Maritime Industries with Standards such as GS1, IMO, ISO, etc.

김대영 교수, KAIST
Director, Auto-ID Labs,
KAIST
(kimd@kaist.ac.kr)
2021년 12월 14일
AI+해운조선산업 융합 컨퍼런스

4
국제표준 -> 파편화 문제 해결, 비즈니스 연계, 확장성

5
국제표준 -> 파편화 문제 해결, 비즈니스 연계, 확장성

전세계 스마트십 생태계 조성 동향
7
● 대륙, 국가별 스마트십 생태계 조성 전략 및 사례
• 유럽 연합의 표준화
추진 및 인증기관의
스마트십 평가 서비
스 제공 개시
• (사례) 프랑스 국제
인증기관 BV와 노
르웨이 인증기관
DNV 의 스마트십
규정 노트 발간
유럽
• 일대일로의 일환으
로 해양 실크로드의
스마트 항구 구축 및
중국 IT 표준 확산
추진
• (사례) 그리스 피레
아스 항구와 아프리
카 지부티의 스마트
항구 프로젝트 추진
중국
• 대기업 중심의 해양
플랫폼 개발 및 표준
화
• (사례) GE의 Port
Optimizer, Google
의 공급망트윈
미국
• 정부의 인프라 지원
및 국제 협력을 통한
표준화
• (사례) DCSA와의
국제 표준화 합동추
진 (digitalOCEANS)
싱가포르
• 기존 해양 솔루션 개
발 경험을 통한 데이
터 표준화 및 국제
표준 제정
• (사례) SSAP의 ISO
19847, 19848 제정
일본

선급 및 인증, 리스크 관리 동향 (DNV)
8
● 2021년 9월 발표 中 유럽연합의 표준화 추진 및 인증기관의 스마트십 평가 서비스 제공 개시에 대한 언급
● 유럽의 인증기관은 해양 산업의 데이터 수집 및 교환을 분류 체계, 표준, 지침, 권고사항들에 대한 문서를 제공
(인프라 1) 사유 인프라 (인프라 2) ISO 19848/19847의 데이터 인터페이스를 지원하는 표준화된 인프라
(인프라3) 다양한 원천 시스템의 데이터를 수집하는 표준화된 인프라로 OPC-UA, ISO 61162, ISO 19848를 지원
●
DNV 공개 문서 리스트 및 스마트십 관련성 분석 자료 DNV 공개문서 전체 구조 및 내용
DNV (스마트십 운행)
클래스 지침
[데이터 수집 인프라]
→ DNV 의 460개 해양산업 공개문서 중 스마트십과 관련성 높은 문서 추출

9
[2] ISO 19847/19848/23807 [선박과 육상(해운사/선사/조선사)]
[1] ISO 61162-1/2/3 [선박내]
[3] ISO 28005-3 (IALA S-211 / PortXchange) [선박과 항만, 포트콜]
[4] GS1, UNECE [Cargo, 인터모달 물류, 스마트컨테이너, MRO]

11
{
"Package": {
"Header": {
"ShipID": "IMO1234567",
"TimeSpan": {
"Start": "2016-01-01T12:00:00Z",
"End": "2016-01-03T12:00:00Z"
},
"DateCreated": "2016-01-03T12:00:00Z",
"DateModified": "2016-01-03T12:00:00Z",
"Author": "Shipboard data server",
"SystemConfiguration": [{
"ID": "SystemConfiguration.xml",
"TimeStamp": "2016-01-01T00:00:00Z"
}, {
"ID": " SystemConfiguration.xml ",
"TimeStamp": "2016-01-03T00:00:00Z"
}]
},
"TimeSeriesData": [{
"DataConfiguration": {
"ID": "DataChannelList.xml",
"TimeStamp": "2016-01-01T00:00:00Z "
},
"TabularData": [{
"NumberOfDataSet": "2",
"NumberOfDataChannel": "2",
"DataChannelID": ["0010", "0020"],
"DataSet": [{
"TimeStamp": "2016-01-01T12:00:00Z",
"Value": [ "100.0", "200.0" ],
"Quality": ["0", "0"]
}, {
"TimeStamp": "2016-01-02T12:00:00Z",

14
History
In the past multiple standards were developed for operational data, however none of them were developed and maintained
by a robust and cross industry respected organization. Two examples, but not limited to:
S-211: developed by research institute during the EU-funded Sea Traffic Management (STM) project. Used today on a low
detail level, e.g. only to exchange ETA and ETD. Examples of comments provided during Industry Input Workshops but not
limited to: not aligned with the IMO Compendium, not addressing multiple berth calls and multiple providers of the same
service. Further details have been provided in Annex A re. alignment with IMO Compendium and other details.
PortXchange: developed by industry. Used today on a high detail level (e.g. also exchange starting and completion times of
services), across all trades (e.g. in container, bulk and tanker trade), aligned with IMO Compendium and based on ISO/IEC
19987:2017. The latter standard was updated to include the IMO vessel number in 2019, however it does not accommodate
future events. PortXchange extended the ISO/IEC 19987:2017 standard to also facilitate data exchange of future events based
on recommendations from GS1.
Way forward
As most trades are facing ship-berth compatibility issues (선박과 선석 호환성 이슈, 선박과 선석 최대 크기), efforts should
be made for a robust data compatibility check between maximum sizes of both the ship and the berth by using existing
globally unique ship identification number (the IMO vessel number) and the existing globally unique location identification
number (ISO/IEC 6523). -> GS1 Global Location Number
IMO 선박번호
GS1 위치식별번호
(선석번호)

15
{
"uuid": "c59050bc-6a39-41df-982b-ff1ca16ed553",
"eventType": "berth.pta.terminal", (계획된 도착시간)
"source": "FDRC",
"recordTime": "2019-08-27T10:31:05Z",
"eventTime": "2019-08-28T15:00:00Z",
"ship": {
"imo": "9235567", (IMO 선박번호)
"name": "MAERSK GAIRLOCH"
},
"location": {
"type": "berth",
“gln”: “8719331011617", (선석 GS1 표준 위치 코드)
"name": "GBFXT Berth 4"
},
"port": "GBFXT",
"context": {
"mooring": {
"bollardAft": 134,
"bollardFore": 115,
"orientation": "starboard"
},
"berthVisitId": "GBFXT-9235567-630910",
"organisationPortcallId": "PID-FDRC-63091"
}
}
Example of a berth.pta.terminal:
https://www.searates.com/kr/port/felixstowe_gb https://lab.portofrotterdam.com/events-api/

16
Challenges for knowing WHERE goods are

17
상세 국제표준 코드의 필요성

18
도선점 선석
선석위치점
게이트
레인 도크
창고
터미널
물류허브
물류허브의 모든 장소를 표준 코드로 계층적 연결

19
https://www.kmi.re.kr/web/contents/contentsView.do?rbsIdx=221

20
컨테이너 슬롯
(bay,row,tier)

24
GS1의 6하원칙
WHO HMM
GS1 GLN
WHAT 컨테이너 선
HMM ALGECIRA
(IMO 6144387)
(선박제외하고는 GS1 GIAI)
WHERE 함부르크항 선석
GS1 GLN
WHEN ATA:
2021-11-20 04:59 (UTC)
HOW 센서 정상
GS1 Sensor Element
WHY 도착했다
GS1 CBV Vocabulary/Data
Dictionary
https://www.marinetraffic.com/en/ais/details/ships/shipid:6144387/mmsi:351297000/imo:9863297/vessel:HMM_ALGECIRAS
2021-11-22-0615
(1) 기업은 EPCIS 서버에
자신의 데이터만 업로드함
(2) 모든 기업은 다수의
EPCIS 서버가 하나 처럼
보임 (글로벌 검색)
EPCIS 서버 1
EPCIS 서버 2
EPCIS 서버 3
EPCIS 서버 4
EPCIS 서버 5
조선해운 산업 예

27
IMO maintenance and inspection
Object Name Service
(ONS) &
Digital Link
manual
html
epcis
…
운용 유지보수 매뉴얼
인증서 및 검사 이력 정보
텔리메인터넌스

29
ITPCO (Port Call Optimization)
portcalloptimization.org
ITPCO는 항만 정보 플랫폼 구축을 통한 선박의 항만 이용 최적화(Port Call
Optimization) 프로젝트 수행을 위한 국제 태스크포스로 2014년부터 로테
르담항을 중심으로 세계 유수 항만과 선사 및 관련 기관들이 모여 준비하였
으며, 2017년 8월 정식 발족함.
<ITPCO 항만정보매뉴얼과 GS1 GLN 적용 범례>
<로테르담항 선석의 GS1 GLN 위치 식별 사례>

30
PortXchange (ITPCO의 결과물, PRONTO 프로젝트)
https://port-xchange.com/
PortXchange supported 24/7 in more than 100,000
port calls in Rotterdam. Over 50% of the terminals in
Rotterdam started using PortXchange.
포트콜과 국제 표준
포트콜 관리
항해 표준과 물류표준의 만남

https://www.iala-aism.org/technical/data-modelling/
https://www.iala-aism.org/technical/data-modelling/iala-s-200-development-status/s-211/
https://smartmaritimenetwork.com/2020/05/04/maritime-digitalisation-
the-foundation-for-tomorrows-port-calls/
STM의 결과물
31

<GS1 e-tag를 포함하는 EU MED Wheel 마크>
ㅇ 선박용 기자재에 관한 EU Council Directive 2014/90/EU(MED)
는 IMO, ISO/IEC 국제규격과 연동되며, 기술 규정에 적합할
경우 Wheel 마크를 인증서와 함께 부착함
32
https://portal.med.emsa.europa.eu/

ㅇ 중국(상하이), 오스트레일리아(뉴사우스웨일즈), 멕
시코(만사니요/라사노 까르네나스), 베트남(하이
퐁/호치민), 대만(카오슝), 홍콩, 말레이시아(클랑),
캐나다(벤쿠버), 칠레(리르퀜/코로넬), 페루 등 11
개 APEC 국가가 참여 – Phase 1 33
ㅇ APMEN은 무역 촉진 및 공급망 연결성을 촉진하기
위한 지역 공동협력 이니셔티브로 2014년 11월
제22차 APEC 경제지도자회의(AELM)에서 출범됨

ㅇ Smart Container는 기존의 컨테이너에 IoT (Internet of
Things) 기술을 접목해 컨테이너의 정보를 실시간으로 추적
하고, 관리할 수 있도록 한 새로운 형태의 컨테이너임.
ㅇ 스마트 컨테이너가 추적 및 제공하는 정보로는 컨테이너의
위치, 온도 변화, 도착 예상 시간, 특정 위험 감지, 문의
열림/닫힘 정보, 선적/하적 장소 등이 있음.
https://uncefact.unece.org/display/uncefactpublic/Smart+Containers
34

37
 DSV는 전세계 110개국에서
사업을 하며, 80개국에
사무소가 있는 유럽 대형
물류회사임
 GS1 코드 체계와 EPCIS
사용하여 멀티모달 운송
POC

A European FEderated Network of Information eXchange in Logistics)
유럽대형물류프로젝트
• interconnect the different digital
platforms and harmonise the services
they offer (디지털 플랫폼 연결)
• support data sharing services with
common protocols (interoperability)
(데이터 공유를 위한 상호운용 프로토콜)
• facilitate cloud-based horizontal
collaboration (클라우드 기반 수평적 협
력)
• overcome today’s fragmentation and
lack of connectivity around ICT-based
systems for logistics decision making
(물류의사결정 시스템을 위한 파편화, 비
연결성 극복)
• connect as many services as possible
via one connector (공통 API로 다수의 서
비스 연결)
https://fenix-network.eu/
39

A European FEderated Network of Information eXchange in Logistics)
40

ISO TC8/SC6 대응
ISO TC8/SC11/WG2 대응
GS1 / UNECE 대응

42
{{
"Package": {
"Header": {
"ShipID": "IMO1234567",
"TimeSpan": {
"Start": "2016-01-01T12:00:00Z",
"End": "2016-01-03T12:00:00Z"
},
"DateCreated": "2016-01-03T12:00:00Z",
"DateModified": "2016-01-03T12:00:00Z",
"Author": "Shipboard data server",
"TimeStamp": "2016-01-01T00:00:00Z"
}, {
"TimeStamp": "2016-01-03T00:00:00Z"
}]
},
"TimeSeriesData": [{
"DataConfiguration": {
"ID": "DataChannelList.xml",
"TimeStamp": "2016-01-01T00:00:00Z "
},
"TabularData": [{
"NumberOfDataSet": "2",
"NumberOfDataChannel": "2",
"DataChannelID": ["0010", "0020"],
"DataSet": [{
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"Value": [ "100.0", "200.0" ],
"Quality": ["0", "0"]
}, {
"TimeStamp": "2016-01-02T12:00:00Z",
"Value": [ "100.5", "205.0" ],
"Quality": ["0", "0"]
}]
},
}
{
{
"@context": ["https://gs1.github.io/EPCIS/epcis-context.jsonld",
{"ext1": "http://ext.com/ext1",
"ext2": "http://ext.com/ext2",
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"Header": {
"ShipID": "IMO1234567",
"TimeSpan": {
"Start": "2016-01-01T12:00:00Z",
"End": "2016-01-03T12:00:00Z"
},
"TimeStamp": "2016-01-01T00:00:00Z"
}, {
"TimeStamp": "2016-01-03T00:00:00Z"
}]
}],
"isA": "EPCISDocument",
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“author”: Shipboard data server“”,
"creationDate": "2016-01-03T12:00:00Z",
“modifiedDate”: "2016-01-03T12:00:00Z",
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{“time”:"2016-01-02T12:00:00Z", “value”:"100.5", “quality”:"0"}
]
},
{ “id”:”urn:epc:id:giai:1234567:0020”,
“type”: “MainEnginePress”
“Dataset”: [
{“time”:"2016-01-01T12:00:00Z" , “value”:"200.0", “quality”:"0"},
{“time”:"2016-01-02T12:00:00Z", “value”:"205.0", “quality”:"0"}
]
}
],
…..,
]
}
}
...
EPCIS 2.0의 Event Data format을 사용
Header Information
데이터 생성 날짜
Ship Id, Data Channel Id, Data
Channel의 갯수와 Dataset의 수
에 대한 정보
Data Channel의 측정된 data를 시간에 따라 나열
ISO19848->GS1EPCIS매핑

43
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<PCM:PortCallMessage xmlns:PCM="urn:mrn:ipcdmc:schema:port-call-message"
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},
"@context": {
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"@type": "xsd:dateTime"
},
...
<Event data>
IALAS-211->GS1EPCIS매핑

IBM TradeLens (UN/CEFACT*)
 국제 무역 프로세스를 디지털화
해서 거래 내역을 실시간으로
추적할 수 있는 솔루션
 세계 최대 해운업체 머스크
(Maersk)와 협력
IBM Food Trust (GS1 EPCIS)
 식품 이력추적 시스템 먹거리의
표준화된 이력추적 시스템 구축
에 사용
 세계 최대 유통 업체인 월마트
(Walmart)와 협력
* UN/CEFACT 데이터모델 표준 자체는 스마트컨테이너의 예와 같이 일반 API, UNECE/GS1 EDI, GS1 EPCIS로 구현 가능 46
다양한 블록체인 플랫폼들도 글로벌한 상호운용을 위해 국제표준 활용이 필수임

80
As-Is(현재상태)
현 선박 상태 분석의 한계점
• 통신의 어려움
• 데이터의 부재
• 운항 특성 복잡
• 국제 규정 필요
• 고장 알람 타이밍
80
To-Be(개선점)
통신 부재에도 상태분석/예측이 가능한 자가 진단 시스템 구축
• 진동 센서, 음성 활용 통신 없이도 가능한 선박 모니터링
• 데이터가 없어도 학습 및 예측이 가능한 인공지능 모델링
• 복잡한 운항 정보 지속적인 분석 및 모니터링
• 선박 데이터의 국제 규정 확립
• 고장 의심 시 예측 알람 제공
80
As-Is(현재상태)
80
To-Be(개선점)
• 컨테이너 플래너가 직접 선석 신청서를 접수 받아 선박의
스케쥴, 특성, 작업관련 정보와 컨테이너 크레인 가동상황 등
을 파악
• 선적 배정 플래너의 역량에 따라 화물 작업 속도가 상이하고
정확한 ETA를 알기 어려움
• 데이터 플랫폼의 표준화 된 선박 데이터와 물류 데이터를 활
용하여 최적화 된 선적으로 작업속도 및 비용감소 기대.
• 정확한 실시간 화물 정보를 제공함으로 고객 위주의 서비스
제공가능.
• 인공지능 알고리즘을 활용하여 기반 최적 선적 안정성과 효
율을 개선

https://iccwbo.org/media-wall/news-speeches/icc-announces-formation-of-new-industry-advisory-board-iab-to-support-the-digital-standards-initiative/
Recent innovations to digitise the global trading system have had the unintended
consequence of fragmenting the market and the platforms used by several industries of the
international supply chain and public sector agencies. There is a clear need for a trusted,
independent and neutral body to lead the effort to connect digital islands.
Members include strategic organisations such as GS1, WCO, IPCSA, SWIFT, GLEIF, BIMCO,
FIATA, DCSA, Freight and logistics, Banks, Retailers and Commodity companies.
https://www.dsi.iccwbo.org/

모든 기업이 제품 본연의 경쟁력 향상에 99 퍼센트의 노력을,
나머지 1퍼센트로 국제표준에 관심을 가진다면,
보다 큰 융합산업 생태계가 조성되고,
각자의 제품은 글로벌 경쟁력을 가지게 됩니다.
[1] 해운조선 연계 융합 산업 생태계 조성 및 협력 거버넌스 체계 마련
[2] 국제표준 적용, 경쟁력 있는 분야 국제표준화 적극 참여
[3] 표준을 통한 정부 국책사업 / 민간 플랫폼 간의 연계
[4] 표준 데이터 활용 생태계 구축 과 혁신 서비스 발굴
[5] 우리 기업의 글로벌한 경쟁력 확보 및 글로벌 시장 참여 기회 획득
[6] 다부처 국책 사업 마련을 통해서 국제표준 기반 해운조선연계 산업 생태계 조성

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