Ⅲ. 국내 스마트선박 개발 현황과 과제

1. 국내 스마트선박 개발 현황
국내 스마트선박 개발은 주로 대형조선 3사에 의하여 주도되고 있다. 국내 스마트선박 개발은 다른 경쟁국들과 달리 세계 1~3위의 위상과 독자적 R&D 능력을 갖춘 대형 조선사들이 자체적인 연구를 통하여 각각의 노력을 기울이는 형태로 진행되고 있다. 이에 대한 장단점에 대해서는 논란이 있으나 각사는 개별 전략에 입각하여 시장에 대응하고 있다.

(1) 현대중공업
세계 1위 조선사인 현대중공업은 단계별 스마트선박 시스템을 개발 중에 있다. 동사는 지난 2012년 원격 모니터링을 주요 기능으로 하는 Smart Ship 1.0을 개발하여 현재까지 300척 이상의 자사 판매 선박에 장착했다. 현재는 친환경, 안전 운항, 연료효율성 등에 중점으로 둔 Smart Ship 2.0을 개발 중에 있으며, 차세대 솔루션으로 Smart Ship 3.0 개발을 계획 중이다. 2017년 7월에는 운항정보를 실시간으로 분석하여 안전성과 효율성을 증대시킨 통합 스마트선박 솔루션을 업계 최초로 개발했다고 발표한 바 있다. 통합스마트 솔루션은 에너지데이터 분석을 통하여 엔진, 추진기 등을 최적의 상태로 제어함으로써 에너지 효율을 극대화하며, 저항을 최소화하는 선체 자세와 운항속도 정보 등을 통하여 운항효율화를 극대화하고 에너지 효율화와 함께 약 6%의 운항비 절감이 가능한 것으로 밝혀졌다. 그 외에도 충돌회피 등 안전 관련, 기기 모니터링과 원격 유지관리 등 선박의 운항과 운영에 관련된 모든 기능의 솔루션이 통합되었다.
현대중공업의 스마트선박 개발은 자체적인 개발능력과 국내외 기관과의 폭넓은 협력을 통하여 이루어지고 있다. 동사는 2008년 한국전자통신연구원(ETRI), 울산대학 등과 공동으로 스마트십 개발에 착수하여 선박 항해정보기록장치, 추진제어장치 등의 데이터통신망을 하나로 구축한 선박을 2011년 첫 건조했다. 이후 2012년 4월에는 산업통상부, 중소IT업체 등과 함께 스마트 2.0개발에 착수했다. 2015년 8월에는 글로벌 컨설팅사인 액센츄어와 공동으로 선박운항과 물류, 항만정보 등을 종합적으로 연결하는 Connected Smart Ship 시스템을 공동으로 개발했다.
2017년 사우디 최대 국영해운사인 Bahri와 스마트선박 개발 협력을 위한 MOU를 체결하면서 자사 개발 솔루션을 선박에 탑재하고 빅데이터를 확보하는 등 해외 고객 선주와의 협력을 통한 선박개발 전략을 취하고 있다. 2018년 3월에는 글로벌 엔진개발사인 스위스 WinGD와 엔진진단 기능고도화를 위한 MOU를 체결하였으며 선박 엔진에 대한 모니터링, 원격서비스 등을 강화할 계획이다.
2018년 10월에는 글로벌 선박용 위성안테나시스템 업체인 Intellian Technologies와 글로벌 위성통신 서비스업체인 Inmarsat 등과 스마트선박 솔루션의 위성통신 서비스 기술개발과 신뢰성 검증용 테스트베드 구축을 위한 MOU를 체결했다. 스마트선박 개발에 있어 현대중공업은 분사된 계열사별 분업화 구조를 통한 그룹내 협력체계를 갖추고 있으며 미래 시장에 대한 사업 역량 강화를 꾀하고 있는 것으로 추정된다.
현대중공업은 스마트선박 개발을 지휘하고 미래 선박건조를 담당하는 역할을 할 것으로 예상된다. 전자와 솔루션을 담당하는 계열사인 현대일렉트릭은 선박 내 기기를 연결하는 통합 ICT 플랫폼 인티그릭(INTEGRIC)을 개발하였으며 향후 지원서비스를 담당할 것으로 보이며, 현대글로벌서비스는 모니터링, 진단, 유지관리 등 선박의 인도 후 스마트선박에 관련된 서비스 역량을 제고하고 사업을 영위할 것으로 추정된다. 전반적으로 현대중공업의 스마트 선박개발은 자체적인 전략과 구조를 체계적으로 갖추고 추진되는 것으로 평가되나 기자재업계, 해사기관 등과의 폭넓은 협력체계 부족에는 다소 아쉬움이 있다.
동사는 그룹 내의 체계적 구조와 장기간에 걸친 전략적 접근으로 스마트선박 개발에 박차를 가하고 있는 것으로 보인다. 그러나 독자적으로 개발된 플랫폼이 국제적인 표준으로 채택될 가능성이 낮다는 점에서 개발의 비효율성이 존재할 수 있으며, 기자재업계와의 폭 넓은 협력이 부족한 것으로 보여 향후 Kongsberg를 중심으로 한 유럽 기자재업계와의 주도권 경쟁이 발생할 위험성도 있다.

(2) 삼성중공업
삼성중공업은 자체적으로 스마트선박 솔루션인 ‘인텔리맨십(Intelliman ship)’을 개발하고 2018년 1월부터 계약된 모든 선박에 장착하기로 했다. 동사의 솔루션은 선박의 위치정보와 기기상태 등 약 1,000여개의 데이터를 실시간으로 수집하고 분석하는 기능이 있다. 이러한 솔루션은 선상에 탑재된 데이터 수집과 저장 및 통신을 위한 자체개발 플랫폼 BIG(on Board Integrated Gateway)의 기반하에 이루어진다.
선내에 탑재된 솔루션인 S.Vessel에 의해 선박의 항로 및 항법 최적화, 연료효율 모니터링 및 향상, 모션모니터링 등 분석치가 선장에 제공되어 상황 판단에 도움을 주는 기능이 있으며, 실시간으로 수집된 데이터는 선주나 선사가 이를 웹으로부터 다운로드 받아 활용할 수 있도록 하는데, 이를 위해 아마존웹서비스와 제휴한 클라우드를 사용하기로 했다. 선사는 삼성이 제공하는 소프트웨어(s.fleet)를 활용하여 자사 선단에 대한 데이터 분석이 가능하다.
동사의 솔루션은 친환경 고효율 관련 기능을 탑재하고 있으며 최근 기술인증을 획득하여 유럽과 IMO의 규제 대응에 활용할 수 있도록 했다. 자사가 개발한 ESD(energy saving device)를 장착하고 연료효율을 제고시킴과 동시에 이에 따른 연료사용량와 이산화탄소 배출량 등을 실시간으로 계측하여 데이터를 축적할 수 있도록 했다. 이를 통한 운항리포트를 생성하는 과정에 대하여 미국선급인 ABS로부터 인증을 획득함으로써 해당 기술에 대한 신뢰성을 확보하고 유럽이나 IMO가 실행하는 리포트 제출 의무에 대응할 수 있도록 했다.
현재 삼성중공업의 스마트선박 기술은 원격 모니터링 단계를 완료하여 상업화한 수준이며 향후 원격 제어에 대한 연구개발을 추진할 것으로 예상된다. 동사의 솔루션은 기기에 대한 원격 모니터링의 상업화 단계에 도달하였으며, 이를 통하여 선박 운항 빅데이터를 수집하는 문제도 해결되었다. 자사판매 선박에 대한 1년간의 기본 서비스 기간 중 빅데이터 수집이 가능하게 되었고 서비스 약정에 따라서는 장기간의 빅데이터 수집도 가능할 것으로 예상된다. 이러한 빅데이터는 향후 스마트선박 개발에 중요한 자산이 될 것으로 보인다. 동사의 스마트선박 개발은 단계별로 진행중이며 이며 모니터링이 완료된 상황이므로 이후 원격제어와 무인자율주행 기술 개발을 추진할 것으로 예상된다. 그러나 여전히 독자적인 솔루션 개발로 시장의 플랫폼 표준화에 대한 대응책은 부족하며 시장 선점과 주도권에 대해서는 확신할 수 없는 상황이다.

(3) 대우조선해양
대우조선해양 역시 독자적인 플랫폼과 솔루션 개발을 진행 중이다. 대우조선해양은 2016년 10월 조선해양 제어시스템 연구를 위하여 HILS (Hardware in the Loop System)센터를 개설하고 자동화와 제어시스템에 대한 연구개발을 진행했다. 2018년 5월에는 네이버, 인텔 등과 3자 업무협약을 맺고 스마트선박 개발에 공동 협력하기로 했다. 네이버 비즈니스플랫폼(BP)과의 업무협약을 통하여 스마트선박의 빅데이터 활용에 네이버 BP의 클라우드를 인프라로 활용하기로 합의했으며, 선내 IoT 시스템은 인텔의 IoT 솔루션을 도입하기로 했다.
대우조선해양은 자체 스마트선박 모델로 DS4를 개발 중에 있으며 네이버 BP, 인텔과의 협력은 동 개발 작업의 일환이다.
동사의 개발은 현재 실선박에 적용할 수 있는 수준까지 도달한 것으로 보이나 아직까지 실적은 없으며 빅데이터 확보를 위한 선주들과의 협력 사례도 알려지지 않았다. 현재 DS4의 개발은 계약 가능 단계까지 와 있는 것으로 추정되나 구체적인 계약 실적은 알려지지 않았고 인도실적은 아직 없으며, 실선의 운항조건에서의 빅데이터 확보전략은 아직 명확하지 않으며 사례도 알려지지 않았다.

(4) 기타
현재까지 대형 3사를 제외한 업계나 학계의 대대적인 프로젝트는 알려지지 않았고 기자재 관련 연구가 일부 진행되고 있는 것으로 추정된다. 해외사례에서 관찰되는 국가 주도나 업계와 학계를 망라하는 대대적인 협력 프로젝트는 거의 알려진 바가 없다. 다만, 국책연구소를 중심으로 한 기자재 관련 연구가 일부 진행되는 것으로 추정된다.

2. 국내 스마트선박 개발 시사점과 과제

(1) 스마트선박 개발에 있어서 한국은 조선업 강국이라는 강점과 관련 기자재 경쟁력이 유럽이나 일본에 비하여 낮다는 약점
한국이 스마트선박 개발과 시장 선도에 있어서 강점이라 할 수 있는 점은 세계 최고의 조선소들이 몰려있고 종합적인 선박시스템을 개발하는 능력이 가장 높다는 점이다. 기자재산업도 엔진을 포함하여 종합적인 뒷받침이 가능한 수준이다.
약점으로는 선박의 항해, 통신, 제어 등 스마트선박의 핵심부문에 해당되는 기자재의 경쟁력과 신뢰도가 유럽이나 일본에 비하여 낮다는 점이며, 이러한 점은 유럽이 스마트선박 시장을 선도하려는 전략의 기반이 되고 있고 일본 역시 이를 기회로 조선시장 점유율을 대폭 확대하려는 계획을 세우고 있다.
또 하나의 약점은 해사 관련 법령과 제도 등 사회적 인프라가 서구 선진국에 비하여 약하다는 것이다. 이러한 약점은 스마트선박 관련 법규와 제도를 서구에 맞게 확립함으로써 유럽이 시장을 주도할 수 있는 요인이 될 가능성이 있다.

(2) 대형 3사에 의하여 주도되고 있는 국내 스마트선박 개발은 일정 수준의 성과를내고 있으나 문제점도 있음
스마트 선박은 선박 자체보다는 선박 내에 탑재되는 기자재와 통신기술, 빅데이터 분석, 계측과 제어, 법규와 규제 등 기존 조선업의 범주를 넘는 부문의 핵심 역량이 필요하다. 3사는 각각 이러한 역량을 확보하기 위하여 타기관과의 협력을 강화하고 있으나, 기자재 업계와의 협력을 통한 역량 강화 등 여러 부문에서 부족한 점이 있다. 이는 조선 3사만의 역량으로는 해결하기 어려운 상황이다.

(3) 국가적으로는 스마트선박 개발에 대한 지원정책이 발표되고 있으나 아직까지 실행에 이르지 못하고 있음
2017년 선박해양플랜트연구소와 산업부, 해양수산부 등을 중심으로 국책연구소, 대학, 기자재업계, 선급, 국내 선사 등이 참여하여 실선까지 건조하는 사업의 예비타당성 심사를 신청하였으나 기획력 부족으로 2018년 최종 탈락했다. 이로 인하여 국가가 개발을 지원할 수 있는 실질적 방안이 막히는 결과를 가져왔다. 예비타당성 검토의 탈락으로 2년의 시간이 허비되었고 현재 새로운 사업의 예비타당성 기획을 준비할 것으로 알려지고 있으나 기획과 심사에 다시 2년이 소요됨으로써 경쟁국에 비하여 속도가 크게 뒤처질 것으로 예상된다.
유럽뿐 아니라 일본, 중국 등 모든 경쟁국들이 국가의 주도나 지원 하에 다양한 기관들의 협력을 이끌어내며 개발을 진행하고 있는 것과는 달리 한국은 정부의 의지에도 불구하고 방법을 찾지 못하는 상황이 벌어지고 있다. 이에 따라 스마트선박을 국가적 노력으로 경쟁력을 축적하고 있는 경쟁국들에 비하여 조선 3사의 개별 경쟁력에 의존하여야 하는 불리한 상황에 놓이게 되었다. 또한 국가 지원에 의존하여야 하는 영세 기자재업계, 중형조선업계 등은 대응책이 없는 상황이다.  이에 따라 스마트 선박 경쟁력이 경쟁국에 비하여 크게 하락할 위기를 초래할 우려가 높아지고 있다.

(4) 현재 기관간 협력이 이루어지지 못함으로써 국가적인 경쟁력을 확보하기 어려울 것이라는 우려도 제기
조선업계, 기자재업계, 해운업계 및 관련 기관들간의 협력이 이루어지지 않음으로써 개별사의 역량만으로 시장의 변화에 대응하여야 하는 어려움이 예상된다. 일례로 현대중공업이나 삼성중공업이 확보한 고객선사의 운항 빅데이터는 모니터링 수준에서의 데이터이며 원격제어나 자동운항 단계의 데이터는 확보할 수 없으므로 무인 자동운항까지 시험을 목표로 하는 해외 실선제작에 비해서는 뒤떨어진 수준을 보였다. 이처럼 원격제어와 자동운항 수준의 개발을 위해서는 국가적인 제도적 뒷받침 하에 협력선사의 선박을 자동운항 수준으로 건조하고 내항에서 시험하는 과정을 거쳐야 하는데 이는 조선 3사 단독으로는 불가하며 범국가적 협력이 있어야 한다. 개발이 뒤처질 경우 유럽이나 일본이 제시하는 표준이나 국제적 규제에 따라야 하고, 이를 미리 준비해온 경쟁국들에 비하여 크게 불리한 상황에 처할 것으로 예상된다.
국내에서 유일하게 선박에 대한 R&D에 투자하여 온 한진해운의 퇴출 이후 국내 선사의 자체 연구개발은 기대하기 어려워 스마트 선박의 등장으로 시장이 변화하는데 있어 국내 선사들도 적응이 늦을 수밖에 없는 점도 우려로 제기되고 있다. 국내 기자재 업계 역시 적응하지 못할 것으로 예상되어 Kongsberg가 주도하는 유럽 기자재업계에 시장을 빼앗기게 될 우려도 높다. 국내 대형조선 3사를 제외한 모든 해사 관련 업계의 경쟁력이 저하될 수밖에 없는 상황이므로 시급히 이에 대한 협력 방안이 강구되어야 할 것이다.

(5) 국내 조선 3사 각각의 개발 노력 역시 문제점 내포
국내 조선 3사는 한국형 플랫폼을 통일하여 시장의 주도권을 공동으로 장악하려는 의도로 논의를 진행한 바 있으나 각 사의 우선권을 주장하며 2016년 논의가 중단되었다. 이후 각 사는 자신의 플랫폼을 개발하고 이들의 기반 하에 선박의 경제성 등에 중점을 둔 각 사의 시스템을 개발해 왔다. 플랫폼과 기자재의 운영에 있어서 기술적으로 앞서있는 Kongsberg를 위시한 유럽 기자재업계는 유럽선주들의 절대적 신뢰를 받고 있어 선주들이 선박발주 시 동사의 시스템을 지정할 경우가 많을 것으로 예상된다.  이러한 경우 선박 시스템과 기자재시스템을 맞추는 기술적 문제에 있어 상호간 업무 범위와 부담을 협상하여야 하는데 3사가 각자 대응할 경우 협상력이 약화됨으로써 불리한 조건을 감수하여야 하고 이는 경쟁력 저하로 이어질 수 있다.
만일 3사가 동일한 플랫폼으로 통일하고 이를 미리 유럽 기자재업계에 제공할 경우, 세계 1~3위 조선소의 위상에 따라 기자재 업계가 시스템 개발시 이를 활용하여 불필요한 노력과 비용을 줄일 수 있다. 또한, 이렇게 개발된 시스템은 신뢰할 수 있는 기자재와 조선업계의 협력을 통하여 이루어짐으로써 유럽 선주들의 신뢰도 제고되며 수주전에서도 경쟁국에 비해 유리한 요소로 작용할 것이다. 현재 일본은 국가적으로 통일된 플랫폼을 개발하여 이러한 전략을 구사할 준비가 되어 있는 상황이나 조선업계의 영향력이 약하여 한국이 준비를 서두른다면 일본의 선점을 막을 수도 있다. 국내 3사의 통일된 플랫폼은 국내 기자재 업계의 개발에도 유리하여 국내 업계가 유럽 기자재 업계와 경쟁할 수 있는 기반이 될 수도 있다.

(6) 국가적 지원이 시작되고 범국가적 협력하에 개발을 진행해야 할 것
많은 문제를 안고 있는 스마트선박 개발에 있어서 위험과 우려를 제거하고 경쟁력 우위에 설 수 있는 방안은 하루 빨리 국가적 지원이 시작되고 범국가적 협력하에 개발을 진행하는 것이다. 이에 따라 조선 3사도 플랫폼 통일과 전략적 개방에 대한 논의를 다시 시작하여야 할 것이다.
또한, 정부 역시 스마트선박 개발지원 의지를 정책적으로 밝히고 있는 만큼 신속한 지원 방안을 찾아야 할 것이다. 업계와 관련 해사 기관들 역시 스마트선박 시장에 대비하여 연구해야 할 과제들을 숙고하여 정리한 후 국가적 협력에 동참할 준비를 해야 한다. 연구과제가 기존 조선업계보다 IT 업계의 협력이 필요한 만큼 이에 대한 협력 방안도 새롭게 강구되어야 할 것이다.

Ⅳ. 결론 및 시사점

경쟁국과의 스마트선박 개발현황을 비교하면 표2와 같으며 뒤처진 부분에서는 빠른 대응이 필요할 것이다.

(1) 스마트선박 시장에는 아직까지 불확실성이 많으나 착실한 준비 필요
스마트 선박은 각종 센서, 통신 기기 등의 장착이 증가하면서 건조비가 높아져, 선원비와 연료비 감소에 의한 경제적 효과가 증가된 CAPEX 투자를 능가할 것인지에 대해서는 아직 의구심이 있다. 또한, Google 등 글로벌 IT기업들이 적극적으로 뛰어들고 있는 자율주행차 시장과는 달리 규모가 작아 참여기업의 수가 적고 속도도 자동차에 비하여 더디게 진행되고 있다.
그러나 이러한 상황을 시간적 여유로 받아들여서는 안 될 것이며 항만자동화까지 연계되어 선박의 자동화는 대세적 흐름임을 인식하여야 한다. 국내 조선, 해운업계뿐 아니라 해사관련 제도, 비즈니스 모델의 변화까지 관련된 모든 부문에서 경쟁국들의 개발 속도에 뒤처지지 않도록 착실한 준비가 필요하다.

(2) 기술개발과 함께 스마트선박 시장의 흐름을 읽고 이에 대응하는 전략도 지속적으로 연구 앞서 기술한 바와 같이 Kongsberg의 독자적 플랫폼 개발 및 기자재 포트폴리오 구축, 일본과 중국의 국가적 플랫폼 개발, 국내 3사의 독자적 개발 등으로 시장은 향후 방향을 짐작하기 어려울 정도로 불확실성이 높다.
향후 어느 기업 또는 어느 나라의 플랫폼을 어디까지 개방하고 누구와 제휴하느냐에 따라 시장의 구도가 크게 변화할 가능성도 있다. 또한, 어느 기업도 어느 나라도 뚜렷한 전략이 보이지 않으며 모든 주체가 향후 방향성에 대하여 깊이 고민하고 있는 것으로 추정된다. 이러한 상황에서 시장의 개발 현황, 흐름 등을 정확히 파악하고 사업전략을 개발하는 것이 중요하며 전략에 따라서 국내 산업계가 시장의 주도적 위치에 설 것인지 혹은 종속적 위치로 전락할 것인지가 결정될 수 있다. 향후 플랫폼의 전략적 선택과 개발 방향, 적용 기자재들의 제휴 방향, 선박의 친환경 고효율 기술 및 운항비용 저감 등이 전략 연구에 있어 중요한 요소가 될 것으로 예상된다. 그러므로 산업계 등은 기술개발의 속도를 높이는 것도 중요하나 이러한 시장전략을 연구하는 노력도 중요할 것이다.

(3) 범 국가적 노력은 매우 중요하며 반드시 필요함
현재의 변화는 글로벌 트렌드이며 세계 단일시장이라는 조선, 해운 시장의 특성상 국경없는 글로벌 기관 간의 협력은 중요하다. 그러나 이러한 국제적 변화에 대응하여 국내 조선 및 기자재산업과 해운산업이 생존을 넘어 새로운 기회를 통한 발전을 도모하기 위해서는 국내 기관간의 협력과 상호발전이 매우 중요하다.
국내 기자재 산업이 굳건하게 후방을 지원하여야 원가 등 모든 경쟁력에서 조선산업이 우위를 유지할 수 있는 만큼 조선업계의 스마트선박 개발은 국내 기자재업계와 협력하는 개발 노력이 필요할 것이다. 해운업계 역시 국내 조선업계와의 협력을 통하여 장기적인 경쟁력 우위 전략을 강구할 필요도 있다. 조선 및 기자재업계도 기존 산업의 틀을 벗어나 IT업계 등 국내 관련 산업의 능력을 협력을 통하여 활용하여야 할 것이다. 기술개발뿐 아니라 제도적, 법률적 변화 등도 예상되는 만큼 선급을 비롯한 관련 기관과 정부와의 협력도 필요하다. 정부 역시 국내 기관간의 협력을 이끌기 위하여 개발비 지원뿐 아니라 협력에 있어서 기관간의 이해관계 조정, 제도적 연구 지원 등 보다 적극적 역할 수행이 필요할 것으로 사료된다.