KRISO, 자율운항선박의 지능형 운항 책임진다

▶ 지능형 항로 결정부터 디지털 트윈브리지/엔진 모니터링까지

▶ 21년 말 진수 예정인 자율운항선박 시험선에 기술 적용 예정

▶ 22년 6월 자율운항선박성능실증센터 구축해 시스템 고도화

□ 선박해양플랜트연구소(이하 KRISO, 소장 김부기)가 자율운항선박 연구개발에 속도를 내고 있다.

□ 자율운항선박은 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터, 센서 등을 융합해 선원의 의사결정을 지능화․자율화된 시스템이 대체할 수 있는 차세대 고부가가치 선박으로, 최근 4차 산업혁명과 함께 전 세계가 경쟁적으로 자율운항선박 개발에 나서고 있다.

□ 우리나라의 경우 2020년 산업통상자원부와 해양수산부 주관으로‘자율운항선박기술개발사업’을 시작하였고, KRISO는 이 중 △자율운항 시스템 개발, △상황인식 시스템 개발, △성능실증 기반 구축, △국제 표준화 선도 등의 연구를 주관하여 수행하고 있다.

□ KRISO는 이번에 자율운항시스템 개발의 일환으로 ‘지능형 항로 의사 결정’ 알고리즘과 시스템에 관한 시험을 실시하였다. ‘지능형 항로 의사결정’은 자율운항선박의 핵심기술로 경제 운항 모듈, 안전 운항 모듈, 지능형 항로 결정 모듈 등의 자율운항 알고리즘과 시스템 연구개발을 포함한다.

□ 경제 운항 모듈은 선박의 경제적인 최적 항로를 자동으로 설정할 수 있게 하며, 안전 운항 모듈은 운항 경로 상에 잠재된 충돌 위험 회피 및 다른 선박의 통항 규칙 위반에 대한 대처를 가능하게 한다. 또한, 지능형 항로 결정 모듈을 통해서는 선박 운항자의 판단을 대체할 수 있다.

□ KRISO는 자율운항선박의 안전 운항 알고리즘의 성능 및 시스템 안정성을 검증하고자, 2m급의 모형선과 파도 등의 해양 조건별 조우 상황에 대해 안전한 항로를 실시간으로 생성하고 운항을 제어하는 시험을 KRISO 해양공학수조에서 진행했다.

□ 특히, KRISO가 개발 중인 자율운항선박 알고리즘 및 시스템은 세부 기술 측면과 시험환경 측면에서 기존과는 다른 차별성이 있다.

□ 1척의 다른 선박과 만나는 제한된 상황(COLREG* 규정 적용)의 한계를 벗어나, 동시 3척 이상의 다른 선박과 만나더라도 안전한 운항 경로를 생성하고 추종하는 기술을 포함하고 있기 때문이다.

* 국제해상충돌예방규칙(International Regulations for Preventing Collisions at Sea)

□ 또한 파도, 바람, 조류 등 실제 해양환경을 모사할 수 있는 해양공학수조에서 핵심 알고리즘들의 성능과 시스템을 검증함으로써, 상황별로 운항 경로를 능동적/지능적으로 정하는 고도화된 항로 의사결정 기술의 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.

□ KRISO는 알고리즘 및 시스템 성능 시험과 더불어, 자율운항선박의 시험 상황 및 성능실증을 원격 모니터링 할 수 있는 디지털트윈브리지/엔진 모니터링 시스템도 개발하여 병행해 시험을 수행하였다.

□ 디지털트윈브리지/엔진 모니터링 시스템은 자율운항선박의 실증 과정에서 발생하는 각종 데이터를 육상에서 실시간으로 모니터링해, 선박의 실증 과정을 확인할 수 있는 시스템이다.

□ 이 시스템은 22년 6월 울산 고늘지구에 생기는 자율운항선박 성능실증센터에 최종 구축될 예정이며, 원격 모니터링 뿐만 아니라, 해상에 있는 자율운항선박의 원격 제어도 가능해 그 역할에 기대를 모으고 있다.

□ KRISO 김부기 소장은 “자율운항선박의 핵심 기술인 지능형 항로 의사결정 알고리즘과 시스템 개발이 순탄히 진행되고 있으며, 올해 연말 진수될 자율운항선박 시험선에 해당 기술이 적용되어 해상에 실증될 예정이다.”라고 밝혔다.