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빅-스텝 로지스틱스 테크놀로지 : 자율주행 무인화물선
미래해운, 스마트 선박에 드론 닮은 컨테이너로 라이스마일 배송까지 가능
이경성 기자 | bluestone@klnews.co.kr   2018년 04월 16일 (월) 16:45:04

육상운송에 자율주행 차량이 있고 항공운송에 드론이 있다면 해상운송에는 자율주행 무인선박이 있다. 이제 자율주행이 가능한 무인 화물운송선은 미래 해운물류의 새로운 트렌드가 될 전망이다.

매켄지(McKinsey)는 지난해 10월 발표한 ‘Container shipping The next 50years’ 리포트에서 2067년 컨테이너를 통한 해상무역이 지금보다 2배에서 5배 증가하며 5만 TEU급 선박이 취항 할 것으로 예상했다. (5만 TEU급 선박이라고 해도 선박의 크기는 예상보다 많이 크지 않을 것이라고 한다)

‘Kalmar Port 2060 Vision’ 자료에서는 50년 뒤에는 드론과 유사한 모듈식(Modular)·부유식(Floating) 자동화 컨테이너가 등장할 것으로 예측했다.

   
 ▲Kalmar Port2060 : Future terminal

‘스마트 컨테이너’라고도 부르는 모듈식 컨테이너는 분리 돼 있다가도 하나의 대형 컨테이너로 결합하여 한꺼번에 선박에 적재될 수 있어 신속한 양적하 작업이 가능하다. 또한 개별로 분리된 모듈식 컨테이너는 SF 영화에 나오는 광속 이동 터널 같은 하이퍼루프를 통해 신속한 라스트마일 배송이 가능하다.

매켄지는 드론처럼 자율적으로 바다를 떠다니며 운송되는 부유식 자동화 컨테이너에 대해서도 언급했는데 이러한 기술은 에너지 저장 및 소규모 추진력 기술, 난류로부터 화물을 보호하는 기술 등 기술의 비약적인 발전으로 인해 가능할 것으로 전망했다.

   
  ▲Kalmar Port2060 : Control room (이미지 출처 : www.kalmarglobal.com)

‘해상의 테슬라’로 불리는 세계 최초의 무인 자율운항 선박 건조 눈앞
노르웨이의 두 업체가 해상 무역에서 전환점을 맞이할 수 있는 세계 최초의 무인 자율운항 선박의 건조를 눈앞에 두고 있다. 이 배는 영농회사인 Yara International ASA와 민간 및 군사용 안내 시스템을 만드는 Kongsberg Gruppen ASA가 공동으로 개발 중인 ‘YARA Birkeland’ 호로 해운 관계자들 사이에서 ‘해상의 테슬라’라고 불린다.

   
  ▲부두에 정박 중인 YARA Birkeland 호의 상상도

이 전자 선박은 GPS, 레이더, 카메라, 센서를 이용해 다른 선박 사이에서 자율적으로 항해하고 입항할 수 있도록 설계됐다. 선박 가격은 2,500만 달러로 동급의 일반 컨테이너선 가격보다 세 배에 달하지만, 이 선박 프로젝트의 후원자들은 연료 또는 선원이 필요 없기 때문에 연간 운항비가 최고 90%까지 절감될 수 있다고 주장한다.
 
최대 적재능력은 컨테이너 100개로 우선 통제실에 관리자를 두고 테스트를 거친 후 올해 말에 한 비료생산 시설에서 라르비크 항만까지 37마일 거리를 항해할 예정이다.

프로젝트 관계자들은 무인선박에 대한 국제규정이 마련되면 규모가 더 큰 선박에 투자해 네덜란드에서 브라질로 수출하는 비료 수송 등의 장거리 수송에 이용할 계획이라고 밝혔다.
   
  ▲Marin Teknikk가 디자인 한 YARA Birkeland 호

롤스로이스, 2030년 목표로 완전 자율주행 무인선박 개발
영국 선박·항공엔진 제조업체 롤스로이스(Rolls-Royce)는 2014년 무인선박 개발 사업에 뛰어든 이후 위성통신업체 인마샛(Inmarsat) 등 다양한 업체들과 협력을 이어오고 있다.

지난해 10월에는 스웨덴에서 구글과 선박 자동 운항을 위한 기술협력 MOU(양해각서)를 체결했다. 구글이 보유한 클라우드 머신러닝 엔진(Cloud Machine Learning Engine)을 이용해 무인선박이 해상 운항 도중 만날 수 있는 물체를 탐지하고 식별할 수 있도록 인공지능(AI) 기반의 물체 분류 시스템을 개발하기 위해서다. 이 시스템을 개발 하면 충돌 회피를 통해 해상사고를 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

   
  ▲Rolls-Royce의 Autonomous ships
무인선박 개발 프로젝트(Advanced Autonomous Waterborne Applications, AAWA)를 주도하는 롤스로이스는 2020년 말까지 선박 원격조정 기술을 상용화하겠다는 방침이다. 이어 2025년 내항·근해선의 무인화, 2030년 원양 선박의 완전 무인화를 목표로 두고 있다.

선박 무인화가 실현되면 인건비 절감 등으로 선사들의 운항 효율성을 높일 수 있을 것으로 전망된다.

■ 자율주행 무인선박의 명/암
경제적 효과에 안전까지 더하는 미래 해운물류 기술

선박의 무인화 및 자동화를 이룰 경우 얻을 수 있는 이점 들은 크게 경제적인 측면과 안전 측면으로 나눌 수 있다.

경제적인 측면에서의 이점은 선원의 거주구역이 필요하지 않기 때문에 선박의 무게를 줄일 수 있고(약 700~1,000 톤의 중량 감소), 화물의 적재량도 늘릴 수 있다는 것이다. 거주구역을 제거함으로써 선박이 받는 공기 저항이 감소(전체 선박 저항의 약 1% 감소)하고. 선원의 생활을 위한 시스템이 필요하지 않기 때문에 전력 소모도 줄어든다. (약 200~270KW 감소).

이런 식으로 20,000dwt의 일반 상선을 무인화하면 전체적으로 약 22%의 운항비를 절감할 수 있다.
 
안전 측면에서는 악천후 등 위험한 환경에서의 선박 운항에 사람이 직접 노출되지 않으며, 사람의 실수로 인한 대형 사고를 예방할 수 있다. 또한 무인 선박은 해적으로부터 공격을 당했을 때 인명 피해가 발생하지 않으며, 인질의 몸값을 요구하는 상황도 원천 봉쇄할 수 있다.

초기 투자비용 일반선 보다 많이 들고 고장 시 난감
자율운항 무인선박은 육상의 자율주행차와 하늘의 드론 만큼 미래 물류에 커다란 영향을 미칠 것이 확실하지만 덩치만큼 해결해야할 문제 또한 만만치 않다.

국제해사기구(IMO)는 무인선박을 다루는 규정이 2020년 전까지 마려되기는 어려울 것으로 예상하고 있다.

해운 관계자들 역시 자율운항 선박이 단거리 수송에 많이 이용될 것으로 예상한다. 평균 25명의 선원이 수천 개의 컨테이너를 수송하는 대양 횡단 선박이 무인 자율운항선박으로 당장 대체되기는 어려울 것이란 전망이다.

이들은 기술적인 문제가 아니라 비즈니스 차원의 문제라고 지적한다. 즉 기술은 이미 준비가 돼 있지만 자율운항 선박은 건조하는데 초기 투자비용이 엄청 많이 들며, 항해 중 고장이라도 나면 수리팀이 해상으로 출동해야 하므로 이 비용과 위험성이 만만치 않다는 지적이다.

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