해양정보시스템

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강의 : 정창용 / IT 공학부

Chapter 3. GMDSS( 세계해상조난 및 안전제도 )

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기존의 조난통신 시스템

무선전신국 및 무선전화국의 운용 조난선박이 조난주파수로 조난통신을 발하였을 때 ,

조난사고 근처의 다른 선박국 또는 해안국이 조난사실을 알고 구조지원을 받는 방법에 의해 해상안전이 충분히 달성될 수 있다는 원칙에 근거를 두고 국제 < 전파규칙 (Radio Regulation; RR)> 과 < 국제해상인명안전협약 (SOLAS)>에서는 2 개의 주요 통신시스템으로 운용되고 있다 .▪ 무선전신 시스템▪ 무선전화 시스템

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기존의 조난통신 시스템 – cont’

무선전신 시스템의 운용 500 ㎑로 운용되는 모르스 (Morse) 무선전신시설을

구비해야 함▪ 대상 : 모든 여객선 , 총톤수 1,600 톤 이상의 화물선 (

전파법에서는 총톤수 100 톤 이상의 어선 추가 )

항행 중 당직시간에는 무선통신사에 의하여 수화기 또는 확성기를 사용하여 무선전신경보신호를 계속 청취하도록 규정

무선통신사가 다른 주파수로 교신을 하거나 다른 중요한 업무를 수행하기 위해 당직을 중단해야 할 때에는 무선전신자동경보기가 사용되어야 함

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기존의 조난통신 시스템 – cont’

무선전화 시스템의 운용 2,182kHz 및 157.8MHz 로 운용하는

무선전화설비를 구비해야 함▪ 대상 : 모든 여객선 , 총톤수 300 톤 이상의 화물선

항행 중에는 통상 조선하는 장소에서 확성기 또는 무선전화경보자동수신기에 의하여 2,182kHz 로 계속 당직을 유지해야 함

VHF 무선전화설비를 설치한 선박은 항행 중 선교에서 156.8MHz( 채널 16) 을 계속 청취해야 함

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기존 통신시스템의 문제점

무선전신 시스템은 모르스 (Morse) 부호를 다룰 수 있는 기능이 있어야 하므로 , 장기간 숙련된 무선통신사의 자격을 가진 자가 아니면 실제로 조작 운영할 수 없다 .

현행 조난통신은 조난통보문을 송신하기 위해 수동 조작에만 의존하고 있기 때문에 , 해난이 갑자기 발생하면 조난경보를 효과적으로 알리지 못하여 신뢰성이 떨어진다 .

현행 시스템은 교신거리가 짧아서 (100-150 마일 ) 원거리의 선박 또는 육상에 신뢰할 수 있는 조난통보를 제공할 수 없다 .

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기존 통신시스템의 문제점

비록 많은 선박들이 장거리 통신용 단파대 무선통신장치를 구비하고 있으나 , 단파대 주파수 청수당직 유지에 대한 국제요건이 미비되어 있기 때문에 , 조난과 안전 통신의 목적에는 신뢰할 수가 없다 .

몇몇 나라는 광역 SAR( 수색 및 구조 ) 설비를 설치했으나 , 적당한 장거리 경보 통신시설이 없기 때문에 , 특정 상황에서 이용될 수가 없다 .

전파의 전파 ( 傳播 ) 상태의 변화로 통신 품질에 나쁜 영향을 받아 수신의 곤란을 일으키며 , 육상과 해상 통신의 발달로 통신량이 폭주함에 따라 심한 혼신을 받게 된다 .

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GMDSS 소개

세계해상조난 및 안전제도 (Global Maritime Distress And Safety System)

목적 GMDSS 는 선박사고 시 조난통신이 종전과 달리 부근의

항해중인 선박뿐만 아니라 육상 및 위성을 통하여 수색구조기관에 신속히 전달됨으로써 가능한 빨리 구조활동이 이루어 질 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있음

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GMDSS – 배경

도입배경 1979 해상수색 및 원조에 관한 국제조약 (S.A.R)

채택 1985. 6. 22 한국을 포함 15 개국이 동 조약을 체약 1979 SAR 조약 채택 시 S.A.R-PLAN 을 효과적으로

수행하기 위하여는 조난 및 안전을 위한 통신망을 확립 정비 하는 것이 필요하다고 인식되어 IMO 에 대하여 " 미래의 전세계적인 해상조난 안전 시스템(FGMDSS)" 의 개발요청을 결의한 것을 근간

1992. 2. 1. 부터 단계적으로 시행

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GMDSS 의 장점

GMDSS 의 장점 모르스 (Morse) 부호가 불필요하고 간단한 조작으로

동작이 가능하여 기본적인 교육을 이수하면 누구든지 조작가능

각 장비에 조난 / 안전통보에 필요한 모든 정보 및 주파수가 미리 설정되어 있어 비상시에는 한번의 조작으로 조난통보가 이루어짐

정보를 디지털신호로 변환 고속 송신함으로 송신시간이 짧고 , 오류가 없음

육상 , 위성 , 인근 선박 등 다양하게 구조를 요청할 수 있어 구조작업이 신속히 이루어 질 수 있음

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GMDSS 개요

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GMDSS 설비 – DSC

DSC(Digital Selective Call; 디지털 선택 호출 ) 선박국으로부터 Distress Alert( 조난경보 ) 를 전송하고

또한 육상해안국에서 수신증을 전송하기 위한 GMDSS 의 중요한 한 부분

조난경보 , 긴급호출 , 안전호출을 중계하기 위해 선박국과 해안국에 의하여 사용

MF( 중파 ), HF( 단파 ) 및 VHF( 초단파 ) 설비에 부가된 것으로 일정한 형태의 디지털 신호로 처리된 부호를 사용하여 선택호출을 자동적으로 하며 통신은 그 후 적당한 채널 ( 또는 주파수 ) 을 이용하여 무선전화 또는 NBDP 에 의해 수행됨

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GMDSS 설비 – DSC

DSC 조난 주파수▪ MF (Medium Frequency; 중파 ) : 2187.5 KHz▪ HF (High Frequency; 단파 ) : 4207.5 KHz, 6312 KHz,

8414.5 KHz, 12577.0 KHz, 16804.5 KHz▪ VHF (Very High Frequency; 초단파 ) : 156.525 MHz

DSC 로 가능한 호출기능은 아래와 같다▪ INDIVIDUAL CALL▪ DISTRESS CALL▪ ALL SHIP CALL▪ GEOGRAPH CALL▪ GROUP CALL

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GMDSS 설비 – MMSI

MMSI (Maritime Mobile Service Identity) Numbers 선박은 독특한 9 자리의 MMSI No. 를 가지고 있으며 그 가운데

국가를 표시하는 MID (Maritime Identification Digits) 를 포함하고 있다 .

전화번호와 유사한 개념 MF/HF, NBDP 및 EPIRB 등의 식별용 DSC No. 와 같이 사용

한국의 경우 440 이 포함됨1) Ship station - 끝 3 자리가 000 임 ( 예 , 440001000)

2) Group of Ships – 첫 번째 자리가 0 으로 시작함 ( 예 , 0440001000)

3) Coast Station - 앞 2 자리가 00 임 ( 예 , 004401004)

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Inmarsat

Inmarsat 선박지구국 Inmarsat (International Maritime Satellite Organiza-

tion: 국제해사위성기구 ) 에서 승인된 선박지구국은 In-marsat 위성을 이용하여 통신을 행하는 위성통신설비로 조난 및 안전통신의 송 / 수신 , 조난우선호출의 송 / 수신이 가능해야 함

가능하다면 육상대 선박의 조난경보의 청취를 계속 유지할 수 있어야 하며 , 선박의 통상조선위치에서 조난경보신호를 발신할 수 있어야 함

무선전화나 직접인쇄전신으로 일반무선통신의 송 / 수신이 가능해야 함

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Inmarsat - Coverage

Inmarsat-C Coverage

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Inmarsat – 통신 개요

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Inmarsat – 터미널 / 서비스

Inmarsat-A 1982년 인말새트 서비스로는 최초로 제공된 서비스 90년대 말까지 선박위성이동통신 사용자를 가장 많이 확보 고품질 전화 , 텔렉스 , 팩스 및 데이타 서비스 제공 직경 약 1.2m 의 파라보라 안테나를 사용하며 일반적으로 선박의 상부 구조물에

설치 이동형 터미널도 있으며 , 우산형 및 하나 이상의 안테나 조각을 결합하여 사용

되었음 인말새트 -Fleet 서비스 제공으로 2007.12.31일 서비스 종료

Inmarsat-B 인말새트 -A 서비스를 대체하는 서비스 인말새트 -A 서비스와 유사하나 디지털 통신 기술을 이용 , 보다 저렴함 고품질 전화 , 텔렉스 , 팩스 및 64Kbps(HSD)까지의 데이타 서비스 제공 직경 약 1m 내외의 파라보라 위성 안테나 사용

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Inmarsat – 터미널 / 서비스

Inmarsat-C 작고 가벼운 터미널을 이용하여 데이타 메세지 서비스 제공 무지향성 안테나를 이용하며 , 고정국 , 이동국 , 휴대형 , 해상용 및 항공용

터미널이 있음 600bps 속도를 갖는 양방향 축적 전송 메세지 서비스 , 문자 및 데이타

보고용으로 사용 GMDSS 요구조건을 충족하는 가장 저렴한 Inmarsat 터미널 Inmarsat 터미널 중에 유일하게 국내생산을 하고 있으며 , 국내생산 터미널

(사라콤 생산 ) 이용 시 한글 송 /수신 가능 Inmarsat-M

Inmarsat-B 서비스 제공범위와 기술규격은 유사하나 위성을 이용한 육상이동통신에 사용하기 위한 좀 더 작은 터미널을 이용하여 , 보다 저렴한 서비스를 제공

주요 이용분야는 요트 및 유람선 등 중 ,소형 선박에서 이용

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Inmarsat – 터미널 / 서비스

Inmarsat-Phone(Mini-M) 현재 인말새트 터미널로는 가장 많이 보급 되었으며 , 1996년 서비스 개시 이후 지속적으로

증가하여 현재(2001년 5월) 약 85,000대가 보급되어 Inmarsat 전체 서비스 중에 약 40%를 점유하고 있음

Inmarsat-A, B, M, C 서비스는 글로벌 위성빔을 이용하고 있지만 Mini-M은 스포트 빔을 이용하여 터미널을 소형화 시킬 수 있어 약 30cm 의 파라보라 위성안테나를 사용하고 있음

노트북 크기의 터미널로 디지털 전화 , 2.4Kbps 팩스 , 데이타 서비스를 이용 가능 히말라야 등반대에서 인터넷 중계를 위해서 사용한 터미널로 잘 알려져 있음 휴대 가능한 노트북형 및 차량 , 선박 장착용이 있음

Inmarsat-GAN(M4) Inmarsat M4(Mini-M Multi Media) 서비스로서 Inmarsat-Phone의 발전형 ISDN 접속을 통하여 64kbps 데이타를 이용할 수 있음 휴대 가능한 노트북형만 있으며 , 차량용 /선박용은 생산되고 있지 않음

* 차량용 터미널 규격은 개발 중 Inmarsat-GAN 터미널은 MISDN 서비스를 이용할 수 있는 기능은 기본 제공하고 , TCP/IP

망과 연동하는 MPDS 기능은 옵션으로 제공되고 있음

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Inmarsat – 터미널 / 서비스 Inmarsat-Fleet

Inmarsat-GAN 서비스를 글로벌 빔을 이용하여 조난 /안전 통신 지원 등 해상 통신용으로 개발된 서비스이며 , Inmarsat-Fleet F77, F55, F33 서비스의 3종류가 있다 .

Inmarsat-A/B 보다 월등히 소형인 터미널을 이용 64kbps 데이타를 해상에서 이용가능 Inmarsat-Fleet 서비스는 F77 서비스를 2002년 4월부터 제공하기 시작 하였으며 , 2003년 4월부터는 F55 와 F33 서비스를 제공하고 있다 .

Inmarsat-Fleet 서비스는 Inmarsat-GAN 서비스와 달리 ISDN서비스와 TCP/IP망과 연동하는 MPDS (Mobile Packet Data Service) 서비스를 기본으로 제공하고 있음

Inmarsat-Aero (항공통신 서비스) Aero-C : 문자 및 데이타 메세지의 축적 /전송 서비스 Aero-L : 항공기 운용 및 관리 목적의 저속(600bps) 실시간 데이타 통신 서비스 Aero-I : 중거리 운항 항공기의 운항 및 여객용 전화 , 데이타 다중채널 서비스 제공 전화 /팩스 /회선모드 데이타는 스포트 빔 , 패킷모드 데이타 서비스는 글로벌 빔 이용 Aero-H : 장거리 운항 항공기의 운항 , 관제 및 여객용 전화 , 팩스 , 데이타 , 고속(10.5Kbps)

다중채널 서비스 제공 Aero-H+ : 스포트 빔을 이용하는 Aero-H서비스 , 스포트 빔 커버리지를 벗어나면 글로벌 빔을

이용하는 Aero-H와 같이 동작 Aero Mini-M : 인말새트 -Phone(Mini-M) 서비스의 항공통신 서비스용 Swift64 : 64kbps 인말새트 항공통신 서비스

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Inmarsat – 터미널 / 서비스

Inmarsat-D/D+ 페이저형 터미널을 이용한 단문 메세지 서비스 제공 D+ 서비스는 양방향 단문 메세지 송 /수신 가능 (128문자 40메시지 저장 ) GPS와 D+시스템을 이용하여 위치추적 , 짧은 데이타 송 /수신 및 SCADA

용으로 이용 현재 네덜란드 Station-12 지구국만 서비스 제공 중 (대서양 /인도양 )

Inmarsat-E 조난 및 안전통신 전용 서비스 (무료로 운용 ) EPIRB(Emergency Position Indicating Radio Beacon) 터미널 이용

* Ship-to-Shore 조난 신호 송신장치 4개 대양별로 1개 지구국 지정 운용중

* 독일 Raisting(DeTeSat), 미국 Niles Canyon(Stratos), 호주 Perth(Telstra), 영국 Goonhilly(BT)

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NBDP / VHF 무선설비

NBDP(Narrow Band Direct Printing Telegraphy, 협대역인쇄전신 ) MF 및 HF 대를 사용하는 무선 텔렉스 종래의 모르스 (Morse) 전신을 대신하는 통신수단으로 ,

수신자가 없어도 통보는 자동적으로 수신됨 VHF 무선설비

DSC 채널 70 (156.525 MHz) 및 채널 6, 13 및 16 에 의한 무선전화 송 / 수신이 가능하고 , 선박의 통산 조선위치에서 조난경보신호를 발신할 수 있어야 한다 .

DSC 청수당직을 계속 유지할 수 있도록 장치 (DSC Watch Keeping Receiver) 가 필요하며 , 이는 하나의 설비로 통합될 수 있다 .

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NBDP / VHF 무선설비

<VHF 무선설비 >

<NBDP>

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MF & MF/HF 무선설비 MF 무선설비

2187.5 KHz(DSC), 2182 KHz(무선전화 ) 송 /수신이 가능하고 선박의 통상 조선위치에서 조난경보신호를 발신할 수 있어야 한다 .

DSC 청수당직을 유지할 수 있도록 장치 (DSC Watch Keeping Receiver)가 필요하며 , 이는 하나의 설비로 통합될 수 있다 .

MF/HF 무선설비 DSC, 무선전화 및 NBDP를 사용하여 중단파대와 단파대의 모든 조난 /

안전주파수로 송 /수신이 가능하고 선박의 통산 조선위치에서 조난 경보신호를 발신할 수 있어야 한다 .

아래 주파수대에서 무선전화 및 NBDP를 사용하여 일반무선 통신의 송 /수신도 가능해야 한다 .

2187.5 KHz 및 8415.5 KHz의 DSC 청수당직을 유지할 수 있는 설비가 있어야 하며 , 조난 및 안전목적을 위하여 지정된 HF DSC 주파수 중 어느 1개를 직접 선택가능 해야 하고 이러한 주파수는 직접 청취하거나 스캐닝 수신기로 청취하여야 함 .

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MF & MF/HF 무선설비 – cont’

MF/HF 대 DSC, 무선전화 및 NBDP 의 조난 / 안전주파수

구분 DSC 무선전화 NBDP

MF 2187.5 ㎑ 2182 ㎑ 2174.5 ㎑

HF

4207.5 ㎑6312.0 ㎑8414.5 ㎑

12577.0 ㎑16804.5 ㎑

4125 ㎑6212 ㎑1290 ㎑

16420 ㎑

4177.5 ㎑6268 ㎑

8376.5 ㎑12520 ㎑

6695 ㎑

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MF/HF 무선설비 – cont’

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NAVTEX 수신기

NAVTEX 수신기 518KHz 로 운용되는 수신전용의 NBDP 수신장치 연안항행 선박에 대하여 해사안전정보의 수신에

사용 특징

▪ 일정한 형식에 따라 정보를 선택 수신할 수 있으며 자동수신이 가능하다 .

▪ 원양해역 및 NAVTEX 서비스가 제공되지 않는 해역에서는 HF 와 Inmarsat 가 제공하는 [Safety Net] 고기능 집단호출 (EGC :  Enhanced Group Call) 시스템을 이용한다 .

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NAVTEX 수신기 – cont’

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EGC 수신기

EGC(Enhanced Group Call) 수신기 Inmarsat 가 시행 독특한 전세계자동업무 제도로써 전해역 , 구역 또는 지역의

항행경보 , 기상경보와 기상예보 및 육상대선박의 조난경보를 송 / 수신하는 장치

대양의 중앙 부분은 물론이고 NAVTEX 서비스를 설치 할 수 없거나 선박 밀도가 너무 낮아서 시행하기 곤란한 연안수역에서도 자동업무를 제공할 수 있음

세계 모든 곳의 인정된 정보 수집자로 부터 제공되면 해안 지구국을 경유하여 해당 대양구역에 방송되며 선박에서는 In-marsat 표준형 선박 지구국의 내장형 EGC 수신기로서 EGC 메세지를 수신

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EPIRB

비상위치지시용 무선표지설비 (EPIRB; Emergency Position Indicating Radio Beacon) 선박이나 항공기가 조난상태에 있고 수신 시설도

이용할 수 없음을 표시하는 것으로 수색과 구조작업 시생존자의 위치 결정을 용이하게 하도록 무선표지신호를발신하는 무선설비

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EPRIB – cont’

EPIRB 의 3 종류1) COSPAS-SARSAT Sys-

tem(406MHz) EPIRB▪ 극궤도 통과위성을 이용하여

조난경보를 전달하는 것▪ 지구 전 지역에서 사용이

가능▪ 위성의 고도가 낮게 ( 약

1000Km)돌고 있어서 비콘의 송신으로부터 육상에의 수신까지 약간의 시간 ( 최대지연시간 70 분 )이 소요될 수 있음

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EPIRB – cont’

2) VHF EPIRB▪ VHF 채널 70(156.525Mhz) 의 DSC 로 조난경보의 송신▪ 육상 VHF 해안국의 통신권내 (A1) 에서만 가능

3) Inmarsat EPIRB▪ Inmarsat 정지위성을 이용하여

조난경보를 전달▪ 시간 지체 없이 ( 약 10 분 ) 항상

육상으로의 경보 전달이 가능▪ Inmarsat 정지위성의 가청범위 내

(남 /북위 70 도 이내 ) 에서만 사용이가능하며 , 이 위성은 위치측정기능이 없기 때문에 EPIRB 에위치정보를 통신문으로 보낼필요가 있음

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SART

수색 및 구조용 레이다 트랜스폰더 (9㎓ Search and Rescue Radar Transponder : SART) 선박의 조난 시에 수동 또는 자동으로 작동 수색 및 구조 상황 시 선박 및 항공기의 9,200 ~ 9,500 ㎒의 X-band 레이다의 의문신호에 대하여 20회 스위프 (Sweep) 되면서 응답신호를 발신하게 되는데 이 신호는 레이다 스크린 상에 방위선을 따라 SART 의 위치로부터 외부쪽으로 8 마일까지 연장되어 20 개의 점선으로 나타난다 .

이 같은 독특한 레이다 신호는 쉽게 인식할 수 있으므로 구조선이 접근하여 생존자를 구조할 수 있게 된다 .

GMDSS 에서는 여객선 및 총톤수 500 톤 이상의 화물선에 최소한 양현에 1 대씩 총톤수 300 톤 이상 , 500 톤 미만의 화물선에는 최소한 1 대의 SART 를 비치하도록 규정하고 있다 .

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SART – cont’

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양방향 VHF 무선전화장치

양방향 VHF 무선전화장치 조난현장에서 생존정과 구조정 상호간에 또한 생존정과

구조항공기 상호간에 조난자의 구조에 관한 무선전화통신에 사용하는 것으로 모든 여객선 및 총톤수 500 톤 이상의 화물선에는 최소한 3 대를 비치하도록 규정되어 있다 .

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GMDSS – 해역구분 / 구비설비 GMDSS에 의한 해역구분 및 구비설비

A1해역 : 해안국의 초단파대 (VHF) 전화통신권역의 해역 (20~30해리 )구비설비 : VHF, VHFDSC, VHFDSC 전용수신기 , 위성EPIRB.

A2해역 : 해안국의 중단파대 (MF) 무선전화 통신권역 중 A1해역을 제외한 해역 (약 100해리 )구비설비 : VHF, VHFDSC, VHFDSC전용수신기 , 위성EPIRB. MF, MFDSC, MFDSC 전용수신기 , NAVTEX 수신기 RADAR TRANSPNDER, TWO-WAY.

A3해역 : Inmarsat의 통신권 해역으로 A1, A2해역을 제외한 해역(남북위 70º)구비설비 : VHF, VHFDSC, VHFDSC 전용수신기 , 위성EPIRB. MHFNBDP, MHFDSC, MHFDSC 전용수신기 , NAVTEX 수신기 RADAR TRANSPON-DER, TWO-WAY. Inmarsat C형

A4해역 : A1, A2, A3해역을 제외한 해역구비설비 : A3해역과 동일

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GMDSS 의 이행계획

대상 : 모든 여객선과 300 톤 이상의 화물선

1992 년 2월 1 일 이후 건조선박 양방향 VHF 무선전화장치 (2∼3 대 이상 ) 및 9GHz 대 레이다

트랜스폰더 (1∼2 대 ) 를 비치하여야 한다 . 그러나 1992 년 2월 1 일 이전에 건조된 선박은 1995 년 2월 1 일부터는 적용하여야 한다 .

1993 년 8월 1 일부터 적용 NAVTEX 수신기 및 위성 EPIRB(COSPAS-SARSAT SYSTEM 이나

Inmarsat SYSTEM 중 1 가지 ) 또는 VHF EPIRB(A1 해역만을 항해하는 선박 ) 를 탑재하여야 한다 .

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GMDSS 의 이행계획 – cont’

1995년 2월 1일 이전 건조선박 1992년 2월 1일과 1999년 1월 31일까지의 기간 동안은 현행의 무선전신

및 무선전화 시스템의 요건을 적용하거나 , 또는 GMDSS의 요건을 적용하여야 한다 . 또한 2182KHz에 의한 무선전화 경보신호 발생장치 및 청취 수신기를 구비하여야 하고 , 총톤수 1600톤 이상의 선박에는 2182KHz를 호밍(Homing)하기 위한 무선설비를 설치하여야 한다 .

1995년 2월 1일 이후 건조선박 건조 당시부터 GMDSS의 요건을 충족시켜야 하고 , 1995년 2월 1일

이후에는 국제항해에 취항하는 선박의 경우 9GHz대의 레이다 트랜스폰더를 설치하여야 한다 .

1999년 2월 1일 이후 모든 선박은 GMDSS의 적용 가능한 모든 요건을 충족시켜야 한다 .

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참고문헌

GMDSS GMDSS SIMULATION – 한국해양수산연수원 발행 . 김웅주 , 박광수 , 김병옥

공저 http://goo.gl/sT2h5m 요약 - http://about-ship.blogspot.kr/2011/08/gmdss.html NAVTEX - http://

blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=psb7817&logNo=120115336595 해양결찰정 뉴스

http://enews.kcg.go.kr/main/php/search_view.php?idx=75308 Inmarsat

http://www.les006.net/Inmarsat.html 이미지 사용

삼영이엔씨㈜ 제품정보 (http://samyungenc.com) EPRIB (http://www.navtec.de/english/epirb2.htm)