1. 프로젝트 개요

본 시스템은 PC 2대 기반의 Master–Slave 구조로 구성됩니다.
Master PC, Modbus TCP 및 CAN 통신을 통해 제어 명령 송신, Slave 측에 연결된 Servo Motor를 원격 제어, Slave PC, 시스템 상태 및 신호에 대한 모니터링 전용 기능 수행, 실제 제어 대상(서보 모터 및 PLC I/O)와 직접 연결, 양측은 Modbus TCP와 CAN 통신을 통해 데이터를 주고받으며 선박 자동화 시스템에서 사용되는 분산 제어 구조를 모사합니다.

2. 시스템 구성 및 주요기능

2-1. 시스템 구성

  • PLC(XBM-DN32H), 위치결정 모듈(XBF-PN04B)
  • Servo Drive(iX7NHA001U), Servo Motor(APM-EA01AM3K)
  • Power Supply(SPB-A015-24), CAN 통신 카드(USB-8502)
  • LabVIEW, XG5000, XG-PM

2-2. 공정별 주요 기능

  • 보안 시뮬레이션 목적
  • 본 스마트선박 시뮬레이션은 외부에서의 패킷 탈취, 데이터 변조, 제어 신호 조작과 같은 산업 제어 시스템(ICS) 보안 위협 시나리오를 가시적으로 확인하는 데 목적이 있습니다. 이를 통해 다음과 같은 검증이 가능합니다.
  • 제어 신호 탈취 시 서보 구동에 미치는 영향 확인
  • 통신 구간 보안 미적용 시 발생 가능한 운용 리스크 시각화
  • 스마트선박 자동화 시스템의 사이버 보안 취약점 분석

3. 기대 효과

스마트선박 제어 시스템의 통신 구조 이해도 향상과 실제 장비 기반의 보안 취약성을 확인할 수 있고 향후 보안 강화 설계 및 규격 수립을 하기 위한 기초 자료 확보가 가능할 것으로 보입니다.
디지털 트윈과는 다릅니다. 디지털 트윈은 현실 세계의 물리적 자산(설비, 시스템, 공정) 을 가상 공간에 동일하게 복제하고, 실시간 데이터로 상태·동작·거동을 동기화하는 기술입니다.

구분일반 시뮬레이션디지털 트윈
데이터가정값·정적실시간 실제 데이터
현실 반영제한적현실과 동기화
활용설계 단계운영·유지보수·보안까지
제어없음 또는 제한실시간 제어 가능

조선 / 중공업

한국선급

스마트선박 시뮬레이션

PC 2대를 이용하여 한대는 Slave, 다른 한대는 Master 로써 프로그램을 작성하고 Modbus TCP 및 CAN 통신을 이용하여 값을 주고 받음. Slave 측은 모니터링 기능만 하며 Slave 측에 연결된 Servo Motor 를 Master 측에서 조정할 수 있도록 프로그램 작성. 외부에서 패킷 탈취 및 조작으로 보안상의 문제를 보이기 위함.

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