KR 웹진 176호

“가상현실 기반의 선박 검사 시뮬레이터”는 선박 검사원이 가상 환경에서 사실적으로 구축된 선박 환경을 기반으로 선급 규칙, 검사 절차 등을 숙지 할 수 있는 검사원 훈련 소프트웨어입니다. KR에서는 네트워크에 연결된 각 검사원이 VR헤드셋 장치를 착용하여 원격에서도 가상의 선박에 집결하여 교육훈련을 수행할 수 있는 VR훈련 시뮬레이터를 개발하였습니다. 각 검사원은 접속 위치에 상관없이 가상의 선박에 집결하여 선박 건조 규칙, 검사 방법, 협약 사항 등을 확인 할 수 있으며, 가상 환경 내 교수의 안내에 따라 선내 각 부분을

탐색함으로써 안전사고 발생 요소를 인지하고 사고를 예방 할 수 있습니다.

그림1 다중 사용자 접속 검사훈련을 위한 시스템 운영 개념도

실시간으로 다중 사용자가 접속하여 동시에 훈련을 진행하기 위해서는 각 사용자가 생산하고 소비하는 이벤트 메시지를 처리하는 방법이 필요합니다. 본 시스템에서는 Node.js 서버 및 Socket.IO 인터페이스를 사용하여 사용자 메시지 처리 시 non-blocking, 비동기 제어가 가능하도록 구성하였습니다. 각 사용자는 자신의

상태를 지속적으로 서버에 전송하고, 서버는 수신한 정보를 blocking 없이 연결된 사용자에게 방송함으로써 다른 사용자가 자신의 상태를 확인할 수 있습니다. 또한 각 사용자의 훈련 기록들은 훈련 제어 서버에 저장되어 훈련 내역을 관리하고 평가 할 수 있습니다.

그림2 네트워크 제어서버의 기본 구조

그림3 다중 사용자 제어 구조

다중사용자를 지원하는 가상현실 기반의 선박 검사훈련 시뮬레이터는 아래와 같은 특징을 갖습니다. 가상의 선박 환경은 그림 4와 같이 다양한 위치에 대하여 실시간 광원 및 그림자를 지원하며, 그림 5와 같이 실사를 바탕으로 선체의 부식 상태 및 노후 정도를 표현합니다.

그림 6에서는 선내 Deck에서 다중 접속자에 의한 훈련 모습을 보여주고 있습니다. 각 사용자는 접속 위치에 상관 없이 자신의 컴퓨터 및 VR장치를 사용하여 가상의 선박 환경에서 동료들과 함께 검사 교육을 수강할 수 있습니다. 그림 7에서는 다중 사용자에 의한 소화 퇴선 훈련 장면을 보여줍니다. 사용자는 제공되는 시나리오에 따라 비상상황에서 각자의 역할을 수행 할 수 있습니다.

그림5 현존선 상태 모델링, (좌) 현존선의 실제 모습 (우) VR로 구축한 부재 및 기기

그림6 VR을 활용한 가상 동행교육

 

그림7 VR을 활용한 소화훈련 장면

최근 가상현실 기술은 선박 및 기자재 교육 훈련 용도로 급속히 확산되고 있습니다. KR은 ISM협약에 대응하기 위한 선원 교육 및 검사원 훈련용도로 개발 중이며, 훈련 효과 및 개선 요구사항을 지속적으로 파악하여 실제 환경에 쉽게 적용할 수 있는 시스템으로 발전시켜 나갈 예정입니다.