전 세계 조선업계는 현재 ‘자율운항 선박’이라는 새로운 기술 패러다임의 전환기를 맞고 있습니다. 자율운항 선박이란 사람의 조종 없이 인공지능과 각종 센서, 위성항법 시스템 등을 이용해 자동으로 항해, 충돌 회피, 정박까지 수행하는 스마트 선박을 말합니다. 이러한 변화는 단순한 기술 진보를 넘어, 해운·물류산업 전체의 미래를 바꾸고 있으며, 조선업의 새로운 성장 동력으로 주목받고 있습니다.
센서기술: 자율운항 선박의 눈과 귀
자율운항 선박에서 가장 핵심적인 역할을 하는 것이 바로 센서 기술입니다. 선박은 수많은 정보를 실시간으로 감지하고 해석해야 하며, 이를 위해 레이더, 라이더(LiDAR), 초음파 센서, 카메라, 적외선 센서, GPS, AIS(자동식별시스템) 등의 첨단 센서들이 복합적으로 사용됩니다.
- 레이더와 AIS는 주변 선박과 장애물의 위치를 감지하고, 선박 식별 정보를 교환합니다.
- 라이더와 카메라는 근거리 객체 인식 및 시각 정보를 수집하여 장애물 회피에 사용됩니다.
- GPS 및 위성항법 시스템은 선박의 정확한 위치를 실시간으로 추적합니다.
- 적외선 센서는 야간이나 악천후 상황에서도 시야를 확보하는 데 큰 역할을 합니다.
이러한 센서들은 단독으로 작동하는 것이 아니라, 수많은 데이터를 융합(Fusion) 하여 AI가 이해 가능한 형태로 가공됩니다. 최근에는 센서 성능의 소형화와 저전력화가 동시에 진행되며, 선박 설계에 유연성을 제공하고 있습니다.
현대중공업, 삼성중공업, 한화오션 등 국내 조선사들도 글로벌 센서 기업과 협력해 자체적인 센서 패키지를 개발 중이며, ISO 표준에 부합하는 안전 규격을 확보하고 있습니다. 자율운항 선박은 곧 ‘센서기술의 총합체’라고 해도 과언이 아닐 만큼, 이 기술의 수준이 곧 선박의 안전성과 직결됩니다.
AI항해: 선박의 두뇌가 움직인다
센서가 수집한 데이터는 AI 항해 시스템으로 전달되며, 여기서 자율운항 선박의 진짜 ‘두뇌’ 역할이 시작됩니다. 이 AI 항해 시스템은 항로 설정, 충돌 회피, 속도 조절, 날씨 예측, 항만 접근 등 복잡한 판단과 결정을 실시간으로 수행합니다.
자율운항 선박은 크게 4단계로 구분됩니다:
- 지원 항해 (Decision Support): 인간이 조종하지만 AI가 보조 정보 제공
- 부분 자동화 (Partial Automation): 일정 구간 자동 항해, 충돌 회피 가능
- 완전 자동화 (Full Automation): 전 항로 자동 주행, 최소 개입
- 무인 선박 (Fully Autonomous): 인간 개입 없이 전 과정 자동 수행
현재 대부분은 2~3단계 수준이며, 일부 시험 선박은 4단계까지 실현하고 있습니다. 예를 들어, 일본의 NYK는 AI 기반 자율항해 선박을 실제 운항에 성공시켰으며, 한국의 해양수산부도 2025년까지 완전 무인 자율운항 실증을 목표로 프로젝트를 진행 중입니다.
AI 항해 기술은 딥러닝 기반의 판단 모델을 바탕으로 발전하고 있으며, 자체 학습을 통해 항로의 최적화와 위험 요소 회피 성능을 지속적으로 개선하고 있습니다. 특히 AI는 운항 로그, 사고 이력, 날씨 데이터, 항만 트래픽 등을 통합 분석하여 사람보다 빠르고 정확하게 판단할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다.
안전시스템: 기술 신뢰성을 뒷받침하는 핵심
자율운항 선박에서 가장 중요한 것은 ‘사고 없는 항해’, 즉 안전성입니다. 아무리 고성능의 AI와 센서가 있더라도, 이 시스템이 예외 상황에서도 올바르게 작동해야만 상용화가 가능합니다.
이를 위해 다양한 이중화(Redundancy) 시스템과 비상 대응 체계가 구축되고 있습니다.
- 센서 이중화: 주요 센서가 고장 나더라도 백업 시스템이 작동
- AI 판단 오류 대비 로직: 이상 판단 시 자동으로 수동 모드 전환
- 원격제어 시스템: 필요 시 육상에서 수동 개입 가능
- 사이버 보안 시스템: 해킹, 정보 유출 방지를 위한 방어 시스템 탑재
또한, IMO(국제해사기구)는 자율운항 선박을 위한 법적 기준과 안전 매뉴얼을 마련 중이며, 선급기관(예: DNV, ABS, 한국선급)은 자율운항 시스템에 대한 인증 프로세스를 운영하고 있습니다.
한편, 한국 정부는 ‘K-MASS’라는 자율운항 통합 인증제도를 도입 중이며, 2030년까지 세계 최초의 무사고 자율운항 상선 운영을 목표로 하고 있습니다.
현재 자율운항 선박의 가장 큰 걸림돌은 기술보다도 국제적 표준과 보험 체계, 법적 책임 소재입니다. 이 문제들이 해결된다면, 자율운항 선박은 물류 효율 향상과 해양사고 감소에 큰 역할을 할 것으로 기대됩니다.
자율운항 선박은 더 이상 먼 미래의 이야기가 아닙니다. 센서기술의 발전, AI 항해 시스템의 고도화, 안전성 확보 시스템의 정착은 이 새로운 해양 기술이 빠르게 현실로 다가오고 있음을 보여줍니다. 조선업계는 이러한 기술변화에 발맞춰 새로운 시장 기회를 창출하고 있으며, 선박을 설계·제작하는 기술 인재들의 중요성도 날로 높아지고 있습니다. 지금은 자율운항 선박의 핵심 기술을 이해하고 투자할 최적의 시점입니다.