바닷가에 가보신 분들은 아실 거예요. 아침에 갔을 때는 모래사장이었던 곳이 저녁에는 물에 잠겨 있더라고요. 이게 바로 조석(밀물과 썰물)입니다. 바다의 수심은 하루에도 몇 미터씩 변하죠.

그런데 문제는, 기존의 전자해도는 이 변화를 실시간으로 반영하지 못한다는 겁니다. 오늘 소개할 S-104는 바로 이 “시간에 따라 변하는 수심”을 ECDIS에 실시간으로 전달하는 표준입니다.

왜 실시간 수위 정보가 필요할까?

기존 방식의 한계

지금까지 선박에서 조석 정보를 확인하려면 어떻게 했을까요?

• 종이 조석표: 두꺼운 책자 형태로, 각 항구별 만조/간조 시간과 높이가 적혀 있음
• 별도의 소프트웨어: ECDIS와 연동되지 않는 독립적인 프로그램으로 확인
• 수동 계산: 항해사가 직접 현재 시간의 수위를 머릿속으로 계산

이 방식들의 공통적인 문제는 ECDIS 화면과 분리되어 있다는 점입니다. 항해사는 해도를 보면서 동시에 조석표를 뒤적거려야 하고, 계산 실수가 날 수도 있습니다.

대형 선박의 딜레마

특히 문제가 되는 건 초대형 선박입니다. 요즘 컨테이너선의 흘수(배가 물에 잠기는 깊이)는 14~16m에 달해요. 이런 배가 수심 17m인 항로를 통과한다면?

• 해도상 수심: 17m
• 선박 흘수: 15m
• 여유 공간: 단 2m

여기서 조석이 1.5m 내려가면 실제 수심은 15.5m가 됩니다. 여유 공간이 0.5m밖에 안 남는 거예요. 해저에 약간의 돌출부라도 있다면? 끔찍한 상상이죠.

그래서 실시간 수위 정보가 ECDIS에 바로 반영되어야 합니다.

S-104가 제공하는 정보

S-104 데이터에는 세 가지 핵심 정보가 들어 있습니다.

1. 수위 높이 (Water Level Height)

가장 기본적인 정보입니다. 기준면 대비 현재 수위가 얼마인지를 센티미터 단위(0.01m)로 알려줍니다.

예를 들어:

• 수위 높이 +1.5m → 기준면보다 1.5m 높음 (만조 방향)
• 수위 높이 -0.8m → 기준면보다 0.8m 낮음 (간조 방향)

2. 수위 추세 (Water Level Trend)

지금 물이 올라오는 중인지, 내려가는 중인지를 알려줍니다.

• Increasing (증가): 밀물, 물이 차오르는 중
• Decreasing (감소): 썰물, 물이 빠지는 중
• Steady (안정): 만조 또는 간조 정점에서 거의 변화 없음

이 정보가 왜 중요할까요? 지금 수위가 낮더라도 “증가 중”이라면 조금만 기다리면 더 안전하게 통과할 수 있다는 판단이 가능해집니다.

3. 불확실성 (Uncertainty)

수위 예측이 얼마나 정확한지를 나타냅니다. 역시 센티미터 단위로 표시됩니다.

예: 불확실성 0.15m → 실제 수위는 표시된 값의 ±15cm 범위 내에 있을 가능성이 높음

S-104의 기술적 구조

HDF5 포맷과 격자 구조

S-104도 S-102와 마찬가지로 HDF5 파일 형식을 사용합니다. 그리고 데이터는 격자(Grid) 형태로 저장됩니다.

왜 격자 형태일까요? 조석은 위치에 따라 다르기 때문입니다. 같은 시간이라도 항구 안쪽과 바깥쪽의 수위가 다를 수 있어요. 격자 형태로 저장하면 각 위치별로 다른 수위 값을 제공할 수 있습니다.

시계열 데이터

S-104의 특별한 점은 시간 축(Time Series)이 있다는 것입니다.

다른 S-100 제품들과 비교해보면:

• S-101 (전자해도): 공간 정보만 있음 (x, y)
• S-102 (수심 표면): 공간 + 깊이 (x, y, z)
• S-104 (수위 정보): 공간 + 시간 (x, y, t)

S-104 데이터는 “지금부터 24시간 동안 매 시간별 수위 예측”처럼 미래의 수위 정보까지 담을 수 있습니다.

S-104 데이터의 출처

수위 데이터는 어디서 올까요? 크게 네 가지 출처가 있습니다.

출처	설명	특징
실시간 관측	조위 관측소에서 실시간 측정	가장 정확하지만 관측소 위치에 한정
천문 예측	달과 태양의 위치로 계산	규칙적인 조석 패턴 예측
수력학 모델	해류, 바람 등을 고려한 시뮬레이션	기상 영향까지 반영
하이브리드	위 방법들의 조합	정확도와 범위의 균형

특히 기상 이변(태풍, 저기압 등)으로 인한 이상 조위는 천문 예측만으로는 알 수 없어서, 수력학 모델이나 실시간 관측이 중요합니다.

다른 S-100 제품들과의 연동

S-104의 진정한 가치는 다른 제품들과 결합될 때 나타납니다.

S-102와의 조합: 동적 수심

S-102가 제공하는 고해상도 수심 데이터에 S-104의 실시간 수위를 더하면:

실제 수심 = S-102 기준 수심 + S-104 수위 변화

예를 들어:

• S-102 기준 수심: 15.0m
• S-104 현재 수위: +1.2m
• 실제 수심: 16.2m

이 계산이 ECDIS에서 자동으로 이루어집니다.

S-101과의 조합: 동적 등심선

전자해도의 등심선(같은 깊이를 연결한 선)도 실시간 수위에 따라 바뀔 수 있습니다.

만조 때는 10m 등심선이 해안 쪽으로 밀려나고, 간조 때는 바다 쪽으로 이동합니다. S-104 데이터를 활용하면 ECDIS가 현재 시점의 실제 안전 등심선을 표시할 수 있어요.

S-129 용골 하부 여유 수심 관리

S-129는 선박의 용골(배 밑바닥) 아래 여유 공간을 관리하는 표준입니다. S-104 수위 데이터는 S-129 계산의 핵심 입력값으로 사용됩니다.

S-104의 특이한 점: 업데이트가 없다

S-104는 다른 S-100 제품들과 다른 특이한 유지보수 방식을 가지고 있습니다.

• S-101: 부분 업데이트 지원 (변경된 부분만 전송)
• S-104: 전체 교체만 지원 (새 파일로 완전히 대체)

왜 이럴까요? 수위 데이터는 시간에 민감하기 때문입니다. 3시간 전 수위 예측을 부분 수정하는 것보다, 새로운 예측 전체를 받는 게 더 안전하고 간단합니다.

데이터가 변경되면:

1. 이전 데이터셋을 취소(Cancellation)
2. 새로운 에디션 번호로 새 데이터 발행
3. ECDIS가 새 데이터로 완전히 교체

비유로 정리: 날씨 앱과 비슷하다

S-104를 이해하는 가장 쉬운 방법은 날씨 앱에 비유하는 것입니다.

구분	날씨 앱	S-104
기본 정보	현재 기온	현재 수위
추세 정보	”기온 상승 중"	"수위 증가 중”
예보	시간별 기온 예측	시간별 수위 예측
불확실성	강수 확률	수위 오차 범위
업데이트	주기적으로 새 예보	주기적으로 새 데이터
결합 활용	외출 계획에 참고	항해 계획에 반영

날씨 앱이 우리의 일상 계획을 돕듯이, S-104는 선박의 항해 계획을 돕습니다.

마무리

S-104는 정적인 해도에 시간이라는 차원을 더해줍니다.

핵심을 정리하면:

• 실시간 수위 정보: 현재 수위와 추세를 센티미터 단위로 제공
• 시계열 데이터: 미래 수위 예측까지 포함
• 다른 제품과 연동: S-101, S-102와 결합해 동적 수심 계산
• 전체 교체 방식: 부분 업데이트 없이 새 데이터로 완전 교체

조석 차가 큰 항구에서 대형 선박을 운항하는 선장에게 S-104는 없어서는 안 될 필수 데이터입니다. 앞으로 S-100 기반 ECDIS가 보급되면, S-104 덕분에 더 안전하고 효율적인 항해가 가능해질 것입니다.

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참고 자료 다운로드

이 글에서 참조한 IHO 공식 문서를 아래에서 다운로드할 수 있습니다:

• S-104 Water Level Information For Surface Navigation Ed 2.0.0 (수위 정보 제품 사양서)
  • S-104_Water_Level_Information_For_Surface_Navigation_Ed_2.0.0.pdf

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