스마트 항만, 미래 항만의 혁명
수많은 변수가 존재하는 바다에서 인류는 오랫동안 경험과 감각에만 의존해왔다.
급변하는 기후변화로 기상 예측은 갈수록 어려워지는 반면, 해상 교통량은 꾸준히 증가해
바다는 더 이상 인간의 경험과 감각만으로 감당하기 어려울 만큼 복잡해졌다.
2026년 하반기, 정부는 부산에서 네덜란드 로테르담까지 북극항로 시범 운항을 추진한다.
새로운 바닷길이 열리고 있는 지금, 선박 운항의 방식을 바꿀 자율운항 선박과
항만 운영의 효율성을 높여줄 스마트 항만에 대해 살펴보고자 한다.
01
완전 자율운항 선박
자율운항 선박은 레이더, 카메라, 라이다 등 다양한 센서를 통해 수집한 정보를
AI 시스템이 분석하여 항해를 보조하거나 원격·자율 운행할 수 있는 첨단 선박 기술이다.
자율운항 선박의 중요성이 커지면서 최근에는 인간의 개입이 들어가는 단계에서 더 나아가
모든 것을 스스로 판단하는 ‘완전 자율운항 선박’이 새롭게 떠오르고 있다.
◎ 국제해사기구(IMO) 자율운항 선박 자율화 등급
국제해사기구(IMO)는 자율운항 선박 기술을 선박의 무인화 과정에 따라 4단계로 구분한다.
1단계
AI 시스템의 보조를 받으며
선원이 직접 판단을 내리는 단계
2단계
선원이 탑승한 상태로 육상에서도 원격 제어가 가능한 단계
3단계
선원 탑승 없이 육상에서 감시 및 원격 제어가 가능한 단계
4단계
AI 시스템이 스스로 모든 상황을
인식, 판단하는 완전 자율운항 단계
우리나라는 2020년부터 진행된 자율운항선박 기술개발사업으로
3단계 수준의 기술 개발에 성공했고, 이를 바탕으로 IMO 국제 표준 논의를 주도했다.
◎ 새로운 바닷길, 북극항로 개척을 위한 준비
영하 40도의 혹한과 6개월 동안 이어지는 극야, 그리고 예측하기 어려운 해빙 상태까지.
북극은 사람이 직접 판단하기 힘든 극한의 환경이기 때문에
일반 바다보다 무인화·자동화 기술이 더 절실한 곳으로 평가받고 있다.
기술 개발을 관리·감독하는 해양수산 R&D 전문기관 KIMST는 4단계 수준 기술을 확보해
앞으로 엄청난 규모로 성장하게 될 글로벌 시장을 선점하겠다는 목표를 세웠다.
이에 따라 올해부터 2032년까지 무인 항해, 기관 자동화, 운용 기술, 검인증과 실증 등
선박 운항의 전 과정을 아우르는 ‘AI 완전자율운항 선박 개발사업’을 본격적으로 추진한다.
이와 함께 우리나라는 지난 2025년 1월, 세계 최초로 ‘자율운항선박법’을 시행해
실제 바다에서 기술 실험 시 거쳐야 하는 안전 절차 기준을 마련했고,
민관 합동으로 개발한 한국형 자율운항선박 시스템을 실제 컨테이너선에 실어
기술과 안전성을 검증하며 새로운 북극항로를 맞이하기 위한 만반의 준비를 하고 있다.
◎ 바다에서 시작되는 두 번째 혁명
자율운항 선박이 실현되면 AI 시스템을 통한 24시간 모니터링 및 실시간 대응이 가능해져
인적 과실에서 비롯되던 해양 사고의 위험성이 대폭 줄어든다.
또한 항로 최적화를 통해 물류 효율성을 높이면서 운영비를 절감하고,
연료와 온실가스 배출을 최소화해 저탄소 해운을 실현할 수 있을 것으로 기대된다.
머지않은 미래에 완전 자율운항 선박은 바다 위에서 시작되는 두 번째 혁명이 될 것이다.
사고 시 책임 소재, 제도 개편, 선원의 역할 전환 등 해결해야 할 과제들이 남아있지만
새로운 바닷길, 북극항로가 열리고 있는 지금 대한민국은 이미 그 변화의 중심에 서 있다.
02
스마트 항만
북극항로가 활용되기 시작하면 아시아와 유럽을 잇는 해상 운송 속도가 훨씬 빨라질 것이다.
그러나 아무리 자율운항 선박이 북극항로를 가로질러 빠르게 도착하더라도
항구의 하역 시스템이 뒷받침하지 못한다면 해상 물류 혁신은 결코 완성될 수 없다.
이때 중요한 것은 바로 빠른 항로와 효율적인 스마트 항만의 결합이다.
◎ 스마트 항만 구축을 위한 기술 자립
현재 우리나라 항만에서 사용되는 안벽 크레인의 핵심 부품 중
국산의 비율은 29.3%에 불과하며 부품의 상당수를 해외 기술에 의존하고 있다.
해외 기술에 대한 의존도가 높으면 국제 정세가 불안해질 때마다 부품 수급에 차질이 생기고,
대체할 선택지가 없어 가격 결정 구조에서 자유로울 수 없다.
무엇보다 장비 고장 시, 해외 기술자나 부품을 기다리는 동안 항만 운영이 지연될 수 있다.
이러한 문제들은 단순한 비용을 넘어 항만 운영의 안정성과 국가 안보로 직결된다.
이에 해양수산부는 자체 기술로 움직이는 효율적인 스마트 항만을 구축하고자
약 45개월간 3단계에 걸쳐‘스마트항만 기술사업 경쟁력 강화 핵심기술 개발사업’을 추진한다.
◎ 자동이송장비 핵심 부품 국산화
AGV는 사전에 정해진 경로를 따라 이동하며 컨테이너를 운반하는 무인 물류 로봇이다.
AGV 또한 핵심 부품의 상당수를 해외 기술에 의존하고 있기 때문에
이번 사업을 통해 중요한 역할을 하는 4개의 부품을 개발할 예정이다.
샤시 프레임은 컨테이너 하중을 지탱 하는 차체 구조물로, 장비 안전성과 내구성을 좌우한다.
엑슬은 AGV가 정해진 경로를 따라 움직이도록 바퀴에 동력을 전달하는 구동 핵심 부품이다.
배터리 팩은 AGV가 인간의 개입 없이 장시간 운행하도록 전력 공급하는 에너지 저장 장치다.
급속 자동 충전기는 작업 중에도 자동으로 충전하며 정차 없이 연속 운행이 가능하게 한다.
해당 부품들도 마찬가지로 실제 자동이송장비에 조립해 일정 기간 운용된다.
이 과정을 통해 실제 현장에서 제대로 작동하는지 기술 검증을 받게 된다.
◎ AI 통합 관제 시스템 및 SLAM 기반 자율주행 기술 개발
수많은 장비를 충돌 없이 효율적으로 운영하기 위한
AI 통합 관제 시스템과 자율주행 기반 운영 기술도 개발 대상으로 선정되었다.
AI 통합 관제 시스템은 터미널과 장비를 거의 실시간으로 연동해
각 장비에 이동 경로 및 작업 순서를 전달한다.
SLAM 기반 자율주행 기술은 카메라와 센서를 통해 주변 환경을 인식하고
스스로 위치 파악 후 이동하는 방식으로,
대규모 센서 없이 장비가 스스로 경로를 인식할 수 있다는 것이 특징이다.
이 시스템이 적용되면 불필요한 이동 및 대기 시간이 줄어 효율적인 항만 운영이 가능하다.
작업 시간을 단축하는 자동화 하역 장비와 컨테이너를 신속하게 옮기는 무인 자동이송장비,
그리고 항만 전체의 흐름을 조율하는 AI 기반 관제 시스템.
이 세 가지가 동시에 맞물릴 때 항만은 비로소 하나의 지능형 시스템으로 작동하게 된다.
새롭게 개발한 기술로 국산 크레인과 AGV의 글로벌 경쟁력을 확보하고
수입 중심 구조에서 수출 가능 구조로 전환하는 것이 앞으로 우리가 달성해야 할 목표다.
지금 대한민국은 국내 스마트 물류 기술의 잇따른 신기술 인증과 해외 협력 등
바닷길의 새로운 변화를 맞이할 준비를 하고 있다. 자율운항 선박과 스마트 항만 구축은
한국의 항만을 동북아 물류를 연결하는 핵심 허브로 도약시킬 것이다.