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자율운항
자율운항은 스스로 주변 상황을 인지하고 제어하여 안전하고 경제적으로 운항하는 것을 말한다.
UAV의 AutoFlight는 자동 착륙 시스템을 포함해서 비행기 전반의 모든 기능을 스스로 제어할 수 있도록 만들어진다. 이를 보고 자율운항이라고 하는데, 기원은 자율주행. 자율주행이 먼저 나온 개념으로, UGV와 같은 무인 지상기들의 이동시에 사람이 목적지, 경유지(WayPoint), 수집해야 할 데이터나 기타 주의해야 할 것에 대한 데이터만 집어넣으면 해당 작업(Mission)을 알아서 수행하도록 하는 것이었다. iRobot 사에서 나오는 룸바와 같은 로봇 청소기나 Argo 사의 한국지점인 Argo Korea에서 만드는 UGV 및 구글의 자동 주행 시스템 등이 이런 계열에 속한다. 그리고, 이게 항공기로 가면 자동운항 시스템이다.
자동운항(自動運航, Autopilot)은 항공기를 인간의 조작 없이도 진로가 일정하게 유지되도록 제어해주는 장치 또는 체계를 말한다. 선박에 대해서도 보통 같은 용어를 사용하지만, 굳이 구분을 해야 할 경우 '자동항해'같은 용어를 쓰기도 한다.
참고로, 좀더 범위를 넓혀 일반적인 교통수단에 대한 기술은 자율주행이라고 부르는데, 해당 용어를 좁게 해석할 경우는 자동차에 대한 기술인 자율주행 자동차만을 의미하기도 한다.
자율운항선박[편집]
자율운항선박의 정의는 발표하는 기관마다 다양하나, 공통적으로 '선박 스스로 주변 상황을 인지하고 제어하여 운항하는 기술'이라는 개념을 포함하며, 스마트선박은 좀 더 포괄적인 의미를 가지고 있다. 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization)에서 자율운항선박(MASS, Maritime Autonomous Surface Ship)이라는 용어를 처음 사용했으며 사람의 개입이 없거나 최소화하여 운항하는 선박으로 정의하고 있다.
국제해사기구에서는 자율운항선박을 4단계로 구분하고 있다. 가장 기초적인 1단계는 선원의 의사 결정을 지원하는 정도의 수준이고 마지막 4단계는 완전 자율적으로 운항하는 수준이다. 중간 단계인 2, 3단계는 모두 선박을 원격으로 제어하는 단계로 선원이 승선해 비상운항 상황 시에 즉시 개입하여 제어할 수 있는 수준은 2단계, 선원 승선 없이 선박을 원격으로 제어하며 장애 예측 및 진단이 자동화되는 수준은 3단계로 보고 있다. 다만 현재 기술력으로는 선원이 탑승하지 않는 완전 자율운항선박을 단기간 내에 개발할 수 없기 때문에 단계적으로 자율운항선박 기술이 개발되고 있다. 자율운항선박 단계는 자율화 및 지능화 기술 수준에 따라 결정되며, 상황인식기술, 항로 의사결정 및 제어기술, 엔진 자동화 및 에너지 관리 기술이 핵심요소 기술들이 있다.
자율운항선박에서 적용 가능한 기술[편집]
- 자율화 및 지능화 기술
- 상황인식 기술: 선원이 최소화된 선박 운항 시 충돌 및 사고 방지 위한 기술
- 항로 의사결정 및 제어 기술: 해상환경, 항구, 선박정보 등을 통합적으로 파악하여 안전한 운항을 유지하고, 연료, 시간을 최소화하는 최적 항로 결정
- 엔진 자동화 및 에너지 관리 기술: 선원 미승선 시에도 선박장비 제어 및 고장 시 원격 복구 가능
- 선내 데이터 네트워크 기술
- 선박 내에서 생성되는 정보를 수집·저장·분석·전달하고 의미 있는 정보로 가공하기 위한 데이터 통합 관리 기술
- 육상대응 시스템
- 자율운항선박의 운항 정보를 모니터링하여 안전한 운항이 가능하도록 관제하는 시스템을 의미하며 육상의 운영관제 제어센터와 연계
- 원근거리 통신기술
- 선박과 육상 간 끊김 없는 정보 교환을 위한 네트워크 체계에 관한 기술로 데이터 처리 기술, 데이터 교환을 위한 통신 기술, 정보를 송수신하기 위한 네트워크 기술로 구성
- 안전 보안 기술
- 화재 및 침수 등의 사고를 초기에 원격으로 대응하기 위한 사고 대응 기술, 해킹, 사이버 테러 등을 능동적으로 차단할 수 있는 사이버 보안 기술
현황[편집]
자율운항선박 기술이 가장 앞 서있는 곳은 유럽이다. 노르웨이, 영국 등 유럽국가들은 2012년부터 자율운항선박 기자재 및 시스템 개발에 매진하였으며 2017년 세계 최초로 원격운항에 성공하였다. 해양 솔루션 부문에서 세계 1위의 경쟁력을 가진 노르웨이의 콩스베르그는 현재 실선 건조 단계에 와 있으며 2018년 롤스로이스의 상선 부문을 인수 합병하며 무인 선박 시장 선점을 노리고 있다.
중국은 2015년 '중국제조 2025 계획'을 통해 조선 산업을 적극 지원하겠다고 밝히며 2016년부터 유럽과 공동으로 스마트 선박 개발 추진하였다. 일본은 2013년부터 산업계 모두 참여하는 SSAP 프로젝트(Smart Ship Application Platform)를 통해 선박의 데이터 표준화에 정부가 주도적으로 참여하고 있으며 2025년까지 250척의 스마트 쉽 건조를 목표로 하고 있다.
- 국내현황
국내 자율운항선박 기술개발 현황을 잠시 살펴보면, 2020년 산업통상자원부와 해양수산부가 공동 추진하는 '자율운항선박 기술개발사업'이 착수되었다. 본 사업에서는 지능형항해시스템, 기관자동화시스템, 통신시스템, 육상운용시스템을 개발하여 25m급 시험선과 국제 항해가 가능한 실증선 등에 단계적 실증을 진행할 계획이며, 개발된 시스템의 통합성능 검증을 위하여 울산광역시 고늘지구에 자율운항선박 성능실증센터를 구축한다고 한다. 또한 국제경쟁력 강화와 기술 선점을 위해 개발하는 기술의 국제 표준화도 동시에 추진하고 있다.
해양수산부는 자율운항선박이 기존 선박에 비해 물류 흐름을 10% 이상 개선하고 해양사고를 약 75% 줄일 것으로 전망했다. 또한 인건비 등 운용비용도 20% 이상 줄어들고, 관련된 기자재 시장 등이 활성화할 것도 기대하고 있다. 그 외에도 환경적인 면으로는 온실가스 배출도 절감할 수 있으며 국내 조선·해운 산업 리더십 선도와 같은 효과를 기대할 수 있다. 자율운항선박은 미래 조선･해양분야의 핵심 트렌드이자, 성장동력 확보를 통한 주력산업의 재도약을 위해 필수적으로 확보해야 할 기술이다.
참고자료[편집]
- 〈자동운항〉, 《나무위키》
- 〈바다 위의 테슬라, 자율운항선박〉, 《삼성SDS》
- 류다혜, 〈미래 조선 산업의 핵심, 자율운항선박〉, 《KT 엔터프라이즈》, 2021-05-26
같이 보기[편집]
