최봉준 HD현대글로벌서비스 수석연구원, bjchoi@hd.com

HD현대글로벌서비스 디지털기술센터 담당임원. 조선해양 도메인 기술을 바탕으로 데이터와 AI기술을 접목하여 선박의 탄소저감 솔루션 개발을 이끌고 있다. 해양산업통합클러스터(MacNet)의 디지털 및 친환경시스템 워킹그룹장으로도 활동하며 디지털 기술의 협력 구도 구축에도 힘쓰고 있다.

최대건 HD현대중공업 책임엔지니어, dgchoi@hd.com

HD현대중공업 개발설계부 부서장. 최신의 디지털 기술과 친환경 기술이 적용되는 새로운 선박을 설계하는 부서를 이끌고 있다. 선박 기관실 기장설계 전문가로 최근에는 전장설계 최신 기술에 관심을 가지고 관련 업무를 진행하고 있다

김재은 HD현대중공업 책임엔지니어, jeunkim@hd.com

HD현대중공업 개발설계부서에서 System Integration과를 담당하고 있다. 선박의 항해/통신 장비 및 자동제어 시스템의 설계 업무를 약19년간 진행해 왔으며, 최근에는 선박사이버보안, 자율운항선박 관련 업무를 진행 중이다.

선박은 전세계 90%의 화물을 실어 나르는, 지구상에서 가장 큰 단일 운송 교통 수단이다. 이러한 이유로 인류 역사에서 선박은 인간의 활동 영역과 문화를 넓히는 가장 중요한 수단이었다. 특히 국제 물류에 있어서도 선박은 없어서는 안 될 중요한 운송 수단이라 할 수 있다.

2000년 이전까지의 선박, 특히 화물선은 무엇보다 많은 화물을 약속된 시간까지 안전하게 운송하는 것이 가장 큰 목표였다. 이로 인해 화물선에는 선박의 안전 운항에 필요한 설비와 시스템이 개별적으로 설치되었고, 시스템의 복잡도는 그다지 높지 않았다. 선박과 선박, 선박과 육상 간의 통신에 있어서도 SOLAS(Safety of Life at Sea) 협약의 일환으로 유엔 국제해사기구(IMO)에 의해 도입된 GMDSS(Global Maritime Distress and Safety System) 의 주요 통신 장비와 위성전화(Voice), 텔렉스, 팩스 및 저속 데이터통신(9.6kbps/64kbps)을 위한 위성 통신 장비 정도가 설치되었다.

대양을 운항하는 선박과 육상 간의 데이터 송수신은 이메일 교신 정도였다. 하지만 시대의 변화에 따라 선박 시스템에도 고도화가 지속적으로 요구되어왔다. 지구온난화 등의 환경 문제에 대한 관심과 우려가 전 세계적으로 높아지자 국제해사기구(IMO)에서도 1973년 해양오염 방지 국제협약(MARPOL, Marine Pollution treaty)과 선박의 운영상 배출되는 오염물질에 의한 해양오염 방지를 목적으로 한 78년 의정서(MARPOL 73/38)가 채택되었다. 1997년에는 MARPOL Annex VI( 선박 대기오염 방지를 위한 규칙) 또한 채택되어 2005년 5월 발효되었다. 환경규제가 강화되자 선박에 친환경 시스템이 설치되었다. 디지털 기술이 발전하자 선박의 각종 시스템에도 변화가 일어났다. 선박의 상태 정보(Data)를 외부로 전송할 수 있게 된 것이다. 이렇듯 환경 규제 강화와 컴퓨터 기술의 발전으로 2000년 대에 접어 들며 ‘친환경 스마트’ 선박에 대한 수요가 증가했다.

디지털 기술의 눈부신 발전으로 최근에는 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 확장현실(XR), 빅데이터 분석 기술을 기반으로 한 선박의 자율운항 연구도 활발히 이루어지고 있다. 특히 HD현대그룹의 자율운항전문기업 아비커스(Avikus)가 개발한 자율운항솔루션 하이나스(HiNAS - Hyundai Intelligent Navigation Assistant System) 는 SK해운의 18만 입방미터(㎥) 급 초대형 LNG운반선에 탑재되었다. 해당 선박은 지난 2022년 5월 하이나스를 이용해 미국 남부 멕시코만 연안의 프리포트(Freeport)에서 파나마 운하를 거쳐 태평양을 횡단, 충남 보령 LNG 터미널까지 총 운항거리 약 20,000km 중 10,000km를 항해사의 도움 없이 선박 주위 환경과 장애물을 인지해 스스로 타를 제어하는 자율운항 성능을 성공적으로 보여주었다.

2023년 주요 자동차 업체는 자율주행 레벨3 차량 보급을 확대하고 있다. 2015년 테슬라(Tesla)가 세계 최초로 반자율주행자동차를 선보인 이후 불과 8년도 되지 않아 자율주행 레벨3 차량이 상용화 된 셈이다. 이러한 시대의 흐름 속에서 선박도 AI, IoT 기술 및 ICT 기술을 융합한 자율운항선박 기술의 상용화를 앞두고 있다.

이렇듯 선박은 2000년도를 전후로 단순 운송 수단에서 친환경 · 스마트 선박으로 변화했고, 머지않은 미래에 자율운항으로 패러다임 전환이 이루어질 것으로 예상된다. 특히 저궤도 위성(LEO-Satellite : Low Earth Orbit Satellite) 서비스가 전세계적으로 가능해 질 경우, 스마트 · 자율운항선박(조선 · 해운)-항만-물류 간 데이터 송수신의 속도와 양이 급격하게 증가하게 될 것이고, 데이터의 실시간성과 예측의 정확도가 확보되며 해사 산업 전반과 물류 흐름의 효율화, 고도화 그리고 최적화 등에 있어서 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대된다. (중략)

※ 내용이 더 궁금하시면 구매를 부탁 드립니다.