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Alan

Published December 04, 2025 ©

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디지털 선박의 종합 운항지원 플랫폼 개발

디지털 선박의 종합 운항지원 플랫폼 개발

COMPONENTS
PROJECT DESCRIPTION

디지털 선박의 종합운항 지원 플랫폼에 WIZnet의 W5100이 선택되어 설계되었습니다.
해당 프로젝트는 선박의 다양한 컨트롤 신호를 관제하여 네트워크로 전달함에 있습니다.

 

W5100이 필요한 영역 (Ethernet 통신 기반 구성요)

보고서에서 반복적으로 등장하는 핵심 요소는 다음과 같이 “네트워크 기반 데이터 통합”입니다:

선내 장비 상태 수집

ECDIS, GPS, RADAR, Compass 등 항해장비

기관 상태 (연소/열교환기/펌프/전동기 상태 등)

화물 온도/압력 정보

이 신호들은 대부분 IEC61162-1/2(NMEA0183) 또는 IEC61162-3(NMEA2000) 기반이며,
IP 기반 서버/플랫폼으로 송신되어야 합니다.

즉, 장비의 시리얼 데이터를 Ethernet 패킷으로 전송하는 역할에 W5100 사용 가능


제어 모듈의 모습은 아래와 같습니다. WIZnet chip이 3개가 사용됐습니다. 

주위엔 다양한 신호를 모을 수 있는 Terminal block이 배치되어 있습니다.

아래 사양을 보면 Ethernet은 2Port라고 되어있는 것을 보니, 나머지 하나의 W5100은 다른 용도로 사용되거나, 사용되지 않는 것이 아닌가 싶습니다.


W5100 적용 구조(재구성)

보고서의 플랫폼 구조도(1장, p.37-38)를 보면,

선박 내 각 장비 → 센서/수집장치

통합 네트워크 → 운항지원 서버

원격 육상지원 서버 ↔ 위성통신(VSAT, FB500)

모든 정보는 내부 네트워크(LAN)를 통해 집중 수집됩니다.

여기서 W5100 적용 형태는 다음과 같이 정리 가능합니다:

① 장비별 데이터 수집 모듈 (Serial → Ethernet)

GPS, AIS, Compass 등 NMEA 장비의 RS-232/422 데이터를
→ TCP/UDP로 변환해 중앙 서버로 송신

W5100이 가장 일반적으로 활용되는 구조

② 시뮬레이터의 Ethernet 출력부

보고서에 등장하는 “신호 출력 시뮬레이터” (p.20–21, p.24–25)

IEC61162 형태의 데이터를 빠르게 분류·재전송하는 기능 보유

네트워크 기반 시험장비 구성에도 W5100 사용 가능

③ 원격지원/모니터링 서버 연동

선박 중앙 서버 ↔ 원격 육상 서버 간 데이터 전송

W5100 기반의 임베디드 중계 장치 또는 게이트웨이 구성 가능


아래 이미지와 같이 선박의 실제 이동 위치데이터도 W5100을 통해 제어부로 들어오게 된다.


W5100 적용 시 장점 (보고서 요구사항 기반)

보고서의 시스템 요구 성능을 바탕으로 W5100의 장점 정리:

보고서 요구사항W5100 적합성
빠른 데이터 전송 및 재분류(p.8)하드웨어 TCP/IP 처리로 MCU 부하 감소
안정적 네트워크 통신W5100의 독립 TCP/IP 스택은 해상환경에 유리
시리얼 기반 센서 데이터 통합MCU UART + W5100 조합이 표준
저전력·임베디드 장치 필요W5100은 소형 Gateway 구성에 적합
다수 장비 통합(INS 등)모듈형 Ethernet 인터페이스로 확장성 높음

마무리 요약

보고서의 본래 내용은 거대한 “선박 운항지원 플랫폼” 개발이지만,
그 내부를 Ethernet/네트워크 관점으로 보면,

W5100은 선박 내 모든 장비 데이터를 IP 네트워크로 통합하는 핵심 연결장치 역할에 매우 잘 맞는다.

특히 다음 3가지에서 가장 직접적으로 활용 가능하다:

항해·기관 장비 데이터 수집 모듈 (Serial → Ethernet Gateway)

신호 시뮬레이터/테스트 장비의 Ethernet 출력부

원격지원/상태 모니터링을 위한 온보드 네트워크 노드

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