스마트 선박이라 불리는 자율운항선박의 필요성과 국내 기술 현황

자동차 산업에서 자율주행이 있다면 조선 산업에서는 자율운항이 있습니다. 이미 국내외 조선사들은 자율운항에 대한 연구를 진행중입니다. 오늘은 자율운항선박이 무엇인지, 그리고 그 필요성과 국내외 기술현황에 대해 포스팅해보겠습니다.

 

자율운항선박의 정의와 그 필요성

자율운항선박이란 말 그대로 항해사와 조타수가 필요없는 선박입니다. 국제 기구별로 그 정의를 달리하고 있는데 국제해사기구 IMO에서는 사람의 간섭없이 다양한 자동화 시스템으로 운항하는 선박이라고 정의하였으며, 유럽위원회 EC에서는 육상선박관리자의 제어나 선박운항자의 운항 및 조타행위가 없이 자동화 시스템에 의해 운항되는 선박이라고 정의하였습니다.

 

국내 해양수산부에서는 4차 산업혁명의 기술이 융합되어 선원을 대체할 수 있는 차세대 고부가가치 선박이라고 정의를 내렸습니다.

 

저마다 정의는 다르지만 결론적으로 우리가 일반적으로 생각하는 그 개념과 일치하는 것이 보입니다. 사람의 도움없이 자율적으로 운항하는 선박인 것이지요. 그렇다면 자율운항선박은 왜 필요한지 , 향후 어떤 전망이 있는지 알아보겠습니다.

 

 

우선 선박에서 사고를 90%이상 줄일 수 있을것으로 예측이 됩니다.  선박에서 발생하는 사고는 자연재해나 선박 노후화 및 고장 등이 아닌 90%이상이 운항자의 실수에서 비롯된다고 합니다. 자율운항선박 시스템 기술이 발달하고 상용화가 가능한 수준이 된다면, 선박사고를 크게 줄일수 있을것으로 예측됩니다. 

 

다음은 선박 운영의 효율화입니다. 자율운항선박의 경우 자동화 시스템으로 인하여 사람이 하던 업무의 상당부분을 해결하게 됩니다. 이로 인해 인건비가 감축됩니다. 또한 선원의 주거공간 등을 선적을 위한 공간으로 최대한 사용할 수 있으며, 기타 선원의 안전장비 등에 소요되는 비용이 크게 줄게 됩니다. 

 

또한 현재 해운사에서 겪고 있는 인력난 문제에 대한 해결책이 될 수 있습니다. 세계 다양한 해운사에서 인력 부족과 인력의 노후화를 체감하고 있으며 이는 시간이 흐를수록 더욱 심각해질 것이라고 합니다.

 

이러한 점들을 고려해보았을때 LNG 선박, 암모니아 선박을 넘어 결국 차세대 선박은 자율운항선박이 될 것임이 분명합니다.

 

국내 자율운항 선박 관련 기술 개발 현황

우리나라의 경우 조선 대표 3사인 현대중공업, 삼성중공업, 대우조선해양에서 각자 자율운항 선박과 관련하여 기술을 개발하고 있습니다. 특히 우리나라의 경우 전세계 스마트쉽과 관련하여 약 60%의 특허를 보유하고 있다고 합니다.

 

현대중공업의 경우 Smartship 3.0 프로젝트를 통해 무인 자율선박개발을 시작하였습니다. 현대중공업의 자율운항선박 전문 자회사 '아비커스'에서는 크루즈 선박에 대한 자율운항을 성공시켰는데, HiNAS (증강 현실 기술과, AI를 활용한 선박 상태 분석 및 항로분석 기술) 와 HIBAS (선박의 이접안시 선박 주변환경을 Top view 영상으로 제공하는 지원 시스템) 을 활용한 자율운항 테스트도 성공하였습니다.

 

대우조선해양은 DS4라 불리는 독자적인 자율운항지원 시스템을 보유하고 있습니다. 해당 시스템을 통해 선박의 주요시스템에 대한 육상에서의 실시간 원격 진단으로, 선상에서 선박의 유지 , 보수에 지원을 할 수 있습니다. 특히 해당 시스템은 AR (증강현실) 기술과 접목되어 비대면 증강현실 선박 운항 설계에 사용됩니다.

특히 대우조선해양은 HMM에 발주한 컨테이너선에 DS4를 탑재한 사례가 있습니다.

 

 

삼성중공업은 SAS과 SVESSEL이라는  스마트쉽 관련 기술을 통해 자율운항선박간 충돌 회피 실험과 'ㄹ'자 형태의 경로 주행 시연을 성공하였으며, 업계 최초로 3000톤급 예인선박의 자율운항에 성공하였습니다.

 

그러나 자율운항선박과 관련한 기술을 상당 부분 노르웨이, 핀란드, 영국 등의 유럽 국가가 보유하고 있으며 기술의 개발 진행속도도 국내보다 빠릅니다. 또한 최근 중국과 일본도 자율운항 선박에 대한 전폭적인 지원을 통해 관련 기술을 성장시키고 있습니다.

 

해외 국가들의 경우 자율운항과 관련하여 자국의 기업간 협력이 정부 주도하에 이루어지고 있는 반면 우리나라의 경우 조선사 별로 독자적인 개발이 진행되고 있어, 이 부분에 대한 우려가 있습니다.

 

또한 앞서 언급한 스마트쉽에 관련된 특허 중 자율운항관련 특허는 거의 없다고 합니다. 즉 자율운항선박 관련해서 유럽이나 일본, 중국에 밀리고 있다는 견해가 있는 것입니다.