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자율주행선박 기술을 엿보다
2019-07-05 이수정 스웨덴 스톡홀름무역관

- 노르웨이 Kongsberg사 방문기 -

- 자동도킹 기술 접목으로 선박의 연료절감, 이산화탄소 배출량 감소 구현 -

 

 

 

□ 기후변화로 해양환경규제 강화

 

  ㅇ 해양환경 규제 강화로 친환경 선박 관련기술 관심

    - 국제해상기구(IMO)는 오는 2025년까지 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물 등 선박배출 오염물질의 단계적 감축과 평형수 처리 장치를 거치지 않은 평형수의 배출금지 등 해양환경 규제 강화안 발표

    - EU집행위는 ‘EU 해상운송전략 2018’의 일환으로 LNG선박 등 친환경 선박 시장을 유도하고 있고 노르웨이에서도 친환경 방향타 적용설계를 요구하는 등 유럽을 중심으로 IMO 협약규제에 적극 동참하고 있으며, 관련 기업들의 자발적 참여를 유도하기 위해 친환경 기술개발을 적극 지원하는 추세   

 

□ 자율주행선박의 시발점 노르웨이

 

  ㅇ 지속성장가능 가치 및 고용창출

    - 노르웨이는 여객⋅화물선박 운항권 입찰에 2015년부터 친환경 기술을 의무화했고 2018년에는 노르웨이 선주협회(Norwegian Shipowners’ Association)가 파리협정 국가별 감축 목표 이행을 위해 노르웨이 해운산업의 이산화탄소 배출량을 2050년까지 2008년 배출량의 50% 수준으로 감축한다고 발표

    - 노르웨이 정부도 ‘해양 분야 전략 보고서’ 에서 ”핵심기반 산업인 해양산업의 전략적 목표를 지속성장 가능성으로 설정하고 환경규제 강화, 해양산업 지식과 기술의 활성화, 글로벌 시장 접근성 향상, 정보력 제고를 통한 해양산업 경쟁력 강화를 추구한다”고 발표

    - 한편 ’2030년까지 해양부문에서의 탄소중립 달성’을 결의하고 친환경 녹색해운(Green Shipping) 추진을 통해 조선⋅해양 플랜트산업 분야의 온실가스 배출량을 대폭 감소할 계획


  ㅇ Yara Birkeland 프로젝트

    - 노르웨이 무역산업부와 해양청은 ’친환경 신기술을 적용한 고부가가치 신시장 선도’를 목표로 해양조선 분야에서 다양한 친환경 프로젝트를 운영 중이며, 자율운항선박 개발을 위한 Yara Birkeland 프로젝트를 진행 중

    - Yara Birkeland 프로젝트는 세계 최초의 완전 자율주행선박인 제로 에미션 컨테이너쉽 건조 프로젝트로 노르웨이 비료생산업체 Yara사가 자율주행기술부문 강자인 노르웨이 콩스버그사와 2017년 5월 파트너십 체결로 시작됐으며, 현재는 연구소 테스트를 완료한 상태

    - 현재 Yara Birkeland 선박은 노르웨이 선박건조업체인 VARD사 소유의 루마니아 조선소에서 건조 중으로 2020년 1분기 중 인도 예정

 

□ Kongsberg사 방문기


KOTRA 스톡홀름 무역관에서는 자율운항선박 기술 강자인 노르웨이 콩스버그(Kongsberg)사 본사와 연구소를 방문했다. 해당 사가 개발하고 있는 자율주행 테크닉과 시뮬레이션을 통한 자율주행선박 운항 시스템을 살펴보고 연구소로부터 자동차로 1시간 30분 거리에 있는 호텐(Horten) 항구를 찾아 자율주행선박 운항 현장을 직접 둘러보았다.

콩스버그사 기술이 접목된 자율주행선박은 현재 제한적인 구간에서 제한적으로 운항 중으로 자동도킹 시스템을 갖춰 연료절감은 물론 이산화탄소 배출량을 현저히 줄인 것으로 평가되고 있다.  

면담자: An-Magritt T.(Maritime 프로젝트 매니저), Ronny L. (부사장, 기업협력담당), Rune S. (Hjorten, 엔지니어)

 

  ㅇ Yara Birkeland 기술개발 및 테스트

    - 자율운행·전기 컨테이너 수송선(Autonomous & Electric Ferry)인 Yara Birkeland 테스트 모델 개발 및 연구  

    - 초기에는 호텐(Horten)항 수로 안에서 운항 테스트를 진행했고 현재는 테스트를 완료한 상태로 테스트모델 선박은 연구담당 대학으로 이동해 보관 중

    - Kongsberg Maritime 연구실에서는 지금도 자율운행 시뮬레이션 연구 지속

 

 Kongsberg사의 Yara Birkeland 테스트 모델

  

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자료: Kongsberg사

 

  ㅇ Yara Birkeland 건조

    - 세계 최초의 완전 자율주행 전기화물수송선(Fully electric and autonomous container ship, with zero emissions)인 Yara Birkeland는 2020년 1/4분기 운행을 목표로 현재 루마니아에서 건조 중  

    - 향후 포쉿그룬(수도 오슬로로부터 남서쪽 158Km, 자동차로 2시간 소요) 지역 항구에서 연간 트럭 4만여 대(비료운송)를 실어 나를 예정

    - Yara Birkeland 선박은 내부 장착된 배터리와 전기모터를 이용해 항해하기 때문에 이산화탄소 배출량이 전혀 없고 GPS와 레이더, 카메라, 센서 등을 이용해 바다 위 장애물을 피하고 입항과 출항도 스스로 할 수 있는 완전 자율주행선박

 

  ㅇ 자율주행선박 기술 현주소

    - 현재 운항 중인 선박에 탑재한 콩스버그사의 자율주행선박 기술은 어댑티브 트랜짓-자동도킹(Adaptive transit & Auto-docking) 기술로 승객과 화물차량을 싣고 호튼항과 모스항을 운항하는 페리선에 적용

    - 호튼(Horten) 항구는 오슬로에서 남쪽으로 95km 위치에 소재한 항구이며, 모스(Moss) 항구까지의 거리는 10.5km로 출발부터 정박까지 총 30분 소요되는 구간

    - 다만, 아직까지 전 구간을 자율주행하지는 않으며 일부 구간에서 제한적으로 자율운항 중인 것으로 확인

    - 어댑티브 트랜짓(Adaptive Transit) 기술은 자동차의 어댑티브 크루즈 컨트롤과 같은 기능으로서 운항환경에 최적화된 경로와 속도 등을 자동 조정해 운항하는 기술

    - 호튼-모스 구간 페리선 운항사인 Bastro Fosen사는 해당 구간을 운항하는 6척의 페리 중 최신 선박 1척에 Kongsberg사가 개발한 자동도킹 장비를 장착해 ‘18년 12월 시범(Demonstration)운항을 거쳐 ‘19년 2월부터 정기운항하고 있음.

    - 각 항구의 부두(quay) 전방 200m에서 자율도킹 시스템을 작동해 자율운항하고 있으며, 시스템 적용부터 최종 도킹까지 약 3분이 소요되는 것으로 알려짐. 성수기에는 1일 100회 이상 운항

 

 Kongsberg사 기술이 적용된 페리 운항구간(호튼-모스)

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    자료: Kongsberg

  

자동 도킹 프로세스

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어댑티브 트랜짓 적용 구간                            자동 도킹 프로세스

자료: Kongsberg

  

    - 운항 선박에 어댑티브 트랜짓(Adaptive Transit) 기술을 적용할 경우 연료절감 및 이산화탄소 배출량 감소, 운항경로 최적화, 운항 안정성 및 예측성 향상, 주변상황 인지 증가, 선박 운행 담당자의 판단력 증진 등 긍정적 측면 다대

    - 특히, 어댑티브 트랜짓 기술을 적용하면 선체를 넓게 설계할 수 있어 일반 페리선에 비해 더 많은 화물·차량 승선이 가능하며, 선장의 숙련도와 상관없이 부드러운 동선으로 한번에 도킹할 수 있어 도킹에 소요되는 시간도 단축

    - 또한 승객 및 차량 승하선 시 투입되던 안전요원도 6-10명에서 3명으로 크게 줄일 수 있어 인력 절감효과도 높음.

 

자율도킹 기능탑재 페리와 일반 페리의 용적률 차이

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 일반 페리                                                           자율도킹 기능이 있는 페리

자료: KOTRA 스톡홀름 무역관 촬영

 

Kongsberg 연구소 모습

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자료: Kongsberg

  

□ 시사점

 

  ㅇ 기후변화로 인한 환경규제 강화로 자율주행기술 개발 박차

    - 환경규제 강화로 자율주행차량에 이어 자율주행선박에 대한 기술 개발 가속화   

    - 조만간 100% 전기동력을 이용한 무인 자율주행선박으로 저소음 수준과 배기가스가 전혀 없는 해양운송 시대를 열 것으로 전망

    - Kongsberg사의 An-Magritt Maritime 프로젝트 매니저는 꾸준한 기술개발로 Kongsberg사가 자율주행선박 부문에서 선도자적 역할을 담당하겠다고 피력

    - 자율주행선박이 이끌 미래 해상물류시대에 대비해 한국 기업들도 관련 기술개발 및 유력업체와의 협업을 모색하는 한편, 자율운행선박 부품과 제로 에미션 부품 수요 증가에 대비한 마케팅 전략 준비 필요

 

 

자료: Kongsberg사 방문미팅(면담자 An-Magritt T. Rony L. Rune S 등 3인), 노르웨이정부, 노르웨이 선주협회, 노르웨이 해양청, KOTRA 스톡홀름 무역관 자료 종합

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