2.1 S-Mode 지침 개발 현황

2015년 제95차 IMO MSC 위원회에서 S-Mode 지침개발이 결정된 이후, 한국, 호주 등을 중심으로 한 비공식 통신작업반 이 운영되어 S-Mode 관련 연구 및 테스트 등을 진행해왔으 며, 2018년 제5차 IMO NCSR 전문위원회에서 호주를 의장국 으로한 공식 통신작업반이 구성되어 2019년 완료를 목표로 지 침개발 작업 중에 있다. IMO는 S-Mode 지침 초안에서 항해 사의 장비 사용성 증대를 위해 제조사 별로 상이한 화면구성, 기능 접근방식, 기능 표기 등을 표준화하는 것으로 S-Mode의 목적을 정의하고, 대상 장비를 INS, ECDIS, RADAR로 명시 하였다. 뿐만 아니라 인간의 특성, 성격 등을 고려한 일반적 경험에 바탕을 둔 설계방법인 인터페이스 휴리스틱(Interface Heuristic)을 적용하여 전자항해장비 설계를 위한 7가지 표준 설계 원칙을 제시하였다. S-Mode 지침 초안에서 제시된 표준 설계 원칙은 일관성, 직관적 인식, 사용 빈도와의 연계, 시스 템 상태의 표시, 실제와의 매핑, 에러의 방지 및 비상종료, 도 움말 및 문서화이다. 표준설계 원칙에 따르면 전자항해장비는 표준용어, 심볼의 사용 및 표준 위치, 그룹화 등을 통해 일관 성을 유지해야하며, 사용자가 각 정보 및 기능을 직관적으로 인식하고, 사용 빈도에 따라 분류, 그룹화, 위치를 선정하여 효율성을 높일 수 있어야 한다.

또한 운용중인 시스템 상태를 시각적으로 확인하고 장비에 전시되는 이미지 또는 용어가 실제 수행되는 과업과 연관되어 야 한다. 전자항해장비는 발생 가능한 오류를 사전에 방지하 고 비상종료 및 복구가 가능하며, 도움말이 제공되어야 한다.

S-Mode 지침 초안에서 제시된 전자항해장비 설계를 위한 표준설계 원칙에 따라 일반적으로 항해장비가 갖춰야 할 표준 항목을 Table 1과 같이 부속서로 제시하였다(IMO, 2017).

Table 1

S-Mode guideline(draft) Appendix contents

2.2 국내외 관련연구

S-Mode 지침 개발과 관련하여 Jung et al.(2016)은 사용자 요구사항의 조사를 위한 연구를 진행하였다. 항해장비 중 ECDIS를 대상으로 설문을 개발하였고, 사용자인 선장 및 항 해사를 대상으로 S-Mode에 대한 설문조사를 실시하였다. 설 문실시 결과 IMO 성능기준에 따라 제조사들은 ECDIS의 기 능을 구현하고 있지만, 상이한 메뉴, 사용방법의 제공으로 인 하여, 사용자들이 불편함을 많이 느끼고 있는 것으로 나타났 다. 총 50명의 사용자가 설문에 응답하였으며, 그 결과 시각적 인 요소(Standard display, Standard menu system)에 대한 개 발 필요성이 높게 평가되었다. 다만 응답자 모두 한국항해사 들로, 국제적인 협력을 통해 진행되는 지침 개발에 해당연구 의 결과가 국제성을 갖는 정보로 반영되기에 어려운 부분이 있었다.

Jacobson and Lutzhoft(2008)은 S-Mode 지침 개발이 IMO 에서 공식적으로 추진되기 이전에 RADAR 사용자들의 요구 사항 조사를 위한 연구를 하였다. 대상 항해장비는 RADAR 로, 54명의 사용자 의견을 수집하였고 RADAR 장비에 대한 사용자들의 요구를 상세히 분석하기 위해 항해 시 사용하는 기능과 정보들을 세부적으로 응답자에게 요청하였다. 해당 연 구의 결과는 RADAR 기능에 대한 설정 값들이 주요 설문항 목으로 구성되어, S-Mode의 적용에 있어 표준설정에 대한 선 호도를 명확하게 제시하였다. 그러나 RADAR 기능에 한정된 설문구성으로, 다른 장비들에 대한 적용이 불가하며, 특정국가 사용자만을 대상으로 하여 S-Mode 지침 개발에 반영하는 것 은 한계가 있다.

영국의 Nautical Institute(이하 NI라 함.)는 S-Mode 지침 개발을 위해 사용자 의견조사를 실시하였다(NI, 2017). 웹 기 반 설문도구를 이용하여 다양한 국적의 선원들로부터 항해 시 사용하는 항해정보의 빈도를 조사하였고, 설문 결과를 기반으 로 S-Mode 지침 중 필수정보블록(Essential information blocks) 구성을 위한 사용자 의견을 제시하였다. 그러나 항해 정보별 사용빈도에 관한 질문형 설문으로 사용자가 선호하는 배치, 표준화면에 대한 의견조사는 부재하였다.

국내외 연구결과를 통해 S-Mode에 대한 사용자들의 요구 사항을 항목화 하고 구체화할 수 있었으나, 국제적인 설문조 사가 이루어지지 않았거나 시각적 요소의 중요성이 반영되지 못한 부분에 대한 개선된 조사가 필요한 것으로 분석되었다.

3.1 테스트 프로그램의 구성

NCSR 4차 회의에 제시된 Test-bed 범위에 따라 설문 세 부 항목을 정보창(Information Window), 메뉴트리(Menu tree), 단축키(Shortcut key)로 선정하고, S-Mode 지침 초안 에서 정의된 대상장비 중 ECDIS를 대상으로 사용자 선호도 조사를 위한 테스트 프로그램을 설계하였다.

ECDIS 장비는 IMO가 탑재를 의무화한 법정 항해 장비로 IMO(2006)의 성능기준과 IEC(2015)의 61174 표준이 적용되므 로 이를 기반으로 현존하는 ECDIS 장비들의 정보창과 메뉴 트리, 단축키를 분석하여 선호도 조사를 위한 카테고리와 아 이템을 도출하였다. 메뉴트리의 카테고리 분류 및 세부 항목 은 ECDIS 기술 표준인 IEC 61174를 별도로 표시하여 ECDIS 메뉴트리 구성 시 강제 요구사항을 고려하여 선택할 수 있도 록 하였다. ECDIS 장비에 대한 사용자 선호도 조사는 Fig. 1 과 같이 설문에 대한 안내, 정보창과 메뉴트리, 단축키에 대한 사용자 의견 수렴, 설문 내용 확인 및 기타 의견 수집 단계로 이루어진다. 각 카테고리별 필요 정보에 대한 다중응답을 허 용하고 선택된 정보 결과를 ECDIS 화면에 직접 배치할 수 있 도록 계획하였다. 최종적으로 선박 항해상황에 대한 질의와 응답자가 배치한 ECDIS 화면을 함께 제공하여 응답자가 구 성한 S-Mode의 유용성을 검증할 수 있도록 구성하였다.

Fig. 1

User preference test procedure

3.2 웹기반 테스트 프로그램 구축

ECDIS 장비에 대한 S-Mode 사용자 선호도 조사를 위한 테스트 프로그램은 웹 기반으로 구축하였다. 시간과 장소에 구애받지 않고 다양한 국적의 사용자 의견 수집을 위하여 웹 기반 e-survey를 이용하였으며, 전자설문법의 단점을 보완하 기 위해서 설문조사 대상은 항해사, 해기교육기관, 관련기관 등의 전문가로 제한하였다. Test-bed 범위에 따라 설문 세부 항목에 대한 사용자 의견을 수집할 수 있도록 기본정보, 사용 자 의견수렴, 결과보고 모듈로 각각 구현하였다.

먼저, 기본정보(Basic information) 모듈은 응답자의 정보입 력과 설문안내로 구성되어 국적, 직업, 선박운항 경력, ECDIS 사용경험 등을 입력하게 된다. 응답자 정보가 입력되면 S-Mode에 대한 정의 및 개발 배경에 대한 안내를 제공하여 설문목적을 이해하고 응답이 진행되도록 하였다. Fig. 2는 기 본정보 입력 사항 중, ECDIS 사용 경험상 가장 익숙한 화면 배치를 조사하는 단계의 모습이다.

Fig. 2

Selection of ECDIS experience

두 번째 모듈인 사용자 의견수렴(User feedback)은 정보선 택, 화면구성과 배치, 사용편의 질의응답으로 구성되어 있다. 정보선택은 Fig. 3과 같이 사용자가 ECDIS를 사용 시 필요하 고 선호하는 정보창, 메뉴트리, 단축키의 세부 기능을 선택한 다. 정보창은 선위 데이터 표시(Ship), 일정 확인 및 항해 모 니터링(Route monitoring), 위험 상황 발생 알림(Alert), 타선 정보 확인(Target), 사용 중인 축적 표시(Scale)등의 기능을 6 개 카테고리로 분류하고 카테고리 별 세부 정보 항목을 응답 자가 선택할 수 있도록 기능을 구현하였다.

Fig. 3

Selection of iInformation window

메뉴트리는 메뉴에 표시되는 기능으로 경보 설정(Alert), 차 트 표시 관련 기능(Chart), 전자 로그북(Logbook), 선위센서 신뢰도 확인(Line of position), 물표, 타선간 거리 확인 (Measurement), 항로 계획 및 감시(Route), 전자해도 설정 (Setting), 타선 AIS 데이터 확인(Target)의 8개 카테고리로 분류하였다. ECDIS는 성능 표준인 IEC 61174와 IMO에서 요 구되는 필수 기능을 반드시 포함해야하기 때문에 IEC 61174 필수 항목은 응답자가 인지할 수 있도록 별도의 정보를 제공 하였고, 응답자는 메뉴트리에 필요한 기능을 다중으로 선택할 수 있도록 하였다.

단축키는 ECDIS 사용 시, 디스플레이 모드(Standard mode) 3가지인 BASE, STANDARD, OTHER와, 자선 위치를 화면중심으로 이동 표시(Ownship), 해도 이외 데이터 제거 (Canceling of data), 선외 추락자 위치 표시(Man overboard), 북방위 기준 해도전시(North up) 기능 중 원하는 기능을 선택 할 수 있다.

화면구성은 응답자가 정보창, 메뉴트리, 단축키에 대한 정 보선택을 완료하면, 가상의 ECDIS 화면에서 드래그 앤 드랍 방식으로 선택된 정보를 원하는 위치에 배치할 수 있도록 기 능을 구현하였다. 시각적인 배치와 선택의 결과를 통해 사용 자의 설문이 어떻게 표현되는지를 보여줄 수 있고, 가장 선호 하는 배치를 테스트 결과로 제출할 수 있게 해준다. 화면의 배 치는 Fig. 4와 같이 좌우 이동과 카테고리별 상하 이동이 가 능하도록 기능을 구현하였다.

Fig. 4

Selection of lLayout

화면구성이 완료되면 응답자가 구성한 가상의 ECDIS 화면 을 선박이 항해하는 상황으로 적용하고 항로계획, 앵커서클, 본선의 위치, 타선과의 CPA, TCPA 확인 등에 있어 사용상 적절한지에 대한 검토단계를 제공한다. 결과제출 전에 이 단 계에서 수정이 필요한지 최종적으로 검토하여 응답자가 구성 한 S-Mode 화면에 대한 유효성을 검증할 수 있도록 하였다. 구성한 화면을 시각적으로 보면서 질의에 대한 검토가 수행됨 으로써 보다 유의미한 선호도 조사결과를 얻고자 하였다.

결과보고(Report) 모듈에서는 테스트 프로그램에서 제공하 지 못한 요소나 S-Mode 지침 개발에 있어 응답자의 주관적 의견수렴을 위한 입력란을 제공하였다. 구축된 웹 기반 테스 트 프로그램은 단순한 설문형 요구사항 조사가 아니라, 응답 자가 실제 ECDIS 운용화면에서 운항에 필요한 기능을 선택 하고 화면을 구성하며, 선박의 운항 상황에 대한 질의를 통해 S-Mode 화면에 대한 유효성을 검증함으로서 사용자의 선호 도와 요구사항을 효율적으로 수집할 수 있다.

4.1 조사방법

ECDIS를 이용하여 항해 업무를 수행하기 위해 필수적 또 는 우선적으로 요구되는 정보 및 기능의 종류, 화면 구성, 메 뉴트리의 사용자 선호도 조사 결과를 NCSR 제5차 회의 제출 을 위해 테스트 프로그램 구축 후, 2개월의 조사기간을 설정 하였다. 조사기간 동안 테스트 프로그램이 구축된 웹 사이트 (http://www.s-mode.kr)를 통해 가능한 다국적 ECDIS 사용 자들의 의견을 조사하고자 하였다. 이를 위해 2017 S-Mode 국제 워크샵에서 테스트 프로그램의 개발과 경과에 대해 국외 연구진들에게 발표하였고, NI, CIRM등과 국제적인 선호도 조 사실시를 위해 의견과 정보를 공유하였다. 또한 S-Mode 지침 을 개발하는 비공식작업반의 다국적 전문가들에게 조사계획 을 공유하여 다국적 사용자들의 홍보와 참여를 요청하였다.

4.2 사용자 선호도 조사 결과

조사기간 동안 사용자 선호도 조사 결과 35개국 총 333명의 응답자가 참여하였고, 12명을 제외한 모든 응답자는 항해사 경력을 가진 ECDIS 사용자들이였다. 웹 기반 조사를 통해 시 간, 장소, 국적에 관계없이 다양한 경력 및 경험을 가진 선박 사용자(항해사, 선장, 도선사) 대상 선호도 조사가 가능했고, 승선중인 항해사 및 선장 대상으로 설문을 실시하기에 효과적 이었다. 유럽지역의 응답자가 53.2%(n=177)로 가장 많았으며, 승선직급에서는 선장경력자가 29.7%(n=99)로 가장 많았다.

S-Mode의 적용 시, ECDIS 사용자들이 선호하는 정보 선 택 결과로 ECDIS 정보창에 표시가 요구되는 카테고리별 주 요정보는 Table 2와 같다. 본선정보에 있어 선수방위(HDG), 대수속력(STW), 대지속력(SOG), 침로(COG), 선위(Position) 에 대한 정보는 90%이상의 사용자들이 ECDIS화면에 표시가 필요한 정보로 응답하였고, 반면 추진(Propulsion)정보나 조타 (Rudder)정보 필요성은 응답자 절반에 미치지 못하였다. 이 외에도 Route 모니터링과 커서정보, Target 정보에 대해서도 사용자들이 ECDIS 사용 시 중요정보로 인식하는 항목들을 식별할 수 있었다. 지침의 개발 목적 상 조사된 결과를 기반으 로, 화면상 표시해야하는 정보와 제외해야 하는 정보를 결정 하는 것은 제조사의 선택이므로, 본 연구결과에서는 선호도 정보만을 제시하였다.

Table 2

Results of preference on information window

Table 3은 메뉴트리의 구성에 포함이 요구되는 정보들에 대한 선호도 조사 결과이다. 정보창에 표시가 요구되는 정보 들과 메뉴트리를 비교하면, 상대적으로 메뉴트리 구성 정보들 의 필요성은 낮게 나타나고 있다. 메뉴트리를 이용해 접근하 는 정보보다 정보창의 구성정보에 대한 선호도가 더 높아 사 용자들에게 중요하게 인식되고 있음을 확인할 수 있다. 메뉴 트리에서 특히 사용자들의 선호도가 높았던 카테고리는 CPA/TCPA 알람(85.0%)과 Safety contour setting(84.4%)이 였다.

Table 3

Results of preference survey on menu tree

화면상 단축키를 이용해 사용할 수 있는 기능에 대한 조사 결과는 Table 4와 같이 본선의 위치를 화면 중앙으로 이동시 키는 Own ship에 대한 선호도가 가장 높았으며, 해도만 남기 고 모든 정보들을 화면에서 제외시키는 단축키(Canceling of data)는 그 필요성을 높게 인식하지 않는 것으로 나타났다.

Table 4

Results of preference survey on shortcut key

화면구성과 배치는 응답자들이 앞서 선택한 정보들과 메뉴 트리, 단축키의 위치에 대한 선호도에 따라 직접 이동시킨 결 과를 수집하였다. 화면배치에 대한 선호도 결과도 최종적인 지침개발에 반영되기 위해, 선호의 정도만을 표현하기 위한 목적으로 창들의 중심점 분포를 Fig. 5와 같이 나타내었다. 정 보창의 경우 61.6%(n=205)의 응답자들은 화면의 왼쪽에 배치 되는 것이 익숙한 것으로 선호도 조사결과 확인되었으며, 배 치한 창의 중심이 세로로 줄지어 분포하는 것은 응답자들이 선택한 정보가 많을수록 정보창의 크기가 늘어났기 때문이다.

Fig. 5

Preference on the position of information window

메뉴트리에 대해 선호하는 배치는 Fig. 6과 같이 화면상단이 였으며, 단축키 배치도 Fig. 7과 같은 유사한 결과를 보였다. 메 뉴트리와 단축키는 상단에 연계되어 배치되는 것을 사용자들은 선호하는 것으로 파악할 수 있었으며, 가로방향의 중심점 분포 는 정보창의 분포와 마찬가지로 선택한 정보량에 따른 것이다. 결과를 종합하면 왼쪽 세로방향의 정보창과 상단 메뉴트리 및 단축키 가로배치의 선호도가 높은 것으로 조사되었다.

Fig. 6

Preference on the position of menu tree

Fig. 7

Preference on the position of shortcut key