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스마트선박 개발 현황과 과제(3)

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 포함해 종합적인 뒷받침이 가능한 수준이다.

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. 또한, Google 등 글로벌 IT기업들이 적극적으로 뛰어들고 있는 자율주행차 시장과는 달리 규모가 작아 참여기업의 수가 적고 속도도 자동차에 비해 더디게 진행되고 있다.

글/ 한국수출입은행 해외경제연구소 양종서 선임연구원

 

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.

 

다. 대우조선해양

대우조선해양 역시 독자적인 플랫폼과 솔루션 개발을 진행 중이다. 대우조선해양은 2016년 10월 조선해양 제어시스템 연구를 위해 HILS(Hardware in the Loop System)센터를 개설하고 자동화와 제어시스템에 대한 연구개발을 진행하고 있다.

2018년 5월에는 네이버, 인텔 등과 3자 업무협약을 맺고 스마트선박 개발에 공동 협력하기로 했다. 네이버 비즈니스플랫폼(BP)과의 업무협약을 통해 스마트선박의 빅데이터 활용에 네이버 BP의 클라우드를 인프라로 활용하기로 합의했다. 선내 IoT 시스템은 인텔의 IoT 솔루션을 도입하기로 했다.

대우조선해양은 자체 스마트선박 모델로 DS4를 개발 중에 있으며 네이버 BP, 인텔과의 협력은 이번 개발 작업의 일환이다.

 

대우조선해양의 개발은 현재 실선박에 적용할 수 있는 수준까지 도달한 것으로 보이나 아직까지 실적은 없으며 빅데이터 확보를 위한 선주들과의 협력 사례도 알려지지 않았다.

현재 DS4의 개발은 계약 가능 단계까지 와 있는 것으로 추정되나 구체적인 계약 실적은 알려지지 않았고 인도실적은 아직 없다. 실선의 운항조건에서의 빅데이터 확보전략은 아직 명확하지 않으며 사례도 알려지지 않았다.

 

라. 기타

현재까지 대형 3사를 제외한 업계나 학계의 대대적인 프로젝트는 알려지지 않았고 기자재 관련 연구가 일부 진행되고 있는 것으로 추정된다.

현재까지는 해외사례에서 관찰되는 국가 주도나 업계와 학계를 망라하는 대대적인 협력 프로젝트는 거의 알려진 바 없다. 다만, 국책연구소를 중심으로 한 기자재 관련 연구가 일부 진행되는 것으로 추정된다.

 

2. 국내 스마트선박 개발 시사점과 과제

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 포함해 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 기자재 업계와의 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 다음의 문제점을 내포하고 있다.

? -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

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 의존해야 하는 불리한 상황에 놓이게 된다.

또한, 국가 지원에 의존해야 하는 영세 기자재업계, 중형조선업계 등은 대응책이 없는 상황이다. 이에 따라 스마트 선박 경쟁력이 경쟁국에 비해 크게 하락할 위기를 초래할 우려가 높아지고 있다.

현재 기관간 협력이 이루어지지 못함으로써 국가적인 경쟁력을 확보하기 어려울 것이라는 우려도 제기되고 있다. 조선업계, 기자재업계, 해운업계와 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 거쳐야하는데 이는 조선 3사 단독으로는 불가하며 범국가적 협력이 있어야 한다.

개발이 뒤처질 경우 유럽이나 일본이 제시하는 표준이나 국제적 규제에 따라야 하고 이를 미리 준비해온 경쟁국들에 비해 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 제기되고 있다.

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 할 것이다.

국내 조선 3사 각각의 개발 노력 역시 문제점을 내포하고 있다. 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 유럽 기자재업계는 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 업무범위와 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.

또한, 이렇게 개발된 시스템은 신뢰할 수 있는 기자재와 조선업계의 협력을 통해 이루어짐으로써 유럽 선주들의 신뢰도 제고되며 수주전에서도 경쟁국에 비해 유리한 요소로 작용할 것이다. 현재 일본은 국가적으로 통일된 플랫폼을 개발해 이러한 전략을 구사할 준비가 돼 있는 상황이나 조선업계의 영향력이 약해 한국이 준비를 서두른다면 일본의 선점을 막을 수도 있다.

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 할 것이다. 또한, 정부 역시 스마트선박 개발지원 의지를 정책적으로 밝히고 있는 만큼 신속한 지원 방안을 찾아야 할 것이다.

업계와 관련 해사 기관들 역시 스마트선박 시장에 대비해 연구해야할 과제들을 숙고해 정리한 후 국가적 협력에 동참할 준비를 해야 할 것이다. 연구과제가 기존 조선업계보다 IT 업계의 협력이 필요한 만큼 이에 대한 협력 방안도 새롭게 강구돼야 할 것이다.

 

Ⅴ. 결론 및 시사점

경쟁국과의 스마트선박 개발현황을 비교하면 다음의 표와 같으며 뒤처진 부분에서는 빠른 대응이 필요할 것이다.

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. 또한, Google 등 글로벌 IT기업들이 적극적으로 뛰어들고 있는 자율주행차 시장과는 달리 규모가 작아 참여기업의 수가 적고 속도도 자동차에 비해 더디게 진행되고 있다.

그러나 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 것이다. 앞서 기술한 바와 같이 Kongsberg의 독자적 플랫폼 개발과 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. 또한, 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 기술과 운항비용 저감 등이 전략 연구에 있어 중요한 요소가 될 것으로 예상된다. 그러므로 산업계 등은 기술개발의 속도를 높이는 것도 중요하나 이러한 시장전략을 연구하는 노력도 중요할 것이다.

범 국가적 노력은 매우 중요하며 반드시 필요하다. 현재의 변화는 글로벌 트렌드이며 세계 단일시장이라는 조선, 해운 시장의 특성상 국경없는 글로벌 기관 간의 협력은 중요하다.

그러나 이러한 국제적 변화에 대응해 국내 조선과 기자재산업과 해운산업이 생존을 넘어 새로운 기회를 통한 발전을 도모하기 위해서는 국내 기관간의 협력과 상호발전이 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 것이다.

해운업계 역시 국내 조선업계와의 협력을 통해 장기적인 경쟁력 우위 전략을 강구할 필요도 있다. 조선과 기자재업계도 기존 산업의 틀을 벗어나 IT업계 등 국내 관련 산업의 능력을 협력을 통해 활용해야 할 것이다. 기술개발 뿐 아니라 제도적, 법률적 변화 등도 예상되는 만큼 선급을 비롯한 관련 기관과 정부와의 협력도 필요하다.

정부 역시 국내 기관간의 협력을 이끌기 위해 개발비 지원 뿐 아니라 협력에 있어서 기관간의 이해관계 조정, 제도적 연구 지원 등 보다 적극적 역할 수행이 필요할 것으로 사료된다. <끝>