세계 각국 선박자동화 기술 개발, 표준화 채택 경쟁치열
항해안전체계 강화, 조선·해양 IT융합전략 적극 추진

IMO가 2012년부터 단계적으로 e-navigation을 도입할 예정으로 세계 각국이 표준화 채택을 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 표준화된 선박항법체계인 e-navigation은 그동안 유럽이 주도해왔으나 조선강국인 우리나라와 일본을 중심으로 아시아지역이 앞장서 공동 대응체계를 마련하고 있어 주목되고 있다. 국토해양부와 지식경제부는 2월 16일부터 18일까지 3일간 부산 파라다이스 호텔에서 ‘아시아지역 e-navigation 컨퍼런스’를 개최했다. 이번 컨퍼런스에는 국제해사기구(IMO)의 e-navigation 통신작업반 의장인 존 에릭 하겐(Mr. John Erik Hagen, 노르웨이)이 e-navigation의 도입개념을 설명하고, IALA의 e-navigation WG6 의장으로 활동하고 있는 리 알렉산더 뉴햄프셔대 교수(Dr. Lee Alexander), 후쿠토 준지 일본해양연구소 박사(Dr. Junji Fukuto), 노정수 (주)지엠티사이버네틱스 부사장 등이 주제를 발표했다.

해사 전반에 연계된 e-navigation 도입
IMO e-navigation 작업반 존 에릭 하겐(Mr. John Erik Hagen) 의장

▲ IMO e-navigation 작업반 존 에릭 하겐(Mr. John Erik Hagen) 의장

e-navigation은 911사태와 중동지방의 해적에 의한 선박의 나포 등의 시대적인 사건을 배경으로 선박 안전운항과 해양환경보호를 위해 도입의 필요성이 강조되고 있다. IMO 해사안전위원회는 2005년 12월 공동의제도 제출된 e-navigation 도입과 관련하여 2006년 5월 MSC 81의 Work program으로 승인됐으며, 2008년 실행전략을 완성했다. 실행전략에 따르면 2010년까지 e-navigation의 구조를 확정하고 2012년부터 단계적으로 e-navigation을 도입할 예정이다.

IMO 해사안전위원회는 2012년까지 도입전략을 완료할 계획이다. 자금조달 계획과 이행, 개발단계 등을 논의하고 있다. e-navigation은 광범위하고 장기적인 이해관계자들을 동참시키게 된다. 해상안전을 도모하고 실수를 줄이며, 비용 효율적으로 이행되는 것으로 인간이 행하는 선박 조종숙련도가 중요하기 때문에 통신작업반에 참여하는 회원국과 방법을 적극적으로 모색할 계획이다.

e-navigation은 더 효과적인 정보를 활용하여 상황인지를 돕게 될 것으로 충돌과 좌초하는 선박사고를 줄이고, 인재를 줄이기 위해 개발하는 것이다. 여기에 필요한 요소가 교육이 있는데, 교육적인 측면은 기술개발을 따라잡지 못하는 측면이 있다.

e-navigation은 지금까지의 기술과 절차, 사람들 사이에 연결고리가 있어야 한다. 규제를 통해 표준을 규정하고 문제영역과 부족한 부분을 파악하고 있다. e-navigation이 도입되면 항해자의 모니터링이 증가할 것으로 보인다. 항해를 하면서 모니터링에만 치중하게 되면 항해자 업무가 수동적으로 제한될 가능성이 크다. 또 2012년부터 단계적으로 시행되나 시스템 이용자(선원)들이 정보와 떨어져 있기 때문에 현실과 정책의 차이가 발생할 가능성이 있다. 하지만, e-navigation은 언제든지 업데이트할 수 있고, 관련 이슈가 제기되면 이행하는 과정에서 반영할 수도 있기 때문에 다양한 이해관계자들이 이행계획을 세우는데 적극적으로 참여할 수 있도록 준비하고 있다.

일본의 e-navigation 활동
일본 해양연구소 후쿠토 준지(Dr. Junji Fukuto, NMRI)

▲ 일본 해양연구소 후쿠토 준지(Dr. Junji Fukuto, NMRI)

일본 해사보안청은 AIS 메시지를 통해 항해정보를 제공하고 있다. 기상정보, 항해표지, 해상의 다른 추가적인 정보를 보여주고 있다.

일본 해사보안청은 항해에 사용할 수 있도록 AIS 기반의 항로표지 심볼을 제작하여 IMO 57차 회의에 제안할 예정이다. 일본에서는 2005년부터 e-navigation 연구를 진행하여 NIESS와 VLSS 등을 개발하는 한편, 사용성 평가를 위한 가이드라인을 만들었다. 2,400여건의 기록을 통해 작성된 NIESS는 상대 선박의 예상치 못한 불확실성을 제거하고 사고를 감소시킬 수 있을 것으로 보고 있다. NIESS는 항해의도를 교환하여 충돌회피를 지원한다.

▲ NIESS

NIESS에는 3가지 기능이 있다. 선박의 통과패턴이나 항로변경의도를 보여줄 수 있으며, VHF 항해통신을 보여준다. NIESS의 구동은 일반명령을 입력한 후 목표선박을 선택하면 상대선박의 통과패턴이 보여 진다. 이후 통과패턴을 선택하면 선박이 어느 방향으로 이동할지 볼 수 있고, 목표선박의 디스플레이를 레이다에 비춰볼 수 있다. 이후 이 선박의 행동을 확인했다는 메시지를 보내면 선박의 통과패턴을 받아들인다는 것을 확인할 수 있다. 이처럼 상대방 선박의 이동경로를 확인한 후 메시지를 교환하면서 충돌을 회피할 수 있게 된다. 대부분 선원들은 영어를 사용하고 있지만 일부 영어를 잘 못하는 선원들도 있어 통신을 망설이는 경우가 있다. 하지만 NIESS에서는 음성을 사용하지 않고 메시지를 사용하기 때문에 언어장벽이 없다.

개선점은 교환된 정보를 취소하거나 수정하는 기능이 추가되어야 하고, 작업량을 줄이기 위해 기본 통과패턴을 자동으로 설정하는 기능과 목표선박의 메시지가 잘 전달됐는지 알 수 있도록 신뢰할 수 있는 통신수단이 필요하다.

▲ VLSS

다음으로 VLSS는 선원들이 감소하는 추세에서 초보 선원이 늘어나는 문제를 해결할 수 있다. 적은 수의 선원으로 선박을 움직일 수 있다는 설명으로 보충할 수 있다. VLSS는 상대 선박의 실루엣에 VLSS의 초점을 맞추면 반투명 디스플레이에 레이다 정보가 보이고 위험 선박명과 AIS, 레이다 정보, 목표선박의 해당정보가 디스플레이에 보이게 된다. 또 해당디스플레이의 문자 색상이나 밝기 조절이 가능하며, 시선에 하이라이트 기능, 정밀도 등을 조절할 수 있다.

일본에서는 또 e-navigation 도입과 관련하여 항해장비의 사용성 평가 가이드라인을 만들고 있다. 사용성 평가의 7개 단계를 실행하는데 중요한 사항을 보여준다. 중요한 기준은 효과성과 효율성, 만족도 3가지다. 효과성은 성취율을 통해 측정하는데 원하는 기준은 80% 이상의 효과성이 있어야 한다는 것이다. 시간이 작업환경을 바꾸기 때문에 효율성은 특정한 작업 완료시간이라고 볼 수 있다. 만족도는 1~6단계 평가등급을 만들고 주관적 평가로 만족도를 확인할 수 있도록 설정했다. 기준은 4 이상이어야 한다. 너무 높다고 할 수 있지만 테스트 작업이 기초 작업이기 때문에 높은 등급이 필요하다. 일본에서는 IMO회의에서 사용성 평가와 관련된 지침을 제안할 예정이다.

캐나다의 e-navigation 계획
뉴햄프셔대 리 알렉산더 교수(Dr. Lee Alexander), IALA e-navigation WG6 의장

▲ 뉴햄프셔대 리 알렉산더 교수(Dr. Lee Alexander), IALA e-navigation WG6 의장

e-navigation의 ‘E'는 ‘전자(electronic)’와 ‘효율적이다’라는 의미이다. E는 정의가 다를 수 있으나 의미는 중요하다. e-navigation은 효과적인 의사결정으로 인재를 최소화하고 선박과 육상 네비게이션을 사용하는 사용당국의 신뢰있는 정보라 할 수 있다.

e-navigation은 전천후 수송을 지원하고 어떠한 국적의 선박이든지 적시에 도착할 수 있도록 지원한다. e-navigation을 필요로 하는 상업선박이 많을 것이나 어선이나 요트, 카악 등도 e-navigation을 사용하면 충돌이나 좌초가 감소될 것이다.

캐나다는 연방차원에서 e-navigation 관련 정보를 웹상에서 보여주고 있다. 웹상에서 고차원적으로 진행되는 프로젝트와 앞으로 진행하는 프로젝트를 확인할 수 있도록 만들었다. 환경정보와 기상, 항해관리 등을 주·하부 관계로 분류했다. 또 중요도에 따라 우선순위를 구분하고 검증그룹을 조성하여 민관이 함께 검증했다.

e-navigation 시스템을 개발한 것은 도선사들이다. 선사에서 필요한 절차와 가이드라인이 e-navigation의 요구사항에 적용될 수 있는지를 파악하고 IMO에서 추진하는 내용과 같은지를 비교하고 있다. 현재 오픈된 문제로는 자금조달 방법과 e-navigation의 혜택이 명확하지 않다는 것이다. 또 기존에 사용하던 navigation과 e-navigation의 영향을 평가해야 한다.

특히 국제기구에서 FAQ(frequently asked question)를 만들어 참고하는 것도 중요하다. 아직까지 국제적으로 e-navigation에 대한 명확한 정의가 힘들고, 현재 추진되는 내용을 확인하는 과정이 어렵기 때문이다. 결과적으로 캐나다 해운업계와 해안경비대는 e-navigation이 미래라고 생각하고 적극적으로 대응해 나가고 있다.

조선 IT 융합 동향
KEIT 한만철 박사(Dr. Han, Man-Cheol)

▲ KEIT 한만철 박사

IT산업은 2000년대 들어서 성장률이 10% 미만으로 떨어지기 시작했다. IT 산업 발전을 위한 단계를 지나 다른 분야에도 중요한 역할을 해야 할 필요성이 대두되기 시작했다. 이에 따라 IT산업은 디지털 융합, 테크놀로지컬 융합, 메가 컨버전스 융합으로 발전해 나가고 있다.

디지털 컨버전스는 IT간의 융합을 말한다. 아이패드가 한 예이다. 컴퓨터와 통신, 터치 인터페이스가 있다. 테크놀로지컬 컨버전스는 IT 기반으로 나노, 바이오 등과 융합하여 혁신적인 기술이 만들어지는 것이다. 메가 컨버전스는 전통산업과 IT기술의 접목을 통해 생산성을 향상시키고, 새로운 제품을 만들어내는 것으로 조선의 IT 융합도 이에 해당된다.

IT융합화는 뚜렷한 현상이다. 과거 농경사회에서 산업사회, 최근 정보화산업도 마무리 단계라고 할 수 있다. 거의 모든 업무를 인터넷을 통해 처리하고 있다. 메가컨버전스는 생산성 향상과 혁신을 유도하고 있다. 조선과 관련하여 디지털 선박이 될 것이다. 배를 만드는 과정에서 IT 기술의 접목이 이뤄지고, 선박을 건조하는데 다단계 공정을 편리하게 만들고 있다. 조선소의 야드를 보면 수 많은 설비들과 함께 선박 블록이 움직이는 것을 GIS 기반으로 시뮬레이션하고, 3,000~4,000개의 블록의 위치를 시뮬레이션화하고 있다.

디지털 쉽 야드는 실제 야드에서 블록이 어떻게 움직이는지 확인하고, 수천명의 작업자와 작업 그룹간에 원활한 통신이 이뤄지게 한다. 또 크레인 기사와 블록 리프팅시 원활한 커뮤니케이션을 유도하고, 트랜스포터를 통해 블록을 움직일 경우 안전을 고려한 작업이 이뤄지게 한다.

선박에는 500개의 항해장비와 통신, 기관이 있다. 우선 이장비들을 네트워킹하고 통합단말기나 항행운항 정보를 모아서 지능적으로 매니징할 수 있는 시스템을 갖추어야 한다. 이에 따라 최적의 네비게이션과 운항시스템, 위험도를 모니터링할 수 있는 시스템이 개발되어야 한다.

특히 선박과 선박간에는 100킬로미터 이상의 거리에서 위성통신을 사용해야하지만 가격이 비싸기 때문에 많은 양의 데이터를 교환하기 힘들다. 이에 따라 가장 필요로 하는 데이터 양과 통신비용을 비교하여 최적의 통신수단을 찾아내는 것이 필요하다. 통신수단에는 여러 가지 서비스가 있으나 e-navigation에서 필요로 하는 효율적이고 저렴한 기술을 개발할 필요가 있다.

해양안전정보시스템 ‘GICOMS' 소개
(주)지엠티사이버네틱스 노정수 부사장

▲ (주)지엠티사이버네틱스 노정수 부사장

e-navigation 개념은 2005년부터 처음 나오기 시작했지만, GICOMS는 이미 2003년부터 만들어졌다. e-navigation은 항해에 직접적인 영향을 주지 않고 수집된 정보를 제공한다는 관점에서 GICOMS와 일맥상통한다. GICOMS는 선박과 화물, 항만, 보안, 교통, 선원 등의 정보를 수집하는 국가적인 해양위기 관리 시스템이다.

다양한 타겟을 통해 선박의 위치와 정보를 입수하여 정보를 전자해도 기반의 프리젠테이션을 통해 관리한다. 또 GICOMS가 직접 생산하는 경우는 많지 않고, 대부분 해양안전에 관련된 여러 정보를 통합하고 수집하여 해양안전을 관리할 수 있는 시스템이다. GICOMS는 AIS와 위성, 연안의 모바일 폰을 통해 선박의 위치와 정보를 수집하고, 관련 사항을 해경, 해군, 유관기관과 선박사용자에게 서비스하는 구조를 가지고 있다.

▲ GICOMS

지콤스는 선박모니터링과 관제분석기능, 정보공유체계, 웹서비스 등 6가지 카테고리로 구성되어 있다. 모니터링은 국내 선박 모두를 모니터링하고 원양은 위성을 통해, 연안은 다양한 통신매체를 통해 모니터링 한다. AIS는 전국연안을 실시간으로 모니터링하고 38개 기지국에서 지콤스 통합망을 통해 수집된다. 또 VMS를 통해 선박 위치를 실시간으로 파악하여 통합정보시스템을 조회할 수 있다. ISPS, PSC, 입출항 내역, 화물, 해당선박 보험 등 기본 안전과 관련된 정보를 수집하고, 선박의 위치와 해당 정보를 활용하고 있다.

연안여객선 160여척에 대한 운항항로가 구축되어 있고, 항로를 벗어날 경우 위험요소에 알람을 띄우고 관리자에게 전달한다. 40노트 이상 운항선박이 5노트 이하로 떨어질 경우에도 연락하게 된다.

우리나라 전체 연안에는 유조선 통항 금지가 설정되어 있다. 유류화물 1,000톤 이상을 적재한 선박이 연안항해시 통항 금지구역에서 항해하지 못하게 되어 있다. 해당 화물을 적재하고 해당항로에 진입할 경우 알람 띄워 환경오염을 막게 된다.

폐기물 운반선은 허가제로 운영할 수 있고 3개 지역에서 액상과 준설토를 해당 지정장소에 덤핑할 수 있도록 관리하고 있다. 지정선박이 투기하는지에 대해 알 수 있는 방법이 없었으나 지금은 해당 폐기물 운반선의 배출구 밸브에 AIS 센서가 연결되어 있어 실시간으로 정보가 전달된다. 골재 채취선박도 허가를 통해 해당해역에서 지정된 양의 골재를 채취토록 되어 있다. 골재채취 선박에 초음파 센서를 부착하여 채취 양을 산정하고 AIS를 통해 정보를 수집한다.

충돌분석은 AIS 기반의 분석을 시행하고 있다. 사고 발생시 항적데이터를 통해 사고 시점 전부터 해당상황을 재생할 수 있고 해당내용을 확인할 수 있다. SSAS는 보안 경보시스템이다. 아덴만에 운항하는 국적선박이나 국내 선원이 승선한 선박에 대한 해적 테러가 발생할 경우 아덴만에서 임무를 수행하고 있는 청해부대에 전달된다.

GICOMS의 정보는 실시간 선박정보와 데이터베이스를 통해 제공되는 것으로 국토해양부와 지방해양항만청, 안전관련 단체에 서비스되고 있으며, 대국민 서비스도 진행되고 있다. 최근에는 국제간 해사안전정보를 공유하는 활동이 일어나고 있는데 중국과 정보를 공유해 나가고 있다.