스마트십 기술의 주요 기능과 단계별 연구개발 및 산학연 협력을 통한 가치사슬 생태계 구축 doc_id PCY_201504010551021421_13

고유가로 인한 비용절감과 지구온난화로 인한 온실가스 감축으로 인해서 그린십(Green-ship)과 선박에너지 효율관리(SEEMP: Ship Energy Efficiency Management Plan)가 중요한 이슈가 되었다. 이러한 필요성에 맞추어 스마트십에서는 연비향상을 위한 운항자세 최적화 솔루션(Trim Optimization For Lower Fuel Consumption)을 제공하고 있다. 그린십이 기계적 효율성을 통해서 연비와 온실가스 배출을 감소시키는 반면 스마트십은 기계적 효율성과 함께 운영관리의 최적화를 통한 소프트웨어적 효율성을 추가하고 있다. 운항자세 최적화 솔루션은 선박 설계 과정에서 얻어지는 선형모델 데이터를 바탕으로 선박 추진력에 영향을 미치는 최적의 흘수 및 기울기(Trim)를 계산하여 에너지 효율과 연비절감을 달성하고 있다. 또한 시뮬레이션을 통해서 효율성과 함께 안전성을 함께 검증함으로써 선박운항의 안전성도 함께 고려하고 있다(조선IT융합혁신센터 2012, p.4). 원격유지보수 시스템(RMS; Remote Maintenance System)은 스마트십의 주요 기능으로서 선박의 각종 계기와 설비들의 상태를 선사와 장비공급업체 및 조선소에서 원격으로 감시하고, 문제 해결의 방안을 제시하는 시스템이다. 이를 통해서 현장에서 승무원이 직접 문제해결을 할 수 있도록 지원하고 있으며 고장 및 정비로 인한 운항정지일수를 줄일 수 있다. 또한 사소한 결함이 확대되지 않도록 육상에서 모니터링을 통해서 미연에 방지하고 장비와 부품의 교체를 예측하여 예방정비를 실행, 선박 및 설비를 항상 최적의 상태로 유지할 수 있게 지원한다. 원격유지보수 시스템은 경보 모니터링 시스템(AMS: Alarm Monitoring System)과 엔진 모니터링 시스템(EMS: Engine Monitoring System)으로부터 획득한 각종 장비와 시설의 상태 정보를 선박의 통신 네트위크와 위성통신을 통하여 상시 전달하여 선박이 지구상 어느 곳에 있던지 그 위치정보와 함께 모니터링 센터에서 감시할 수 있도록 한다(김웅규 2013, p.44). 2005년 12월부터 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)에서 e-내비게이션(e-Navigation)을 추진하면서 조선산업에 어떻게 IT기술을 접목시킬 것 인가에 관심과 연구개발이 집중되기 시작하였다. e-내비게이션을 실현하기 위해서는 크게 3가지 영역에서의 기술 개발 및 지원이 필요하다. 첫 번째 선박 내에서의 e-내비게이션 지원이다. 안전한 항해를 지원하기 위해서 그동안 독자적이고 폐쇄적으로 제공되었던 선박 장치들의 항해 정보가, 종합적이고 개방적인 구조로 통합되고 관리되어야 하며 이렇게 통합된 항해 정보를 육상으로 제공할 수 있어야 한다. 두 번째 육상에서의 e-내비게이션 지원이 필요하다. 항해자에게 최신의 기상 정보 및 전자해도 정보를 포함해 항해에 필요한 정보들을 실시간으로 제공하기 위한 통신 인프라의 구축이 필수적이라 하겠다. 세 번째는 선박과 육상에서 수집된 정보를 육상 또는 선박으로 전달하기 위한 4S (ship-to-ship, ship-to-shore, shore-to-ship, shore-to-shore)의 구현이다. 현대중공업과 한국전자통신연구원의 협업은 통합통신망의 개발이후에도 스마트십 2.0 연구개발을 위해서 계속 진행 중이다. 2013년 스마트십의 주요 서비스인 안전운항 지원의 핵심 부품인 디지털레이더의 개발에 성공하였다. 디지털레이더에는 한국전자통신연구원이 개발한 고출력 반도체 전력증폭기(SSPA)가 탑재되었다. 디지털레이더는 감지 대상 식별력이 우수하고, 악천후에도 10km 밖에 있는 70cm 소형 물체를 탐지할 수 있을 정도로 해상도가 월등히 향상되었다. 이는 한국전자통신연구원을 비롯하여 현대중공업, 울산경제진흥원, 중소기업 등 10개 기관의 협력이 이룬 성과이다. 현대중공업은 이 레이더시스템을 현재 개발 중인 스마트십 2.0과 연계해 차세대 선박통합운항시스템을 선보일 계획이다(한국전자통신연구원 보도자료 2013.11.19). 현대중공업의 스마트십 연구개발과정의 특징적인 부분은 단계별 진행이다. 스마트십 1.0 단계에서는 주로 통신 및 인프라기술 중심으로 진행되었고 다음 단계인 스마트십 2.0 단계에서 이를 이용한 원격 유지보수관리, 안전운항지원, 운항효율성 강화와 같은 선박관련 서비스를 연구개발 개발하였다. 제조업의 서비스화로서 성과는 스마트십 1.0에서는 거의 보기 힘들었고 향후 스마트십 2.0이 개발 완료되는 2015년에서야 확인할 수 있을 것으로 보인다. 개발 당사자인 현대중공업역시 서비스로서 스마트십은 2.0단계에서 본격적으로 활성화될 것으로 기대하고 있다. 이러한 기초 인프라기술, 응용 서비스 및 부품 연구개발 단계에 따라서 현대중공업의 연구개발도 다르게 진행되었다. 기초 인프라기술 연구에서는 기초과학연구중심의 대학과 연구소와 함께 진행된 반면에 응용 서비스 및 부품 연구단계에서는 제품 및 비즈니스 경험을 가진 중소기업과 협력을 강화하고 있다. 따라서 향후 제조업의 서비스화 연구개발을 위한 정책적 지원은 관련 기술과 시장성숙 단계별로 차별화된 연구개발 지원정책이 제시되어야 한다. 스마트십 연구개발은 현대중공업뿐만 아니라 한국전자통신연구원과 울산대학교 그리고 조선산업IT융합 혁신센터의 많은 중소기업들과 협업을 통해서 진행되었다. 산학연 협력에 있어서 현대중공업은 인터뷰에서 보듯이 매우 만족을 표하였다. 특히 한국전자통신연구원의 김흥남 원장의 ‘ETRI를 현대중공업의 내부연구소와 같이 여기고 기업에서 적극적으로 이용해 달라’는 발언에서 보듯이 국책연구기관의 적극적인 연구의욕이 보다 높은 단계의 연구개발 협력과 성과를 이루어냈다고 본다. 이러한 적극성은 향후 다른 연구기관에도 좋은 사례가 될 것이다. 조선산업 IT융합혁신센터 역시 정부기관과 대기업을 중심으로 중소기업의 연구 개발을 돕고 더 나아가 상업화와 판로를 개척하였다는 점에서 의의가 있다. 조선산업 IT융합혁신센터의 성공은 정책지원이 단순히 연구개발지원에서 머물지 않고 개발 완료된 제품의 상업화와 판로까지 제도적으로 보장하고 있다는 점에서 향후 정책지원의 범위를 확대해야 함을 시사한다. 또한 이를 위해서 주요 구매처인 대기업의 참여가 필요하며 이들 대기업의 적극적인 참여를 유도를 위해 충분한 인센티브를 제공하여야 한다. 경제운항 솔루션과 모니터링 진단 시스템과 같은 응용 서비스들의 연구개발은 조선산업 IT융합혁신 프로젝트라는 큰 틀에서 이루어졌다. 서비스연구개발을 위해서 개발연구단계에서부터 중소기업이 적극 참여하였으며 사업화단계에서는 현대중공업과 대우조선해양이 연구개발제품의 성능 및 사업성을 검토하였고 울산광역시와 조선산업IT융합 혁신센터에서는 기자재와 자금투자를 진행하였다. 개발 완료된 제품에 대해서 중소기업이 생산을 담당하고 이를 대우조선해양과 현대중공업이 구매하여 고객에게 설치 조립서비스를 제공하고 있다. 가치사슬 생태계에서 연구개발과 생산 관련하여 다양한 연구기관들과 중소기업들이 서비스 화하여 현대중공업에게 공급하고 있다. 선박제조에 수많은 협력사가 참여하는 것과 같이 선박관련 서비스의 연구개발에도 다양한 주체가 참여하고 있으며 각 참여주체의 의사소통 활성화와 이해관계 조정이 스마트십 가치사슬 생태계의 운영을 위해서 가장 중요하다.