4차 산업혁명이 도래함에 따라 산업계 전반에서는 디지털 전환과 함께 정보통신기술(ICT) 융복합 기술이 빠르게 스며들고 있다. 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 로봇기술, 드론, 자율주행차, 가상현실(VR) 등을 활용한 ICT 기술이 사회 전반에 퍼지며 사람들은 보다 풍요롭고 안전한 삶을 영위하고 있다.

선박해양플랜트 분야 국내 유일의 정부출연 연구기관인 선박해양플랜트연구소(KRISO)에서는 ICT 융복합 기술을 활용한 해양운송체, 해양교통 및 해양안전과 관련한 연구 개발을 활발히 수행 중이다.

항만 IoT 정보 제공 장치 개발
내년 6월 울산서 실증센터 완공
지능형 요소기술 성능 등 인증
부유식 해상풍력 장비도 연구

KRISO는 지난해 산업부와 해양수산부가 공동으로 추진하는 ‘자율운항선박 기술개발사업’의 성공적인 수행을 위해 총 13개(산업부 6개, 해수부 7개) 세부과제를 총괄하는 ‘자율운항선박 기술개발사업 통합사업단’을 연구소에 유치했다. 자율운항선박은 AI, IoT, 빅데이터, 센서 등을 융합해 지능화·자율화된 시스템이 선원의 의사결정을 대체할 수 있는 차세대 고부가가치 선박이다. 자율운항선박의 주요 핵심기술로는 지능 항해시스템, 기관 자동화 시스템, 성능실증센터 및 실증기술, 운용기술 및 표준화 등이 있다.

KRISO는 현재 지능형 항로 의사결정 기능과 충돌 및 사고방지 상황을 인식하는 시스템 등을 중점 연구 중이다. 자율운항선박 상용화를 위해 선박뿐 아니라 관련 요소기술과 장비에 대한 성능인증을 할 수 있는 자율운항선박 성능실증센터를 내년 6월 완공 목표로 울산시 동구 고늘지구에 구축 중이다.

또한 KRISO는 자율운항선박, 해양에너지, 해양로봇 등의 분야에서 디지털트윈 기술을 활용해 연구개발을 활발히 수행 중이다. 선박의 경우 설계부터 건조까지 많은 시간과 비용이 소요되기에 악천후와 사고 위험상황에 대해 실제 선박으로 실험이 불가능하다는 특징이 있다. 그러나 디지털트윈 기술을 활용하면 선박이 가지고 있는 제약을 이겨내고 실제 해상에서 발생하는 다양한 시나리오에 대한 사전 검증을 할 수 있다.

자율운항선박은 많은 기능이 자율화·자동화되어 있기에 무엇보다 신뢰성 확보가 중요하다. 디지털트윈 기술을 활용하면 상황인식, 최적 운영경로 생성, 비상상황 모니터링 및 대응 기술들에 대한 전반적인 기능 검증이 가능할 것으로 보인다. 디지털트윈 기술은 사전 검증 뿐만 아니라 원거리에서 장비의 작동·유지·보수 역할도 한다.

KRISO는 부유식 해상풍력 장비에 대해 예비적 유지·보수를 하는 기술과 함께 해양환경 가상현실 가시화 기술을 활용한 해양로봇 개발도 수행하고 있다. 또 IoT 기술를 활용해 항만 작업 효율을 끌어올리고, 항만 도처에서 발생하는 안전사고를 줄일 수 있는 방안을 개발했다. 항만 IoT 정보수집 제공장치는 컨테이너 터미널의 작업자와 항만장비의 위치·상태 정보를 실시간·초고속으로 수집할 수 있으며, 지능형 CCTV를 활용해 컨테이너·차량 번호와 대기열을 식별할 수 있다. 항만작업자와 항만이송장비에 효율적 작업지원을 위한 정보도 제공할 수 있다.

KRISO가 연구개발한 항만 전용 IoT 통신망과 정보수집 제공 장치들은 추후 스마트 터미널운용시스템에 연계되어 실시간 터미널 운영예측·분석 뿐만 아니라 항만 내 사고위험 예측·분석을 통해 항만 내 안전사고를 감소시키는데 활용될 예정이다. 김부기 KRISO 소장은 “해운·항만산업의 스마트화를 위해 우리 연구소는 ICT 기술을 활용한 연구개발을 활발히 진행 중이다. 앞으로 정부의 디지털 뉴딜 정책에 발맞춰 더 많은 관련 연구 과제를 기획·개발할 예정”이라며 “KRISO를 통해 더 스마트해질 우리의 바다를 지켜봐주시길 바란다”고 밝혔다.

송현수 기자 songh@