단독위성항법 및 연계시스템개발, 9조원 시장.. 美·歐·日 상용화 단계

 
 

신 위성항법시스템, 화물추적 혁신 가능한가?                       

SBAS, GCTS 등 물류현장 위치추적 정보 활용도 높아 

 

최근 국토해양부가 선박, 철도, 항공 등 운송루트에 기여할 수 있는 새로운 글로벌 위성항법시스템 개발 및 도입을 추진하고 있어 주목된다. 차세대 글로벌 위성항법시스템 기술개발은 이미 미국, 유럽, 일본 등에서 육해공 항행 및 수·배송 루트 구성, 안보·재난 등의 실생활 지리정보 이용에 차례로 응용되고 있으며 러시아와 인도 역시 오는 2014년 기술 상용화를 눈앞에 두고 있다. 이같은 미래형 위성항법 인프라망 구축의 시장 규모는 연간 약 9조원에 달할 것이란 분석이다. 이와 관련 새로운 위치기반 위성항법정보시스템의 국내외 기술개발 현황과 화물운송시장의 동 시스템 적용효과와 도입에 따른 선제적 대응 항목 등을 살펴봤다.

 

 

요즘은 개인 휴대용 미디어 전자기기에 GPS 시스템이 내장돼 있어 개인의 위치정보를 파악하는 데에 단말기가 실생활에서 많은 도움이 되고 있다. 컨테이너 화물의 정확한 이동경로를 어디서든 24시간 파악할 수 있는 인프라망이 상용화되면 물류흐름에는 어떤 변화를 가져올까?  


글로벌 위성항법시스템(Global Navigation Satellite System)은 전 지구를 서비스 범위로 하는 측위(測位) 인프라로써 군사적 용도나 선박, 항공기와 같은 항법장치 등에 응용되고 있다. GNSS는 운용 국가별 개발 시스템에 따라 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS, 유럽연합의 Galileo, 인도의 IRNSS 등이 있다. 이에 가세해 지난해 베이더우 8호 인공위성 발사에 성공한 중국이 2020년까지 25개 위성을 구축하겠다는 야심찬 계획을 발표했으며, 일본 역시 2010년 첫 위성 발사에 성공하며 2014년부터 독자적인 항법위성시스템 운영을 선보일 예정이다.
 

 

이 중 GPS가 일반적으로 가장 친숙히 알려져 있고 그만큼 널리 운용되고 있다. GPS의 위치정보 파악 원리는 삼각측량 방식으로 3개의 위성위치와 위성과 사용자간 거리정보를 이용해 사용자의 위치 정보를 결정한다. 신경호 한국철도기술연구원 연구위원은 “GPS의 위치정보에는 오차가 발생할 수 있다”고 설명했다. 그의 설명에 따르면, 위성의 위치정보는 위성신호에 관련 정보를 실어 제공하고 위성과 사용자간 거리는 위성신호의 전달지연시간을 측정하여 결정한다. 이때 발생되는 위성신호의 전달지연시간을 정확하게 측정하기 위해서는 위성과 수신기간의 시각이 정확히 동기돼야 한다.

 

 

 
 

그러나 수신기 사용 시계는 위성에 사용되는 원자시계에 비해 부정확한 저가의 수동진동자를 사용기 때문에 수신기 시계오차에 해당하는 오차가 포함된다. 따라서 GSP는 사용자의 3차원 위치와 수신기 시계오차까지 계산해야 하므로 4개 위성신호의 수신이 가능해야만 사용자의 위치를 결정할 수 있는 한계를 안고 있다.

 


이같은 GPS 오차발생에 따른 한계에 대응하기 위해 지난 4월 국토해양부와 한국교통연구원은 차세대 위성항법정보시스템(SBAS)개발을 위한 공청회를 개최하고 항행안전시설기술협회 등 전문가 100여명과 새로운 위성항법시스템의 상용화 계획을 논의했다. SBAS를 비롯한 위치기반 서비스분야의 글로벌 시장 규모는 연간 약 9조원에 달하며, IT정보기술 선진강국인 우리에게 신흥 개척분야로 향후 국내 기술 경쟁력 제고에 기여할 것으로 전망되고 있다. 이와 관련 국토부는 2021년까지 동 시스템의 국내 가동을 목표로 한다고 밝혔으며, 2014년부터 본격적인 연구개발을 추진한다는 계획이다.

 

 

 
 

 
현재 차세대 위성항법정보시스템의 글로벌 구축 현황은 2003년 미국의 WAAS위성을 시작으로 2006년 유럽연합이 EGNOS, 2007년 일본이 MSAS를 개발했고, 러시아와 인도가 오는 2014년 추가적으로 신 위성항법시스템을 도입할 예정이다. 이미 개발을 마치고 신항법시스템 인프라를 활용하고 있는 미국은 약 3만대 이상의 항공수신용 단말기를 항공분야에서 활용하고 있으며 약 3,000만대 이상의 수신기를 자동차, 보안, 환경감시, 응급구조 등에서 사용하고 있다.

 

유럽과 일본 역시 항공의 이착륙을 비롯해 선박의 항로 구성에 활용하고 있고 도로와 철도 등의 지리정보에 사용해 해상, 육상, 항공 수·배송 루트 시스템의 선진 인프라망이 확대되고 있다. 이같은 선례를 바탕으로 국내 역시 육해공상에서 동 시스템의 활용도를 높이기 위한 연계 기술을 수행하고 있다. 국제항로표지협회의 권고에 따라 SBAS 신호를 해양항법에 적용할 수 있는 WADGPS기술도 개발 중이다.

 


SBAS 시스템 개발과 더불어 올 초 국토해양부는 APEC 지역 국가간 물류망 효율성 제고를 위해 글로벌위성항법시스템을 이용한 컨테이너 화물의 철도운송 경로를 추적해 화물의 위치정보를 실시간으로 제공하는 GCTS(Global Cargo Tracking System)의 상용화를 위한 시범사업이 마무리 단계에 있다고 밝힌 바 있다. 
 

 

 
 

이와 관련 지난해 11월 LG전자와 삼성전자가 GCTS를 통한 정부의 컨테이너 화물추적 단말기 도입 시범운행을 실시해 부산항을 경유해 TSR 노선이 시작되는 러시아의 극동항만을 기점으로 북유럽으로 운송되는 컨테이너에 대한 이동경로 정보서비스를 제공받았다. GCTS의 위치추적은 ‘보스토치니-울란우데-모스크바-브레스트’ 전 구간의 경로가 화주와 운송사에게 연계되는 구조로 개발됐다. 운송사가 컨테이너에 RFID(Radio Frequency Identification)가 내장된 위성추적 단말기를 부착한 후 컨테이너 번호와 인보이스번호 등의 출고정보를 GCTS에 등록하면 위성과 WCDMA를 통해 화물이 최종목적지에 도착할 때까지의 위치정보가 화주에게 송·수신된다.

 


국내에 구미, 파주, 광주 등을 주요 거점으로 하는 LG와 삼성의 경우, 각 거점지역의 생산공장에서 적입 컨테이너에 추적장치를 부착시킨 후 국내 내륙운송을 거치게 되면 주요 톨게이트 별 컨테이너 운송차량 통과정보가 인식된다. 부산항 등 항만터미널 선적시에도 반입정보를 인식해 해상운송시 해상 위치정보를 추적하며, 러시아 극동항에서의 양하 및 반출작업시에도 러시아 지역 내에서 이동되는 컨화물 위치정보가 인식된다.

 

 

 
 

단말기는 화물이 철도를 통해 최종목적지에 도달하게 되면 추적장치를 탈거하고 이를 국내로 유입되는 철송화물에 재장착해 회수하게 된다. 시범운용이 실시된 지난해 11월부터 올 1월까지의 삼성과 LG, 양사의 컨테이너 위치추적 시스템 현황에 따르면, 3개월간 총 2,397개의 컨테이너가 실시간 정보관리망을 따랐다. 또한 정부는 올해 새로운 운송루트인 해상운송의 시범사업 참여업체로 현대상선, 한진해운에 컨테이너 추적 위성항법시스템을 활용하기 위해 추적 단말기를 지급할 계획이다.

 


그러나 위성을 통한 새로운 화물위치추적 관리체계가 업계에 상용화 되기까지는 좀더 시간이 소요될 것으로 보인다. 국토부는 당초 하이로지스틱스, 만우물류, 유니코(주), 범한판토스(주), MCI글로벌(주) 등 운송사와 국제물류주선사와 함께 시범 사업을 확대코자 계획했었다. 그러나 위치추적 단말기 확보 과정에서 업계와 의견이 상충해 일부 사의 시범사업 참여가 보류된 것. 시범사업 참여사로 선정된 3개 국제물류주선사의 지난해 월평균 컨데이너 대수는 총 650개로 현재 개발된 단말기 수가 제한돼 있어 원활한 보급과 회수를 위해서는 추가적인 연구개발과 검증작업이 더해져야 한다는 지적이다.

 

글로벌 위성항법시스템의 철도 적용은 열차의 위치확인을 열차에서 가능케 함으로써 지상설비의 최소화, 열차의 지능화, 유지보수 및 국가 간 상호운영성의 증대를 가능하게 하기 때문에 철송운송을 통한 물류흐름을 향상시킬 수 있다. 그러나 위성항법시스템에서 발생될 수 있는 일부 오류에 대한 충분한 검증작업이 선행되어야 한다는 의견도 있다. 신경호 연구위원은 “항법시스템의 철저한 오류검증 없이 철도응용분야에 선급히 동 시스템을 적용하는 것은 위험하다”며, “가용성, 정확성, 안전성 등을 고려해 도입해야하고 필요에 따라서는 해당 응용분야의 요구수준에 적합하도록 보완해 적용해야 한다”고 설명했다.

 

새로운 위치기반 위성항법 시스템의 등장과 각 선진국가의 항행신기술 선점노력은 현재 산업영역에 혁신에 대한 목소리가 높아지고 있음을 보여주는 단면이다. 정확도를 높이기 위한 위성 송·수신의 오류 축소, 위치정보 활용도를 높이기 위한 최첨단 IT기술 연계 및 융합 등의 노력이 향후 운송시장의 ‘제4의 물결’을 성공적으로 몰고 올 수 있을지 관심을 갖고 지켜볼만 하다.

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