Implementation of Integrated J1939/NMEA Gateway for Diesel-Electric Hybrid Ships

본 논문은 디젤-전기 하이브리드 선박의 에너지 효율성과 실시간 제어성을 개선하기 위해 디젤-전기 하이브리드 선박용 J1939/NMEA 통합 게이트웨이를 구현하였다. 이를 위해 전기 추진 선박용 PGN(Parameter Group Number)을 추가하고 STM32 마이크로컨트롤러와 듀얼 CAN 인터페이스를 활용해 CAN, RS232, USB, Ethernet 등 이종망간 통신 프로토콜을 임베디드 MCU 기반 개발 보드에 포팅 및 NMEA2000 스택을 탑재하였다. 본 시스템은 J1939 및 NMEA2000 통신 프로토콜을 동시에 처리할 수 있도록 구성되었으며, 발전기, 배터리 관리 시스템(BMS), 추진 모터, GPS 및 환경 센서 간의 실시간 통신을 통합적으로 관리할 수 있다. 또한, 구현된 게이트웨이는 통신 인터페이스 통합 및 제어 알고리즘 테스트를 통해 반응 시간, 전력 소비, 통신 지연 등이 기존 시스템 대비 개선됨을 검증하였으며, 다양한 선박 제어 시스템에 유연하게 적용될 수 있어 스마트 선박 구현의 확장성과 운용 효율성 향상에 기여할 수 있다.