정부 주도 범국가적 과제로 추진돼야 한다

▲ 자료 : Kongsberg Maritime
한국수출입은행 해외경제연구소 양종서 선임연구원의 “스마트 선박 개발 현황과 과제” 연구 발표가 이목을 집중시켰다.
이에 따르면 선박은 가까운 미래에 자율 운항 기능을 갖춘 무인 스마트선박으로 진화할 것이며 이는 타 운송기계 시장과 같은 흐름을 보여주고 있다.
센서, 통신, 제어, 정보처리 기술 등의 발달로 선박시장에서도 이들과 융합한 신개념 선박인 무인 스마트선박으로의 발전이 이루어지고 있다.
이는 자동차 시장의 자율주행차와 이미 자동항법장치가 오래 전에 적용된 항공기 등과 동일한 맥락의 흐름으로 운송기계산업의 4차산업혁명 중 하나의 분야로 볼 수 있다는 것이다.
세계 조선산업을 주도하고 있는 한국 조선업계에 새로운 기회가 될 것으로 기대된다.
조선시장에서 가장 높은 선박기술개발 능력을 갖추고 있는 한국으로서는 이러한 흐름에 맞춰 가장 첨단의 제품을 개발하고 시장에 내 놓아야 할 위치에 있다.
또 이는 중국에 의해 품질보다 가격경쟁으로 내몰리고 있는 현재 상황을 벗어나 기술과 품질로 다시 시장을 주도할 기회를 제공할 것으로 기대된다.
하지만 이러한 기술개발에서 유럽에 비하여 늦은 진행을 보이고 있어 이에 대한 우려가 제기되고 있으며 이를 타개할 별도의 노력이 필요한 것으로 보여진다.
현재 스마트선박에 대한 기술개발은 전자기자재에서 가장 앞서있는 유럽이 가장 빠른 행보를 보이고 있다.
한국 조선업계로서는 기술개발에 뒤처질 경우 시장의 주도권을 넘기고 이들에 종속될 우려도 제기되고 있다.

한편 미국선급 ABS는 스마트선박을 “상당한 수준의 모니터링과 운영시스템에 대한 자동화와 데이터통신 수준을 갖춘 선박”으로 정의된다.
이미 선박에는 일정 수준 이상의 자동화와 통신 기능을 갖추고 있으나 이보다 더 고도화된 설비를 갖춘 선박으로 정의되고 있다.
스마트선박은 인공위성 데이터통신을 통하여 모니터링과 제어를 육상에서 가능하게 함으로써 편익과 비용절감 효과도 높이는 방향으로 개발되고 있는데 이 때문에 “connected smart ship” (커넥티드선박)으로 불리기도 한다.
스마트선박은 기존 선원들이 수행하던 선박의 운항과 통제를 완전 자동화함으로써 무인으로 운항하는 자동운항 선박을 최종목표로 하고 있는데 이를 위해서는 선박탑재기기 하나하나의 데이터가 실시간으로 전송되고 모니터링될 필요가 있다는 지적이다.
이에 막대한 양의 데이터 통신이 이루어져야 하며 인공위성을 통한 데이터통신은 매우 중요한 요소이다.

스마트선박은 자동화의 단계에 따라 5단계 수준으로 분류할 수 있으며 현재 개발 목표는 자체적인 판단과 제어가 가능한 4단계 수준으로 궁극적으로는 완전 자동화인 5단계를 목표로 하고 있다.
1단계는 선원들이 직접 모든 것을 판단하고 제어하던 항해방식이고, 최근 계측과 컴퓨터기술의 발달로 시스템이 판단하는 수준의 2단계까지는 활용되고 있으며 3단계에 속하는 일부 자동제어 기술도 적용되고 있다.
현재 단기적으로 목표로 하는 수준은 시스템이 판단하고 최적의 상황으로 제어까지 자동으로 이루어지며 운영자가 이를 감시만 하는 수준의 4단계 스마트선박이다.
실운항 경험치와 시행착오가 데이터로 축적되면 이를 감시하는 운영자도 필요 없는 완전자동화에 이를 수 있을 것이며 이는 보다 장기간의 노력이 필요하다.

스마트선박의 개발 분야는 항해에 필요한 기기부터 안전, 통신, 에너지 효율화, 유지보수 등 전부문에 걸쳐 있으며 법제도까지도 연구 범위에 포함된다.
스마트선박의 핵심 기능은 선박시스템의 모니터링과 지능적 판단, 통신연계, 지능적 제어, 항해효율화에 의한 에너지 효율화, 안전관련 진단 및 지능적 조치, 원격 유지보수 등이다.
이러한 기능구현을 위해 선박의 모든 기기 등 하드웨어에 센싱과 통신기능이 부가되고 자율운항 항해에 적합한 고효율 추진기가 개발되는 등 선박 전 부문에 대한 하드웨어의 개발이 필요하다는 것이다.

하드웨어 외에도 지능형 소프트웨어(모니터링, 진단, 분석, 제어 등), 통신 등 소프트웨어의 개발에도 많은 노력이 필요하다.
기술개발에 그치는 것이 아니라 무인선박화까지 염두에 둔 해상법과 제도개선까지 국내적 조치와 국제적 논의도 이루어져야 한다.
스마트선박의 발전 배경은 디지털기술 등 관련 응용기술의 발전이 가장 큰 배경이며 선원부족, 해상환경규제 강화 등 해운업계의 문제 해소도 중요한 요인이 되고 있다.
스마트선박의 발전은 기술적으로 기기의 디지털화, 센서, 통신, 인공지능 등 하드웨어와 소프트웨어 기술의 발달이 토대가 되고 있다.
이러한 기술들은 이미 항공부문에는 적용되어 자동항법이 안정화된 단계에 이르고 있고 자동차 역시 실용화 단계에 있어 이러한 타 운송기기의 빠른 발전이 스마트선박의 개발 유인 중 하나가 되고 있다.
기술적 배경 외에 세계적인 선원부족 문제가 스마트선박의 개발로 해소될 수 있다는 점도 해운업계가 이를 적극 지원하는 요인 중 하나로 평가된다.
그 외에 보다 지능화된 항법제어를 통하여 연료를 절감으로써 강화되는 해상환경규제를 충족시키고, 선원들의 착오나 실수에 의해 발생하는 안전문제를 줄이는 것도 해운 및 조선업계에 동기를 부여하고 있다.

스마트선박은 항해와 안전, 관리 등의 자동화에 의한 선원 및 유지보수 인력 감소, 지능적 제어에 의한 운항비(연료비) 저감, 인적오류 제거에 의한 안전관련 사고 감소 기대, 최적화에 의하여 유지보수 시간 감소를 통한 선박 가동률 증가, 항만 자동화와의 연계를 통한 물류 효율화 기대,
스마트선박은 항만과 물류자동화 등과 연계돼 새로운 밸류체인과 일자리를 만들어낼 것으로 기대된다.
선박의 무인화와 스마트화는 화물의 탑재와 하역단계의 자동화 등 항만 자동화를 유발할 것으로 기대된다.
이는 육상물류의 효율화까지 이어질 수 있어 향후 물류흐름이 짧아지고 수출입 물류의 효율적 변화를 이끌어낼 것으로 기대되고 있다.
향후 통신을 통한 선박의 육상 모니터링이 가능해지면서 새로운 O&M 서비스의 수요를 창출할 것으로 예상된다.

유지보수를 위해 수리도크를 찾아다녀야 하는 현재의 모습은 원격 모니터링을 통해 서비스 업체가 선박의 가치저하를 최소화하면서 능동적 글로벌 관리체제 서비스를 제공하는 체제로 변화할 전망이다.
직업적으로는 선박의 모니터링 데이터를 분석하여 최적의 관리를 가능하도록 하는 분석 기술자와 서비스 스케줄과 실행을 담당하는 서비스 매니저 등 여러 종류의 새로운 직업군이 등장할 것으로 전망된다.
이러한 변화에 발맞춰 현대중공업이 서비스부문을 계열법인으로 독립시켜 역량을 강화하고 있는 등 세계적인 조선사와 해양기업들의 시장진입이 준비되고 있는 것으로 보인다.

스마트선박으로의 변화는 기술력 보유 여부에 따라 조선시장 주도권이 변화할 수도 있는 위험요인이 될 수도 있다는 것이다.
현재 신조선 시장에서 세계 최상위권의 자리를 모두 차지하며 시장을 주도하고 있는 한국 조선소들은 스마트선박 개발이 늦어질 경우 이 기술과 시스템을 보유한 거대 기자재 기업의 하청 업체로 전락할 위험도 있다.
따라서 변화에 적응하고 더 나아가 선도하려는 노력은 현재 시점에서 매우 중요하다.
스마트선박 시장이 본격화되는 시기는 정확히 예측하기 어려우나 향후 15~20년간 지속적인 변화를 보일 것으로 예상된다.
현재 원격모니터링 수준의 기능은 선박에 탑재되기 시작헸으며 점차 무인화를 향해 진화할 것으로 보인다.

Rolls Royce는 자사의 로드맵을 통해 2035년까지 원양 항해 선박의 완전 무인화를 계획하고 있다.
다만, 2020년 일부 선원의 감소와 원격제어 등을 목표로 하고 있으나 발표된 계획보다는 시장의 흐름이 다소 늦어지고 있는 것으로 추정된다.

한편 스마트선박 개발에 있어서 한국은 조선업 강국이라는 강점과 관련 기자재 경쟁력이 유럽이나 일본에 비해 낮다는 약점이 있다.
한국이 스마트선박 개발과 시장 선도에 있어서 강점이라 할 수 있는 점은 세계 최고의 조선소들이 몰려있고 종합적인 선박시스템을 개발하는 능력이 가장 높다는 점이다.
기자재산업도 엔진을 포함하여 종합적인 뒷받침이 가능한 수준이다.
약점으로는 선박의 항해, 통신, 제어 등 스마트선박의 핵심부문에 해당되는 기자재의 경쟁력과 신뢰도가 유럽이나 일본에 비해 낮다는 점이다.
이러한 점은 유럽이 스마트선박 시장을 선도하려는 전략의 기반이 되고 있고 일본 역시 이를 기회로 조선시장 점유율을 대폭 확대하려는 계획을 세우고 있다.
또 하나의 약점은 해사 관련 법령과 제도 등 사회적 인프라가 서구 선진국에 비해 약하다는 점이다.
이러한 약점은 스마트선박 관련 법규와 제도를 서구에 맞게 확립함으로써 유럽이 시장을 주도할 수 있는 요인이 될 가능성이 있다.

대형 3사에 의해 주도되고 있는 국내 스마트선박 개발은 일정 수준의 성과를 내고 있으나 문제점도 있다.
스마트 선박은 선박 자체보다는 선박 내에 탑재되는 기자재와 통신기술, 빅데이터 분석, 계측과 제어, 법규와 규제 등 기존 조선업의 범주를 넘는 부문의 핵심 역량이 필요하다.
3사는 각각 이러한 역량을 확보하기 위해 타기관과의 협력을 강화하고 있으나 기자재업계와의 협력을 통한 역량 강화 등 여러 부문에서 부족한 점이 있다. 이는 조선 3사만의 역량으로는 해결하기 어려운 부분이 있다.

조선 3사를 넘어 국가적 측면에서 조망한 한국의 스마트선박 개발현황은 국가적 지원 미흡 - 기자재 및 중형조선 대응책 부재,
국내 업계 및 기관간의 폭넓은 협력 부재, 선사의 연구와 프로젝트 참여 없음, 법률 및 제도적 과제에 대한 연구 부재, 플랫폼에 있어 통일된 노력 부재 등의 문제점이 내재돼 있다.
국가적으로는 스마트선박 개발에 대한 지원정책이 발표되고 있으나 아직까지 실행에 이르지 못하고 있다.
2017년 선박해양플랜트연구소와 산업부, 해양수산부 등을 중심으로 국책연구소, 대학, 기자재업계, 선급, 국내 선사 등이 참여해 실선까지 건조하는 사업의 예비타당성 심사를 신청했으나 기획력 부족으로 2018년 최종 탈락했다.
이로 인해 국가가 개발을 지원할 수 있는 실질적 방안이 막히는 결과를 가져왔다.
예비타당성 검토의 탈락으로 2년의 시간이 허비됐고 현재 새로운 사업의 예비타당성 기획을 준비할 것으로 알려지고 있으나 기획과 심사에 다시 2년이 소요됨으로써 경쟁국에 비해 속도가 크게 뒤처질 것으로 전망된다.
유럽 뿐 아니라 일본, 중국 등 모든 경쟁국들이 국가의 주도나 지원 하에 다양한 기관들의 협력을 이끌어내며 개발을 진행하고 있는 것과는 달리 한국은 정부의 의지에도 불구하고 방법을 찾지 못하는 상황이 벌어지고 있다.
이에 따라 스마트선박을 국가적 노력으로 경쟁력을 축적하고 있는 경쟁국들에 비해 조선 3사의 개별 경쟁력에 의존하여야 하는 불리한 상황에 놓이게 된다.
또 국가 지원에 의존하여야 하는 영세 기자재업계, 중형조선업계 등은 대응책이 없는 상황이다.
이에 스마트 선박 경쟁력이 경쟁국에 비해 크게 하락할 위기를 초래할 우려가 높아졌다.

현재 기관간 협력이 이루어지지 못함으로써 국가적인 경쟁력을 확보하기 어려울 것이라는 우려도 제기된다.
조선업계, 기자재업계, 해운업계 및 관련 기관들간의 협력이 이루어지지 않음으로써 개별사의 역량만으로 시장의 변화에 대응해야 하는 어려움이 예상된다.
일례로 현대중공업이나 삼성중공업이 확보한 고객선사의 운항 빅데이터는 모니터링 수준에서의 데이터이며 원격제어나 자동운항 단계의 데이터는 확보할 수 없으므로 무인 자동운항까지 시험을 목표로 하는 해외 실선제작에 비해서는 뒤떨어진 수준을 나타냈다.
이처럼 원격제어와 자동운항 수준의 개발을 위해서는 국가적인 제도적 뒷받침 하에 협력선사의 선박을 자동운항 수준으로 건조하고 내항에서 시험하는 과정을 거쳐야 하는데 이는 조선 3사 단독으로는 불가하며 범국가적 협력이 있어야 한다.
개발이 뒤처질 경우 유럽이나 일본이 제시하는 표준이나 국제적 규제에 따라야 하고 이를 미리 준비해온 경쟁국들에 비하여 크게 불리한 상황에 처할 것으로 예상된다.
국내에서 유일하게 선박에 대한 R&D에 투자해 온 한진해운의 퇴출 이후 국내 선사의 자체 연구개발은 기대하기 어려워 스마트 선박의 등장으로 시장이 변화하는데 있어 국내 선사들도 적응이 늦을 수밖에 없는 점도 우려로 제기된다.
국내 기자재 업계 역시 적응하지 못할 것으로 예상돼 Kongsberg가 주도하는 유럽 기자재업계에 시장을 빼앗기게 될 우려도 높다.

국내 대형조선 3사를 제외한 모든 해사 관련 업계의 경쟁력이 저하될 수밖에 없는 상황이므로 시급히 이에 대한 협력 방안이 강구돼야 한다는 지적이다.

국내 조선 3사는 한국형 플랫폼을 통일해 시장의 주도권을 공동으로 장악하려는 의도로 논의를 진행한 바 있으나 각사의 우선권을 주장하며 2016년 논의가 중단됐다.
이후 각사는 자신의 플랫폼을 개발하고 이들의 기반하에 선박의 경제성 등에 중점을 둔 각사의 시스템을 개발해 왔다.
플랫폼과 기자재의 운영에 있어서 기술적으로 앞서있는 Kongsberg를 위시한 유럽기자재업계는 유럽선주들의 절대적 신뢰를 받고 있어 선주들이 선박발주 시 동사의 시스템을 지정할 경우가 많을 것으로 예상된다.

이러한 경우 선박 시스템과 기자재시스템을 맞추는 기술적 문제에 있어 상호간 업무 범위와 부담을 협상해야 하는데 3사가 각자 대응할 경우 협상력이 약화됨으로써 불리한 조건을 감수해야 하고 이는 경쟁력 저하로 이어질 수 있다.
만일 3사가 동일한 플랫폼으로 통일하고 이를 미리 유럽 기자재업계에 제공할 경우 세계 1~3위 조선소의 위상에 따라 기자재 업계가 시스템 개발시 이를 활용해 불필요한 노력과 비용을 줄일 수 있다.
또 이렇게 개발된 시스템은 신뢰할 수 있는 기자재와 조선업계의 협력을 통해 이루어짐으로써 유럽 선주들의 신뢰도 제고되며 수주전에서도 경쟁국에 비해 유리한 요소로 작용할 것이라는 전망이다.
현재 일본은 국가적으로 통일된 플랫폼을 개발하여 이러한 전략을 구사할 준비가 돼 있는 상황이나 조선업계의 영향력이 약해 한국이 준비를 서두른다면 일본의 선점을 막을 수도 있다는 것이다.

국내 3사의 통일된 플랫폼은 국내 기자재 업계의 개발에도 유리해 국내 업계가 유럽 기자재 업계와 경쟁할 수 있는 기반이 될 수도 있다.
이처럼 많은 문제를 안고 있는 스마트선박 개발에 있어서 위험과 우려를 제거하고 경쟁력 우위에 설 수 있는 방안은 하루 빨리 국가적 지원이 시작되고 범국가적 협력하에 개발을 진행하는 것이다.
이에 따라 조선 3사도 플랫폼 통일과 전략적 개방에 대한 논의를 다시 시작해야 한다는 지적이다.
또 정부 역시 스마트선박 개발지원 의지를 정책적으로 밝히고 있는 만큼 신속한 지원 방안을 찾아야 한다는 것이다.
업계와 관련 해사 기관들 역시 스마트선박 시장에 대비하여 연구해야할 과제들을 숙고해 정리한 후 국가적 협력에 동참할 준비를 해야 한다고 밝혔다.
연구과제가 기존 조선업계보다 IT 업계의 협력이 필요한 만큼 이에 대한 협력 방안도 새롭게 강구돼야 할 것으로 보인다.

스마트선박 시장에는 아직까지 불확실성이 많으나 착실한 준비가 필요하다.
스마트 선박은 각종 센서, 통신 기기 등의 장착이 증가하면서 건조비가 높아져, 선원비와 연료비 감소에 의한 경제적 효과가 증가된 CAPEX 투자를 능가할 것인지에 대해서는 아직 의구심이 있다.
또 Google 등 글로벌 IT기업들이 적극적으로 뛰어들고 있는 자율주행차 시장과는 달리 규모가 작아 참여기업의 수가 적고 속도도 자동차에 비해 더디게 진행되고 있다.
하지만 이러한 상황을 시간적 여유로 받아들여서는 안 될 것이며 항만자동화까지 연계돼 선박의 자동화는 대세적 흐름임을 인식해야 한다.
국내 조선, 해운업계 뿐 아니라 해사관련 제도, 비즈니스 모델의 변화까지 관련된 모든 부문에서 경쟁국들의 개발 속도에 뒤처지지 않도록 착실한 준비가 필요하다.
기술개발과 함께 스마트선박 시장의 흐름을 읽고 이에 대응하는 전략도 지속적으로 연구돼야 할 것으로 보인다.
Kongsberg의 독자적 플랫폼 개발 및 기자재 포트폴리오 구축, 일본과 중국의 국가적 플랫폼 개발, 국내 3사의 독자적 개발 등으로 시장은 향후 방향을 짐작하기 어려울 정도로 불확실성이 높다.
향후 어느 기업 또는 어느 나라의 플랫폼을 어디까지 개방하고 누구와 제휴하느냐에 따라 시장의 구도가 크게 변화할 가능성도 있다.
또 어느 기업도 어느 나라도 뚜렷한 전략이 보이지 않으며 모든 주체가 향후 방향성에 대해 깊이 고민하고 있는 것으로 추정된다.
이러한 상황에서 시장의 개발 현황, 흐름 등을 정확히 파악하고 사업전략을 개발하는 것이 중요하며 전략에 따라서 국내 산업계가 시장의 주도적 위치에 설 것인지 혹은 종속적 위치로 전락할 것인지가 결정될 수 있다.
향후 플랫폼의 전략적 선택과 개발 방향, 적용 기자재들의 제휴 방향, 선박의 친환경 고효율 기술 및 운항비용 저감 등이 전략 연구에 있어 중요한 요소가 될 것으로 예상된다.
따라서 산업계 등은 기술개발의 속도를 높이는 것도 중요하나 이러한 시장전략을 연구하는 노력도 중요할 것이라는 지적이다.

무엇보다 범 국가적 노력은 매우 중요하며 반드시 필요하다고 강조했다.
현재의 변화는 글로벌 트렌드이며 세계 단일시장이라는 조선, 해운 시장의 특성상 국경없는 글로벌 기관 간의 협력은 중요하다.
그러나 이러한 국제적 변화에 대응해 국내 조선 및 기자재산업과 해운산업이 생존을 넘어 새로운 기회를 통한 발전을 도모하기 위해서는 국내 기관간의 협력과 상호 발전이 매우 중요하다.
국내 기자재 산업이 굳건하게 후방을 지원해야 원가 등 모든 경쟁력에서 조선산업이 우위를 유지할 수 있는 만큼 조선업계의 스마트선박 개발은 국내 기자재업계와 협력하는 개발 노력이 필요할 것으로 보인다.
해운업계 역시 국내 조선업계와의 협력을 통해 장기적인 경쟁력 우위 전략을 강구할 필요도 있다.

조선 및 기자재업계도 기존 산업의 틀을 벗어나 IT업계 등 국내 관련 산업의 능력을 협력을 통해 활용해야 한다는 지적이다.
기술개발 뿐 아니라 제도적, 법률적 변화 등도 예상되는 만큼 선급을 비롯한 관련기관과 정부와의 협력도 필요하다. 정부도 국내 기관간의 협력을 이끌기 위해 개발비 지원 뿐 아니라 협력에 있어서 기관간의 이해관계 조정, 제도적 연구 지원 등 보다 적극적 역할 수행이 필요할 것이라고 밝혔다.

 

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