 실시간 선박 진단 및 유지 수용 광대역 무신통신 인 라 구축

인탤샛/무궁화위성개 념 도GPS

Open Standard based2-way Satellite T i i

VoIP AP

IntegratedSatellite

Transceiver Tank/LNG/Container육상본부

/HHI위성망간 연동

화상전화Transmission

이동통신망

이동통신망 인터

넷인터넷

Email/Internet

Ship M&ASystem

Cruise/Leisure Boat

위성은 Ku 대역 위성을 우선 고려Real Time Management &

Broadband Communication (A/V/D)

P5. e-Navigation 기반 지능형 항해정보 시스템

e-Navigation 기반의 지능형 선박 항해정보 시스템 개발

기술개요

e-Navigation 기반의 지능형 선박 항해정보 시스템 개발선박 해양사고 방지를 위한 안전한 항해정보의 실시간 구축선박 항해사를 위한 통합 항해정보의 실시간 모니터링 제공

개 념 도항로정보에의한 자동 운항선박 식별

오토 파일럿용 자동항로

설정 시스템

(AIS)

항해정보인접 항해 선박

GPS/Galileo

위치 정보안테나

항로정보

항해

정보

통합

위치 정

실시간 항해정보 분석

항로

상황

파고

선박

항법장치 및 항해사

항해정보

레이다

안테나

항해정보업데이트

항해정보및 제어 정보

합

Navigation정보

실시간 항해정보 분석및 모니터링 시스템부조물

항법장치 및 항해사

위성

항해정보육상 제어 센터 ECDIS IMO 표준화항해 정보 영역

V. 결론

IT 기술 융합을 통한 전통산업의 경쟁력 증대

선박강국 IT강국인데 선박IT는 약소국선박강국, IT강국인데 선박IT는 약소국

IT 839 결과물을 비 IT 산업군에 적용시키는 Role Model 제시

(Wibro 기술, RFID 및 USN기술, 임베디드 SW, 차세대 PC 기술 등)

조선산업 초일류화를 차별화된 IT 기술 개발 전략

경쟁우위 선박(LNG, FPSO) : De-Facto 표준을 위한 IT 선도 기술

고부가가치 선박(크루즈선) : 승객용 새로운 IT 서비스 기술

미래 신개념 선박 : IPR 확보 전략 핵심 원천 IT 기술미래 신개념 선박 : IPR 확보 전략 + 핵심 원천 IT 기술

1등을 쫓는 것보다 1등 유지가 더 어려움 (도전 IT 기술)1등을 쫓는 것보다 1등 유지가 더 어려움 (도전 IT 기술)

2등 : 따라갈 확실한 목표가 있기에 더 수월함

1등 : 남이 하지 않은 새로운 기술에 도전하여야 함

감사합니다감사합니다