무인화 선박, 자율주행 선박을 위한 전제 조건 분석!

롤스로이스에서 2045년에 완전 무인화, 자율주행 선박을 선보이겠다는 당찬 포부를 밝혔다. 현재도 기술적으로 가능은 하지만 법적 요건이 갖추어지지 않아 제대로 시운전도 못하는 상황이라 한다. 무인화 선박이 나오면 현재 선박에서 근무하는 직원들의 일자리는 어떻게 될까 걱정도 되지만, 과연 실현 가능한 것인지 현실적으로 분석해 보자!

롤스로이스의 자율주행선박 모형입니다. 무인화선박이므로 거주구역이 없습니다.

<목차>

1. 선박 무인화, 자율주행 선박 도입의 이유?

2. 선박 자율주행을 위한 전제 조건

3. 선박 완전 무인화를 위한 전제 조건

4. 현직 선장이 생각하는 선박 무인화 단계

1. 선박 무인화, 자율주행 선박 도입의 이유?

선박 사고의 대부분은 인적과실이므로, 사람이 아닌 AI가 선박을 운행하면 사고가 줄어들 것이다.
선박의 무인화로 선박당 1년에 10억원 가량 나가는 인건비를 절감 가능하다.
4D(DIRTY, DIFFICULTY, DANGEROUS, DISTANCE) 직업군으로 구인난이 심각하다.
구인난이 심각하고, 선원의 임금이 육상에 비해 차이가 없어지고, 높은 기술과 지식을 요구하는 선원의 수가 줄어들어 선원의 질이 나빠지고 있다.
자동차의 자율주행처럼 선박도 기술적으로 자율주행이 가능하기 때문이다.
선박의 무인화로 거주구역(ACCOMMODATION)을 만들 필요가 없어 그만큼 화물을 더 많이 선적할 수 있게 되어 경제적인 이득이 발생한다.
가족과 생이별하며, 사회와 격리되어 일하는 승선직업에 대한 개선이 필요하다.
경제적인 비용과 기술의 발전이 모두 우호적이다.

2. 선박 자율주행을 위한 전제 조건

현재 선박은 오토파일럿(AUTO PILOT)을 탑재하여 원하는 코스로 세팅하면 그 코스를 추종하여 러더를 제어하여 맞추는 자율주행 1단계를 이미 시행 중이다.
선박이 장애물을 판단하고 자율적으로 피항을 할 수 있는 눈과 고도의 프로그램이 필요하다.
자율주행 자동차가 여러 대의 카메라와 레이더로 앞서 가는 자동차와의 거리, 속도를 판단할 수 있는 것처럼, 고성능의 이미지 센서 처리기술을 가진 시스템이 필요하다.
선박은 자동차처럼 급제동이 불가능하며, 화물선은 고속 주행 시 엔진을 멈춰도 최소 2마일(4킬로미터)은 더 가야 완전히 멈출 수 있기 때문에 충돌 상황에 대한 조종 시물레이션과 DATA가 필요하다.
인공지능이 추월하는 선박, 추월당하는 선박, 선수를 지나가는 선박, 선미를 지나가는 선박에 따라 피항 방법에 대한 많은 데이터를 축적해야 한다.
풍향 풍속과 조류에 따른 LEEWAY를 판단하고, COG를 COURSE로 맞출 수 있는 시스템이 필요하다.
태풍이나 저기압의 영향이 있는 해역을 지날 때, 화물의 안전을 지키기 위한 피항 법과 조선술에 대한 데이터를 축적해야 한다.
상대 선박이나 어선이 자율주행이 탑재되지 않았을 경우에 대한 대비책이 필요하다.
AIS가 탑재된 어망이 바둑판처럼 설치되어 있는 중국 해역에서 항해사들은 눈으로 어선인지 어망인지 가상 물표인지를 확인하여 피해서 가거나 사이를 뚫고 가는 등의 판단을 하는데, 자율주행 시스템의 경우에도 이런 판단을 할 수 있어야 한다. 그렇지 않으면 AIS가 달린 모든 물표를 피해 가느라 마주오는 선박이나 어선과 위험 상황을 만들 수 있기 때문이다.
충돌의 상황을 피할 수 없다고 판단된다면, 충돌의 피해를 최소화할 수 있는 시스템이 작동되어야 한다. 선장이라면 주변의 어선이나 어망에 피해를 주더라도 선박과의 충돌 또는 암초나 육지와의 충돌은 막을 것이다.
해킹에 의한 선박 테러를 대비할 수 있는 시스템이 탑재되어야 한다. 자율주행 시스템이 해킹으로 먹통이 되어 주변 선박과 충돌하거나, 의도적으로 부두에 접안해 있는 선박이나 항만 시설에 충돌시켜 폭발사고를 유발하고, 항만의 입출항 길목을 막아 국가 물류의 흐름을 차단하여 경제적 피해를 입힐 수도 있기때문이다.

3. 선박 완전 무인화를 위한 전제 조건

선박이 무인화되어도 긴급 상황에서 사람에 의해 수동으로 선박을 조선할 수 있어야 하며, 그것을 위한 위성 통신 설비가 갖추어져야 한다. 현재 일론머스크의 스페이스엑스가 만든 위성통신인 스타링크의 월 사용료는 5000$이며, 속도는 300 Mbps라고 한다. 최소한 연간 통신비로 6만 불의 비용이 발생될 것이다.
위성인터넷은 폭우나 기상악화 시 통신이 끊긴다. 통신이 끊긴 상황에서 자율주행 시스템이 먹통이 된다면 그 피해는 이루 말할 수 없을 것이다. 그러므로 어떠한 상황에서도 끊기지 않는 고속의 위성 통신 시스템이 필요하다.
선박의 위성통신 수발 신기는 어떠한 상황에서도 파손되지 않을 만큼 튼튼하게 만들어져야 한다.
선박의 엔진은 내연기관에서 전기모터로의 전환이 되어야 한다. 내연기관은 엔진을 스탠바이 하거나 할 때 추가적인 발전기를 작동시켜야 하며, 그에 따른 점검사항이 많고, 운항 중에도 수시로 관련 스페어의 파손으로 누수, 누유가 발생하여 엔진을 멈춰야 하는 상황이 발생되기 때문이다. 그런 상황에서 기관사가 없다면 어떻게 될 것인가?
선박에 외부인의 침입을 감시할 수 있는 침입감시 시스템이 탑재되어야 한다. 밀항자가 승선하거나, 해적이 승선하거나, 테러리스트가 승선하여 선박과 화물에 피해를 줄 수 있기 때문이다. 그런데 침입 감시가 된다 하더라도 무인화 선박에서는 그들을 막을 수는 없다. 육지나 부두에 인접하여 해양경찰이나 해군이 승선하여 그들을 막는 방법밖에는 없다.
선박화재감시장치가 더욱 세분화하여 설치되어야 한다. 기관실에는 많은 기기들이 돌아가는데, 과열이나 누유로 인한 화재가 언제든지 발생할 수 있기 때문이다. 그런 상황에서 화재를 감시하고 고정식 CO2의 사용 등으로 화재를 진압할 수 있는 원격 시스템이 갖춰져야 한다.
화물창의 화재 시 원격으로 모니터링하고, 고정식 CO2를 사용할 수 있는 시스템이 갖춰져야 한다.
냉동/냉장 컨테이너 화물의 운송 시, 온도를 원격으로 모니터링하고 고장 발생 시 사항에서 수리기사가 승선할 수 있는 시스템이 갖춰져야 한다.
선박이 항만 스케줄을 맞추기 위해 드리프팅이나 투묘를 하는 경우에 자동 투묘 시스템 또는 원격 투묘 시스템이 탑재되거나, 항만 근처에 선박이 접근하면 준비된 선원이 승선하는 절차가 만들어져야 한다.
입항/출항 시 선박의 줄을 내어주고 잡는 선원이 필요한데, 어느 지점에서 무인화 선박에서 유인으로 변경 할 것인지에 대한 절차나 관련 규정이 만들어 져야 할 것이다.
입항/출항 시 도선사가 승선하게 되는데, 도선점의 ETA를 VHF를 통한 교신으로 조정하는 상황에서 무인화 선박과 어떻게 통신을 할 것인지에 대한 절차와 항내에서도 자율운항으로 할 것인지, 수동 조타를 할 것인지에 대한 의논이 필요하다.
선박이 부두에 입항하면, 항해사, 기관사가 승선하여 선박의 항통 장비부터 기관을 점검하고, 각종 스페어나 상태를 점검하는 인력과 시스템이 갖추어져야 한다.
항만국 검사(PSC), 각종 외부 심사, 선급검사 등에 선박의 책임자가 새롭게 지정되어야 할 것이다.
화물의 상태와 라싱 상태, 하역작업 중 선박이나 화물의 손상을 원격으로 확인할 수 있도록 무수히 많은 CCTV가 설치되고, 그것을 모니터링하는 직원이 준비되어 있어야 할 것이다.
무인화 선박을 운용시 발생할 문제점들을 나열하여 해결 방법에 대한 절차서를 만들어야 할 것이다.
선원의 일자리를 빼앗아 가는 과도기에, 선원 노조에 맞서고 적당한 보상을 해야 하는 문제가 발생될 것이다.

4. 현직 선장이 생각하는 선박 무인화 단계

내연기관이 모터와 배터리로만 작동하는 수준으로 변경되지 않는다면, 완전 무인화는 불가능하다.
엔진이 전기차처럼 모터로만 작동되는 수준으로 단순화되고, 어떤 상황에서도 끊기지 않는 위성통신이 가능하게 되는 시점에 육상에서 원격으로 조종하는 무인화 선박은 운항 가능할 것이다.
선원은 없어지지 않는다. 왜냐하면 완전 자율주행이 가능하다 하더라도, 그것을 모니터링하고 수동으로 변경하여 조선해야 하기 경우가 발생하기 때문이다. 그리고 선박의 입항과 출항을 위해 갑판 부원 또한 직업이 유지될 것이다.
선박이 무인화되더라도, 육상의 사무실에서 항해사는 3~4시간 교대로 자율주행 선박이 정상적으로 운항하는지를 모니터링 하고, 레이다와 CCTV상에 보이는 물표가 장애물인지 아닌지를 재확인하는 일을 할 것이다. 또한 항해장비의 상태가 좋지 못하면 수리신청을 하여 차항지에서 엔지니어가 방선하여 수리하도록 지시하는 일을 할 것이다.
선박이 무인화 되더라도, 육상의 사무실에서 기관사는 당직제를 유지하며 선박에서 보내오는 각종 기기의 상태 정보를 모니터링하고, 문제가 발생되면 수동으로 전환시켜 예비 기기를 작동시키고, 차항에 입항했을 때 방선하여 점검을 지시하는 역할을 할 것이다.
선장은 육상의 사무실에서 부두와 근접하는 시점에 원격으로 선박의 스피드를 감속하고 POB에 맞추어 선박을 도선점으로 운항할 것이다. 또한 도선 시간이 밀리거나 대기가 필요한 경우, 육상 당직반을 승선시켜 앵카를 놓을 것이다.
선장으로써 선박의 무인화와 자율주행에 찬성한다. 기술의 발전으로 가족과 생이별하며 사회와 격리되어 일하는 직업은 사라지길 바란다.
결론적으로 선박의 무인화와 자율주행이 가져올 미래는 선원의 입장에서는 환영해야 할 일이다. 왜냐하면 무인화가 되더라도 결국 사람이 해야 하고 판단해야 하는 일이 있기 때문이다. 이런 상황에서 과연 선박의 사용자인 선주는 계산기를 두들겨서 어떤 원하는 답을 찾을 것인가?
선박의 무인화로 선원이라는 직업이 사라진다면, 선주는 선박의 무인화를 대환영할 것이다. 왜냐하면 인건비가 절감되고, 선박에 짐을 실을 공간이 추가적으로 발생되기 때문이다.
그런데 선박이 무인화되더라도 원격으로 선박을 감시하고 조종할 인력이 계속 필요하다면, 선박 무인화에 필요한 기술을 탑재하는데 발생되는 비용과, 초고성능 카메라와 위성통신장비에 대한 사용료, 선박 원격 조종을 위한 사무실비용 등이 추가적으로 발생되기 때문에 이익이 크지 않거나, 오히려 비용이 더 발생한다면 선주는 굳이 무인화 선박을 원하지 않을 것이다.
결론적으로 선박의 완전 무인화는 시기상조이다. 선박의 완전 자율주행 또한 시기상조이다. 선박에 실린 화물의 가치가 화물트럭처럼 몇천만 원 수준이라면 가능할지도 모르지만, 수천억 원 가치의 화물들을 검증되지도 않은 AI 자율주행 시스템에 맡길 수 있는 선주나 화주가 있을까? 만약 AI 자율주행시스템으로 인한 선박 사고시 누구에게 책임을 물을 것인가?
자율주행으로 항해사의 항해업무가 한결 완화될 수 있을것이다. 하지만 그런 완전한 기술과 시스템이 도입 될 때까지는 몇십년의 시간과 시행착오가 필요할 것이다. 그런 과도기에도 피해는 선원에게만 돌아갈 것이다. 그전에 선원법의 족쇄로 부당한 대우를 받고 있는 선원에 대한 인식과 처우부터 개선해 주길 바란다. 육지에서 일하는 일반 직장인들보다 더 좋은 조건이나 보상을 바라지도 않는다. 최소한 근로기준법에서 정한 만큼, 그들 만큼의 휴일과 휴일근로수당, 시간외근로수당, 야간근로수당, 유급휴가 보상을 해 달라는 게 그렇게 잘못된 것일까? 관심 좀 가져주세요!