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스마트선박 개발 현황과 과제(2)

국내 스마트선박 개발은 주로 대형조선 3사에 의해 주도되고 있다. 국내 스마트선박 개발은 다른 경쟁국들과 달리 세계 1~3위의 위상과 독자적 R&D 능력을 갖춘 대형 조선사들이 자체적인 연구를 통해 각각의 노력을 기울이는 형태로 진행되고 있다. 이에 대한 장단점에 대해서는 논란이 있으나 각사는 개별 전략에 입각해 시장에 대응하고 있다.

일본의 대표적인 스마트선박 개발 관련 프로젝트로는 SSAP(Smart Ship Application Platform)을 들 수 있다. SSAP은 일본 내 조선사와 해운사, 선급, 기자재 업계, 대학과 연구기관 등 관련 기관이 총체적으로 참여해 스마트선박 시스템의 기본이 되는 플랫폼을 개발하는 프로젝트다.

글/ 한국수출입은행 해외경제연구소 양종서 선임연구원

 

Ⅲ. 각국의 스마트선박 개발 현황

1. 유럽

마. ROMAS 프로젝트

ROMAS(Remote Operation of Machinery & Automation System) 프로젝트는 선상 엔진조종실의 역할을 육상 원격제어센터로 옮겨 선박을 육상에서 제어하는 시스템을 개발하기 위한 작업이다.

노르웨이 연구위원회(NFR)의 지원으로 2017~2019년까지 기간으로 계획됐고 총 950만NOK(약 12억5000만원)의 예산이 지원된다. 선박 시스템의 복잡성은 높아지고 탑승할 선원과 엔지니어가 부족해지면서 선박의 육상제어 필요성이 증가하게 된 것이 프로젝트의 배경이다. DNV-GL, 여객선 운항사인 Fjord1, 해양솔루션 업체인 Høglund, 노르웨이해사국(NMA) 등이 참여하고 있다.

공학적 요소기술의 개발보다는 시스템의 검증과 효율성과 안전성 등에 중점을 두고 규제, 규칙 등의 프레임웍을 확립하는 것이 주 목표다.

다음의 8개 워크패키지로 구성됨.

-비즈니스 및 사용자 요구사항 분석

-리스크 및 신뢰성 연구

-운영데이터 분석

-규정과 규제연구

-검증 및 승인 관련 연구

-실행 안 연구

-시스템 시험 및 결과도출

-프로젝트 관리 및 정보 공유

 

바. AAWA

AAWA(The Advanced Autonomous Waterborne Applications)프로젝트는 2015년 시작돼 선박 원격조종과 관련된 선박의 기본설계와 관련 연구를 수행하고 있다. 프로젝트의 목적은 선박의 원격조종에 대한 기술연구와 상업적 타당성을 위한 제반연구다.

2015년 핀란드 기술혁신 연구펀드 에이전트인 Tekes가 660만유로를 출자해 시작됐고 Rolls-Royce가 중심적 역할을 수행하고 DNV-GL선급, 유럽지역 대학, 선사, 기자재기업 등이 참여한 산학연 협력프로젝트로 진행되고 있다.

2015~2018년의 연구기간으로 계획했으며 시기별로 다음의 과제를 수행하고 있다.

-2015년 : 개념정의

-2016~2017 : 솔루션 개발 및 중점연구(focus research) 수행

-2018 : 개념의 검증 (proof of concepts)

프로젝트는 다음의 연구분야를 수행하고 있다.

기술개발은 다음의 요소기술 개발과 신뢰성과 비용 측면에서 최적화된 요소기술들의 결합을 찾는 것을 목적으로 한다.

-제어 알고리즘

-통신기술

-실제 해상환경에서의 센서 융합 및 시험

-인적오류 감소를 통한 안전 및 보안시스템

-선상 조종이 아닌 원격조종으로 나타날 수 있는 새로운 문제점을 발견하고 해결책을

제시하는 것도 중요함 목표 중 하나임

-원격조종에 관한 법률 및 제도

-경제성 검토 및 비즈니스 모델의 변화에 관한 연구

 

2017년 이후 실선 장착 운영을 통한 검증이 실시되고 있으며 아직까지 결과는 발표되지 않고 있다. 프로젝트 참여선사인 핀란드 국적 FinFerries의 Ro-Ro선에 개발된 시스템을 장착해 실선 운영을 통한 연구작업과 검증이 실시되고 있다. 기술적 문제와 타당성 뿐 아니라 법률적, 제도적 문제, 안전 및 보안, 새로운 서비스 등 상업화, 사회적, 제도적 분야까지 총괄적인 연구가 이루어지고 있다.

사. AUTO SEA

AUTOSEA는 자율운항선박의 충돌회피 기술개발을 목적으로 한 프로젝트다. 이 프로젝트는 노르웨이 연구위원회(NFR)의 후원으로 1100만NOK(약 14억4000만원)의 예산이 책정됐다.

프로젝트 기간은 2015~2019년이다. 주로 센서의 융합을 통한 고급 충돌회피기술 개발이 목적이며 노르웨이 과학기술대학교(NTNU), Kongsberg, DNV-GL, 무인시스템 솔루션 기업인 Maritime Robotics 등이 참여하고 있다.

기술개발은 다음의 4개 영역으로 구성됐다.

-센서융합-기존 해상레이더 외에도 선박에서 사용하지 않는 카메라, 적외선, LIDAR 등 다양한 센서의 조합을 시험하는 것으로 알려짐

-충돌회피-능동적 방법론과 반응 방법론 등 다양한 논리의 개발과 시험이 이루어짐

-System Architecture-자동차와 항공의 전략을 검토하고 이를 기반으로 오류를 회피하고 신뢰성을 확보함

-실험 및 검증

 

아. ONE SEA

ONE SEA는 2025년까지 발트해에서 autonomous maritime ecosystem을 구축, 운영하기 위한 핀란드의 프로젝트다.

Autonomous maritime ecosystem은 자율운항선박들의 운항에 있어 공해물질 배출 최소화와 연료효율 향상, 안전사고 방지, 경제성 향상 등을 통한 최적의 운항 환경을 의미하는 것으로 추정된다. 이 프로젝트는 2016년에 출범해 점차 재원과 프로젝트의 규모를 확대할 것으로 예상된다.

프로젝트에는 Rolls Royce, Wärtsilä 외에 400개 이상 기관들의 혁신 연합체인 DIMECC, 다국적기업인 ABB, 통신기업 Ericsson, 비즈니스 서비스 기관 Business Finland, 핀란드 해사서비스 업체인 Finnpilot Pilotage와 TIETO 등이 참여하고 있다. AAWA를 지원한 바 있는 핀란드 기술혁신 연구펀드 에이전트인 Tekes가 재정적 지원을 담당하고 있다.

프로젝트는 기술 뿐 아니라 윤리적 이슈, 규제 등 다양한 부문에 걸친 연구를 계획하고 추진 중에 있다. 프로젝트 공식 홈페이지에 나타난 로드맵을 살펴보면 2025년까지 선박 추진기관, 통신, 데이터 기술 등 기술연구 뿐 아니라 윤리적 이슈, 보안, 교육과 전파, IMO 규제 개발 등 다양한 연구주제가 포함됐다.

프로젝트는 시험해역(test area)을 구축하고 세계 모든 기업과 연구기관과 선박에 이를 개방할 예정이다.

모든 자율운항 선박의 시험이 가능하도록 통신연결성을 보장하고 DIMECC가 이를 구축할 예정이다. 위치는 핀란드 인근 발트해의 공해상에 위치하고 있으며 남북으로 최장 17.8Km, 동서로 7.1Km의 해역으로 겨울에는 빙하조건 까지도 시험이 가능하다.

 

자. KONGSBERG MARITIME

Kongsberg는 기술기반의 노르웨이 기업집단이며 Kongsberg Maritime은 그룹의 핵심 기업이다. Kongsberg는 해양, 방산, 석유가스 부문 등에 대한 서비스 사업을 영위하는 기업집단이며 연 매출규모는 약 18억달러 내외로 거대기업은 아니나 기술력을 기반으로 비교적 탄탄한 사업기반을 구축하고 있다.

Kongsberg Maritime은 Kongsberg 그룹의 가장 큰 핵심기업으로 선박용 항해, 통신장비 등 기자재, 자동화 장비, 관련 솔루션 등의 부문에서 세계 1위 업체이며 선주들로부터 경쟁사들 중 가장 높은 신뢰를 받고 있다. 연매출은 약 10억달러 내외로 4000여명의 고용인원을 유지하고 있으나 최근 조선해운업의 침체로 2017년 매출액은 전년대비 약 13% 하락했다.

스마트 선박 개발에 있어서 Kongsberg는 독자적인 플랫폼 개발 등 가장 앞선 개발능력과 속도를 나타내고 있다.

Kongsberg는 선박 자동화시스템 시장에서 독보적인 경쟁력을 가지고 있는 기자재 기업으로서 다른 경쟁자들에 비해 스마트선박 분야에 있어서 유리한 능력과 입지를 확보하고 있다.  기업의 능력을 활용하며 시장의 기회를 놓치지 않고 가장 빠른 선박 시스템의 자동화 개발을 이루어가고 있다.

앞서 기술한 바와 같이 YARA와의 공동프로젝트, SIMAROS, AUTOSEA 등 다수의 협력 프로젝트를 통해 개념설계와 실용 기술 개발 뿐 아니라 실선까지 제작 단계에 있어 세계 어느 기업이나 기관보다 앞선 행보를 보이고 있다. 무엇보다 플랫폼 개발에 있어서도 독자적 능력으로 가장 앞서 있는 것으로 평가되고 있다.

최근에는 스마트선박 개발에 있어서 세계에서 가장 앞서있는 기업 중 하나인 Rolls Royce Commercial Marine을 인수하며 스마트 선박 시장에서 독보적인 영역을 구축하고 있다.

Rolls Royce의 해양사업부인 Rolls Royce Commercial Marine은 가스터빈, 추진시스템, 조타장비, 기어, 발전시스템 등 다수의 기자재를 생산하는 기자재 기업이기도 하다. 이 회사는 기자재 뿐 아니라 선박 설계와 선박자동화 사업능력을 갖추고 스마트선박의 시스템과 서비스사업 개발에 노력해 왔다.

Kongsberg는 2018년 7월, 5억파운드에 동사의 해양사업부를 인수함으로써 다수의 기자재 사업과 스마트선박 개발 자산을 확보하게 됐다. 선박 자동화부문의 세계 1, 2위의 결합이라는 시장의 평가까지 나오며 Kongsberg는 스마트선박 시장에서 독보적인 영역을 확보해나가고 있다. 

기자재 사업부문의 확대까지 이루어지면서 Kongsberg는 향후 스마트시장을 독점적으로 지배하며 신조선 시장의 주도권을 지닌 기업이 될 것이라는 우려까지 제기되고 있다.

이 회사의 개발 플랫폼은 스마트폰의 애플 플랫폼과 같이 시장에서 독자적인 플랫폼과 시스템으로 입지를 확보할 가능성이 높다. 스마트선박은 모든 기자재에 센서와 통신모듈을 부착하고 선박과 기기의 상태를 시스템으로 감시하고 제어하는 것이 핵심이다.

이 회사사의 플랫폼을 확대된 M&A로 확보한 자사 기자재에 적용하고 나머지 기자재들에 대해 자사와 제휴된 기자재업체에만 플랫폼을 제공하며 비공유 전략을 취할 경우 이 회사는 기자재 시장 전체를 지배할 가능성도 있다.

Kongsberg의 시스템과 기자재들은 특히, 비중이 가장 높은 유럽선주들로부터 절대적인 신뢰를 얻고 있으므로 상당한 비중의 시장을 독점화할 가능성도 있다. 이러한 시나리오가 현실화될 경우 세계 1위의 한국 조선업계가 작은 규모의 기자재 업체에 불과한 이 회사에 종속적 관계로 전락할 가능성도 배제할 수 없다. 또한, 국내 기자재산업 역시 심각한 타격을 받을 수 있다.

아직까지 스마트선박이 현실화되기까지는 시간이 있고 개발해야 할 과제들도 많이 남아있는 만큼 향후 시장의 구도를 단정할 수는 없으나 Kongsberg의 행보는 예의주시할 필요가 있다.

 

차. 유럽의 스마트 선박 개발 시사점

유럽은 스마트선박 개발에 있어서 가장 적극적인 국가들로 가장 앞선 개발속도를 보이며 시장을 장악하려는 노력을 기울이고 있다.

유럽은 전자부문 기자재에서 가장 앞선 기술력과 신뢰도를 보유하고 있으며 이를 기반으로 스마트선박 분야에서 선도적 개발능력을 보이고 있다. 선박 스마트 시스템 플랫폼 표준을 장악할 가능성이 높고 기자재 시장에서 입지를 확대하려는 시도도 보이고 있다.

앞서 소개된 8개의 프로젝트 이외에도 영국 로이드 선급이나 기자재 기업, 연구기관 등을 중심으로 많은 프로젝트나 개별 연구가 진행되고 있는 것으로 보이며 주요 조선산업국인 아시아보다 매우 활발한 움직임이 있다.

유럽의 개발 현황을 살펴보면 유럽연합의 틀 내에서 국가간, 기관간 폭넓은 협력이 이루어지고 있는 특성을 보인다. 사실상 예비타당성 연구라 할 수 있는 MUNIN 프로젝트를 EU의 지원으로 수행한 이후 각국, 각 기관별로 많은 부문의 다양한 협력프로젝트가 진행되고 있는 것이 유럽의 가장 큰 강점이라 할 수 있다.

이러한 협력과 재정 지원 속에서 유럽의 프로젝트들은 시험용 실선을 제작하는 단계에 와있고 이를 통해 빅데이터를 먼저 확보하며 기술개발에서 크게 앞서 나갈 발판을 만들고 있다.

스마트선박에 필요한 자동화 시스템을 개발하는데 있어 실선운항을 통한 빅데이터의 확보는 가장 결정적인 요인으로 평가되고 있다. 실선 운항 조건에서 선내 수많은 기기들에 장착된 센서와 통신모듈을 통해 송출되는 많은 양의 데이터들 즉, 빅데이터는 스마트 선박 시스템의 개발에 없어서는 안 될 가장 중요한 자료다. 빅데이터는 기기와 시스템 설계의 결정적 단서가 될 것이며 기기의 감시와 제어를 어떠한 논리와 방법론으로 행해야할 것인지를 판단하는 기반이 될 것이다.

뿐만 아니라 이들 신호를 어떤 방법론으로 처리해야 효율적이며 효과적인 시스템을 개발할 수 있을 것인지에 대한 근거자료로서도 필수적인 요인이 되므로 데이터 처리 프로토콜 개발 등을 위해 플랫폼 개발에 앞서 반드시 확보해야할 자료다. 빅데이터는 안전, 보안 등 운항 이외의 프로토콜 개발에 있어서도 결정적인 자료다.

이처럼 예비 연구를 거쳐 실선을 운항하며 빅데이터를 확보하는 단계는 개발에 있어 결정적인 역할이라 할 수 있는데, 유럽 프로젝트들을 살펴보면 선사가 참여하고 있어 이러한 역할을 충실히 행하고 있다는 점이 두드러진다. 뿐만 아니라 YARA 등 일부 프로젝트는 실선을 발주하는 단계에까지 와 있어 높은 개발 속도를 나타내고 있으며 향후에도 빠르게 개발이 진행될 것으로 기대된다.

유럽 스마트선박 개발의 또 다른 특징은 기술개발 뿐 아니라 법률, 제도, 안전규정, 비즈니스 모델 등 비공학 부문에서 시장을 만들기 위하여 필요한 모든 부문에 연구비가 지원되고 연구가 이루어진다는 점이다.

이는 기술개발을 우선 강조하고 있는 국내 현실과 매우 차별화된 특성이라 할 수 있다. 유럽의 이러한 노력은 스마트선박 시장이 확립된 이후 각종 법령과 규제가 아시아 국가들에 불리하게 제정되고 시장의 지배력에 있어서 유럽에 종속될 수밖에 없는 구조를 만들 우려가 있다.

 

2. 중국

중국은 2015년 발표된 ‘중국제조 2025’ 계획에 조선산업을 중점 지원대상에 포함시켜 R&D 등 집중적인 지원이 이루어질 것으로 예상된다. 중국제조 2025는 중국의 제조업을 세계 최고수준으로 끌어올리기 위한 장기적 전략 계획으로 지원 대상산업인 10대 영역 중 4번째로 ‘해양공정설비와 고기술 선박’을 지정함으로써 조선산업의 지원과 육성의지를 밝혔다.

중국제조 2025의 구체적 실행방안으로는 제조업 혁신센터 설립과 기초기술투자, 역량축적을 통한 품질제고, 집중도 제고 등이 포함돼 있고 IT 융합을 위한 인프라확충 등도 언급된다.  구체적인 조선산업 지원영역에는 ‘지능화’가 명시돼 있어 스마트선박에 대한 지원도 전략적 차원에서 이루어질 것임을 추측할 수 있다.

정부 지원 등에 힘입어 최대 국영 조선그룹인 CSSC는 2015년부터 스마트선박 프로젝트로 ‘Green Dolphin’을 개발 중에 있으며 실선이 이미 건조돼 시험운항에 들어갔다.

국영조선그룹인 CSSC는 관련 업계 컨소시엄과 해운, 항만사업을 보유하고 있는 중국 국영 China Merchants Group 등과 공동으로 3만8000dwt급 벌크선을 스마트선박으로 개발하는 프로젝트에 2015년 착수했다.

2017년 개발품인 스마트선박 Green Smart로서 ‘Great Intelligence(大智)’호를 건조완료해  시운전을 마치고 2017년말 실제 운항을 담당할 선사에 인도된 것으로 알려졌다. Green Dolphin은 중국이 2012년 개발한 에코십개념 선박이며 이를 개조한 개념선박이 Green Smart다.

설계는 CSSC 산하 설계와 개발 전문사인 SDARI에서 담당했고 CSSC 산하의 Huangpu Wenchong 조선소에서 건조해 영국 로이드선급의 심사를 통과했다. 중국과 세계언론은 이 선박을 세계 최초의 스마트선박으로 칭했다.

이 선박은 실제 항해를 통해 기기에 부착된 모니터링 장비로부터 실선 항해시의 기기 상태, 보안과 안전, 유지와 보수 등에 대한 빅데이터를 수집하고 향후 스마트 선박을 개발하는 데 활용될 것으로 보인다.

2017년 중국 내 조선소와 선급을 포함한 기관들과 외국계 기업들로 이루어진 무인화물선 개발 연합체가 발족됐다. 2017년 7월 중국내 기업과 기관 뿐 아니라 미국과 유럽의 기업들까지 참여하는 무인화물선 개발 연합 발족과 조인식이 있었다.

참여한 중국내 기업과 기관은 하이난 항공사를 보유한 HNA그룹, 중국 선급 CCS, 중국 최대국영 조선그룹인 CSSC 산하 후동중화조선과 708연구소, CSIC그룹 산하 711연구소, 민간 선박개발과 설계 전문사인 CSDDC 등이다. 해외 기업으로는 미국선급 ABS, 스마트선박 부문의 선도적 업체 중 하나인 Rolls Royce, 엔진업체 Wärtsillä 등이 참여했다. 이 연합체는 선박의 설계와 운영 뿐 아니라 요소기술, 규제, 표준화 등 부문에 까지 총괄적으로 협력할 것으로 알려지고 있다.

중국은 세계 최대 면적의 자율운항선박 시험해역을 건설 중에 있다. 중국은 홍콩 서남쪽에 위치한 만산군도(万山群?) 4개 섬으로 둘러싸인 해역을 무인 자동운항선박의 시험해역으로 조성하는 작업을 2018년 2월에 착수했다. 1단계는 21.6k㎡의 넓이로 우선 조성한 후 2단계로 750k㎡까지 확장하며 세계 최대의 시험해역으로 조성할 계획으로 이는 아시아 최초의 무인선 시험해역이 될 것이다.

중국의 스마트선박 개발은 국가의 지원을 배경으로 빠른 행보를 보이고 있는 것으로 추정되며 향후 스마트선박 시장에서 중국 또한 강력한 경쟁국으로 등장할 가능성을 높이고 있다. 스마트선박 개발에 있어서 중국 역시 유럽과 유사하게 국가의 지원하에 선사를 포함한 기관간 협력을 통해 빠른 개발 추진을 보이고 있다.

Green Smart호 건조, 무인선박 개발연합체 발족, 시험해역 조성 등 외부에 알려진 노력 외에 중국내 연구소와 대학 등 연구기관, 선사, IT 기업 등이 추진하는 프로젝트들은 여러 개가 더 실행되고 있을 것으로 추정된다. 시험용 실선도 건조 완료했고 핀란드에 이어 중국도 시험해역을 조성함에 따라 스마트선박 개발을 위한 모든 인프라와 자산을 구축 중에 있는 것으로 추정된다.

 

3. 일본

일본의 대표적인 스마트선박 개발 관련 프로젝트로는 SSAP(Smart Ship Application Platform)을 들 수 있다. SSAP은 일본 내 조선사와 해운사, 선급, 기자재 업계, 대학과 연구기관 등 관련 기관이 총체적으로 참여해 스마트선박 시스템의 기본이 되는 플랫폼을 개발하는 프로젝트다.

SSAP은 선박-육상 간 그리고 각 기능별 모듈-기기 간 송수신 되는 통신과 데이터 처리를 일원화하고 표준화해 보다 효율적인 데이터 통신, 축적, 분석 등을 가능하게 하는 개방형 플랫폼(open platform)을 개발하는 데 목적이 있다.

1단계인 SSAP 1은 2012년 12월~2015년 3월까지 진행됐고 27개 기관이 직접 참여하고 9개 기관이 옵서버로 참여했으며 다음의 개발의 이루어졌다.

-선상 데이터서버의 사양 설계

-선상 데이터서버의 구축과 내항선 2척에 대한 장착 시험

-선박-육상간 선상 기기의 IoT 활용을 위한 개방형 플랫폼 설계

-개발 플랫폼의 국제표준 제안 (ISO)

 

SSAP 2는 2015년 8월부터 2017년 10월까지 진행됐고 SSAP 1보다 많은 34개 기관이 정식 참여했고 9개 기관이 옵서버로 참여해 다음의 작업이 이루어졌다.

-SSAP 개념의 홍보 및 전파

-국제 표준화 추진

-시스템 개발과 시험

플랫폼은 개발이 완료된 것으로 보이며 아직까지 외국기업에까지 개방할 것인지는 결정되지 않았다.

일본 정부는 스마트 선박을 조선업 부흥의 새로운 기회로 파악하고 있고 해운 물류의 자동화까지 포괄적인 혁신을 구상하고 추진 중에 있다. 2016년 2월 일본 정부 내 교통정책심의회 해양분과회 산하 대학과 연구소, 조선, 해운업계 인사들로 ‘해사이노베이션부회’를 구성해 논의한 끝에 같은 해 6월 조선수출 확대와 지역산업 활성화를 위한 혁신안이 도출됐다. 이러한 혁신안은 ‘해사생산성혁명(i-Shipping)’으로 명명되고 국토교통대신에게 전달돼 이를 정책으로 추진 중에 있다.

이러한 혁신안과 궤를 같이해 2017년 6월 각의에서 결의된 ‘미래투자전략 2017’에 ‘자동운항선박의 사회 도입을 통한 해상물류의 고도화’라는 항목으로 관련 내용이 채택됐으며 2025년까지 자동운항선박의 실용화를 목표로 2023년까지 국제기준의 합의를 이끌어내기 위해 국내 기준을 정비했다. 2018년에는 관련 요소기술을 정비하고 일본 주도로 국제 표준을 제정했으며,  해상운송법의 개정 후 동법에 따라 운항효율화를 위한 최첨단 선박이 2025년까지 약 250척 정도 도입되도록 했다.

일본 각의의 미래투자전략 문건에는 해운에서의 선박도입이 목표인 것으로 명시돼 있으나 요소기술의 정비와 표준화를 주도적으로 이루어냄으로써 조선업 경쟁력을 강화하고자하는 의도가 담겨있는 것으로 보인다. 실제로 국토교통성의 주관으로 이루어지고 있는 해사생산성혁명(i-Shipping)의 내용은 이러한 일본의 정책이 잘 드러나고 있다.

해사생산성혁명(i-Shipping)의 실질적 목표는 선박의 설계-생산-운항 등 모든 단계에서의 자동화 향상을 통한 산업의 부흥에 있다. 국토교통성은 해산생산성혁명을 선박의 개발, 건조, 운항에 이르는 모든 단계에 ICT를 융합해 조선해운업의 경쟁력 향상을 도모하는 정책으로 소개하고 있다.

조선업에 있어서 선박의 에너지 저감 우위 20% 유지, 2014년 대비 현장 생산성의 50% 향상 등을 통해 시장점유율을 30%까지 향상시키고 매출 6조엔, 고용증가 1만명, 경제파급효과 45조엔의 달성을 목표로 하고 있다.

산업목표 뿐 아니라 업계 종사자의 평균 연령을 현재 43세에서 37세로 낮출 수 있도록 하는 젊은 인재 양성도 목표로 제시하고 있으며 대학 조선계 학과 1500명, 지역 공동 기술연수를 통한 5000명의 채용 비전을 제시하고 있다. 해운업과 관련해 구체적인 수치나 목표가 제시되고 있지 않으며 연료효율화, IoT 활용을 통한 운항 효율화 등이 언급되고 있다.

조선업 기술 지원에 있어서는 2가지 범주로 나누어지고 있는데 스마트선박 뿐 아니라 일반적인 조선기술개발까지 해사생산성혁명 정책을 통해 지원하는 것으로 나타났다. 혁신적인 조선기술 연구개발 지원사업에는 2016~2017년에 선정된 총 18개 과제를 지원하고 있으며 도료개발과 설계용 CAD 개발 외에 대부분은 용접기술, 생산과 관리 효율화 등 생산부문에 관련된 연구개발 과제(국토교통성 자료에는 지원금액이나 사업규모는 명기되지 않음). 두 번째로 첨단 선박 기술개발 지원사업은 주로 스마트선박에 필요한 기술개발 사업인데 빅데이터 수집, 통신, 자율운항, 안전에 관련된 연구개발 사업이며 2016년~2017년에 총 8개 사업이 선정됐다.

고급 선박의 도입을 위한 선진선박도입계획승인제도를 제정해 스마트선박, LNG연료추진선 등 고효율 친환경 선박 등을 일본 사회에 도입하려는 계획에 대해 보조금을 지급하고 각종 특례를 부여하는 정책을 시행하고 있다. 도입이라 함은 외국으로부터의 수입을 의미하는 것이 아니며 연구개발, 건조, 운항 등 자국 내 신규 가치 창출을 위한 활동을 의미한다.

선주, 선박 운항사업자, 조선업체, 선박 기자재업체, 통신사업자, 화주, LNG 연료공급자 등 다양한 관계자들이 선진선박 도입 등 계획을 작성해 국토교통성의 승인을 획득해 각종 지원을 받음으로써 첨단 선박의 개발과 활용을 촉진하는 제도다.

일본은 민간업계의 기관간 협력을 통한 연구개발과 정부의 장기전략 하에 지원사업이 체계적으로 이루어지는 등 빠른 행보를 보이고 있으며 스마트선박을 조선산업 부활의 기회로 인식하는 것으로 보인다.

일본은 자신들의 약점인 조선산업의 연구개발 역량 부족을 업계와 정부의 협력을 통해 극복하려는 경향이 강하게 나타나고 있으며 SSAP은 이러한 일본 특유의 자국내 협력 모델의 전형이라 할 수 있다.

일본 정부 문건들을 살펴보면 정부의 의지는 업계보다도 한걸음 더 나아가 스마트 선박을 계기로 조선산업을 재부흥시키려는 의지까지 보이고 있다. 시장점유율을 현재 약 15% 내외에서 30%까지 끌어올린다는 목표는 한국과 중국에 빼앗긴 시장을 다시 찾겠다는 의지로 해석되며 스마트선박은 여기에 매우 좋은 기회를 제공할 것이라는 인식이 작용하는 것으로 보인다. 이에 따라 조선업 관련 학과를 대학에 신설할 가능성도 있다.

일본이 현재 스마트선박 기술에서 유럽보다 앞선 수준은 아니며 조선산업 내에서도 연구개발 인프라의 부족으로 어려움을 겪고 있으나 선사에서 축적한 선박기술과 정부의 전략적 지원으로 답을 찾아갈 것으로 예상된다. SSAP 프로젝트를 통해 개발한 플랫폼을 어느 수준까지 개방할 것인지도 향후 일본 스마트선박의 성공 여부를 좌우하게 될 것으로 예상되며 일본 업계 역시 고민 중에 있는 것으로 보인다.

 

Ⅳ. 국내 스마트선박 개발 현황과 과제

 

1. 국내 스마트선박 개발 현황

국내 스마트선박 개발은 주로 대형조선 3사에 의해 주도되고 있다. 국내 스마트선박 개발은 다른 경쟁국들과 달리 세계 1~3위의 위상과 독자적 R&D 능력을 갖춘 대형 조선사들이 자체적인 연구를 통해 각각의 노력을 기울이는 형태로 진행되고 있다. 이에 대한 장단점에 대해서는 논란이 있으나 각사는 개별 전략에 입각해 시장에 대응하고 있다.

 

가. 현대중공업

세계 1위 조선사인 현대중공업은 단계별 스마트선박 시스템을 개발 중에 있다. 현대중공업은 지난 2012년 원격 모니터링을 주요 기능으로 하는 Smart Ship 1.0을 개발해 현재까지 300척 이상의 자사 판매 선박에 장착했다.

현재는 친환경, 안전 운항, 연료효율성 등에 중점으로 둔 Smart Ship 2.0을 개발 중에 있으며, 차세대 솔루션으로 Smart Ship 3.0 개발을 계획 중에 있다. 2017년 7월에는 운항정보를 실시간으로 분석해 안전성과 효율성을 증대시킨 통합 스마트선박 솔루션을 업계 최초로 개발했다고 발표한 바 있다.

통합스마트 솔루션은 에너지데이터 분석을 통해 엔진, 추진기 등을 최적의 상태로 제어함으로써 에너지 효율을 극대화했다. 또한, 저항을 최소화하는 선체 자세와 운항속도 정보 등을 통해 운항효율화를 극대화하고 에너지 효율화와 함께 약 6%의 운항비 절감이 가능한 것으로 밝혔다. 그 외에도 충돌회피 등 안전 관련, 기기 모니터링과 원격 유지관리 등 선박의 운항과 운영에 관련된 모든 기능의 솔루션이 통합됐다.

현대중공업의 스마트선박 개발은 자체적인 개발능력과 국내외 기관과의 폭넓은 협력을 통해 이루어지고 있다. 현대중공업은 2008년 한국전자통신연구원(ETRI), 울산대학 등과 공동으로 스마트십 개발에 착수해 선박 항해정보기록장치, 추진제어장치 등의 데이터통신망을 하나로 구축한 선박을 2011년 첫 건조했다. 이후 2012년 4월에는 산업통상부, 중소IT업체 등과 함께 스마트 2.0개발에 착수했다.

2015년 8월에는 글로벌 컨설팅사인 액센츄어와 공동으로 선박운항과 물류, 항만정보 등을 종합적으로 연결하는 Connected Smart Ship 시스템을 공동으로 개발했다. 2017년 사우디 최대 국영해운사인 Bahri와 스마트선박 개발 협력을 위한 MOU를 체결하면서 자사 개발 솔루션을 선박에 탑재하고 빅데이터를 확보하는 등 해외 고객 선주와의 협력을 통한 선박개발 전략을 취하고 있다.

2018년 3월에는 글로벌 엔진개발사인 스위스 WinGD와 엔진진단 기능고도화를 위한 MOU를 체결했으며 선박 엔진에 대한 모니터링, 원격서비스 등을 강화할 계획이다. 2018년 10월에는 글로벌 선박용 위성안테나시스템 업체인 Intellian Technologies와 글로벌 위성통신 서비스업체인 Inmarsat 등과 스마트선박 솔루션의 위성통신 서비스 기술개발과 신뢰성 검증용 테스트베드 구축을 위한 MOU를 체결했다.

스마트선박 개발에 있어 현대중공업은 분사된 계열사별 분업화 구조를 통한 그룹내 협력체계를 갖추고 있으며 미래 시장에 대한 사업 역량 강화를 꾀하고 있는 것으로 추정된다. 현대중공업은 스마트선박 개발을 지휘하고 미래 선박건조를 담당하는 역할을 할 것으로 예상된다.

전자와 솔루션을 담당하는 계열사인 현대일렉트릭은 선박 내 기기를 연결하는 통합 ICT 플랫폼 인티그릭(INTEGRIC)을 개발했으며 향후 지원서비스를 담당할 것으로 예상된다. 현대글로벌서비스는 모니터링, 진단, 유지관리 등 선박의 인도 후 스마트선박에 관련된 서비스 역량을 제고하고 사업을 영위할 것으로 예상된다.

전반적으로 현대중공업의 스마트 선박개발은 자체적인 전략과 구조를 체계적으로 갖추고 추진되는 것으로 평가되나 기자재업계, 해사기관 등과의 폭넓은 협력체계 부족에는 다소 아쉬움이 있다. 현대중공업은 그룹 내의 체계적 구조와 장기간에 걸친 전략적 접근으로 스마트선박 개발에 박차를 가하고 있는 것으로 추정된다.

그러나 독자적으로 개발된 플랫폼이 국제적인 표준으로 채택될 가능성이 낮다는 점에서 개발의 비효율성이 존재할 수 있다. 또한 기자재업계와의 폭 넓은 협력이 부족한 것으로 보여 향후 Kongsberg를 중심으로 한 유럽 기자재업계와의 주도권 경쟁이 발생할 위험성도 있다.

 

나. 삼성중공업

삼성중공업은 자체적으로 스마트선박 솔루션인 ‘인텔리맨십(Intelliman ship)’을 개발하고 2018년 1월부터 계약된 모든 선박에 장착하기로 했다. 삼성중공업의 솔루션은 선박의 위치정보와 기기상태 등 약 1000여개의 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하는 기능이 있다. 이러한 솔루션은 선상에 탑재된 데이터 수집과 저장, 통신을 위한 자체개발 플랫폼 BIG(on Board Integrated Gateway)의 기반하에 이루어진다.

선내에 탑재된 솔루션인 S.Vessel에 의해 선박의 항로와 항법 최적화, 연료효율 모니터링과 향상, 모션모니터링 등 분석치가 선장에 제공돼 상황 판단에 도움을 주는 기능이 있다. 또한, 실시간으로 수집된 데이터는 선주나 선사가 이를 웹으로부터 다운로드 받아 활용할 수 있도록 하는데, 이를 위해 아마존웹서비스와 제휴한 클라우드를 사용하기로 했다. 선사는 삼성이 제공하는 소프트웨어(s.fleet)를 활용해 자사 선단에 대한 데이터 분석이 가능하다.

삼성중공업의 솔루션은 친환경 고효율 관련 기능을 탑재하고 있으며 최근 기술인증을 획득해 유럽과 IMO의 규제 대응에 활용할 수 있도록 하고 있다. 삼성중공업은 자사가 개발한 ESD(energy saving device)를 장착하고 연료효율을 제고시킴과 동시에 이에 따른 연료사용량와 이산화탄소 배출량 등을 실시간으로 계측해 데이터를 축적할 수 있도록 했다.

이를 통한 운항리포트를 생성하는 과정에 대해 미국선급인 ABS로부터 인증을 획득함으로써 해당 기술에 대한 신뢰성을 확보하고 유럽이나 IMO가 실행하는 리포트 제출 의무에 대응할 수 있도록 했다. 현재 삼성중공업의 스마트선박 기술은 원격 모니터링 단계를 완료해 상업화한 수준이며 향후 원격 제어에 대한 연구개발을 추진할 것으로 예상된다.

삼성중공업의 솔루션은 기기에 대한 원격 모니터링의 상업화 단계에 도달했으며 이를 통해 선박 운항 빅데이터를 수집하는 문제도 해결됐다. 삼성중공업은 자사판매 선박에 대한 1년간의 기본 서비스 기간 중 빅데이터 수집이 가능하게 됐고 서비스 약정에 따라서는 장기간의 빅데이터 수집도 가능할 것으로 예상된다. 이러한 빅데이터는 향후 스마트선박 개발에 중요한 자산이 될 것으로 보인다.

삼성중공업은 스마트선박 개발은 단계별로 진행중이며 모니터링이 완료된 상황이므로 이후 원격제어와 무인자율주행 기술 개발을 추진할 것으로 예상된다. 그러나 여전히 독자적인 솔루션 개발로 시장의 플랫폼 표준화에 대한 대응책은 부족하며 시장 선점과 주도권에 대해서는 확신할 수 없는 상황이다. <다음호에 계속>