해사분야 드론 활용, 어디까지 왔나

해사분야에 드론(Drone, 소형 무인비행체)이 본격적으로 뜨고 있다. 선용품 배송부터 선박검사, 항만관리, 해양안전 및 해양오염 감시에 이르기까지 다방면으로 드론이 활용되면서 관련업계의 비용과 안전, 운영적인 측면의 효율성을 높여주고 있다. 국내외 해사분야의 드론 활용이 어디까지 왔는지 알아본다.

바다 위를 나는 드론의 쓰임새가 날로 넓어지고 있다. 그간 아마존, 구글, 월마트, DHL, UPS 등과 같은 대형 글로벌 물류 및 유통업체들이 드론의 개발과 활용을 주도해왔다면 최근에는 선용품 배송에서 선박검사, 항만 시설관리, 해양안전 및 해양오염 감시, 수색 및 구조 등 해사분야의 다양한 영역으로 드론의 활용이 확대되고 있는 것이다.

드론은 사람이 직접 타지 않고 무선 전파로 조종하는 무인 항공기로 4차 산업혁명을 주도하는 대표적인 신기술이자 전 세계적으로 폭발적인 성장세를 보이는 시장이다. 글로벌 시장조사기관 마켓앤마켓(MarketsandMarkets)에 따르면, 드론을 활용한 물류 및 운송시장의 규모는 2022년 112억달러에 2027년 290억달러로 증가할 것으로 전망된다. 이 기간 해운시장에서의 드론활용이 가장 높은 성장률을 보일 것으로 예측됐다. 국토교통부는 2017년 국내 드론시장 규모를 704억원으로 추정했으며. 관련 법령을 정비하고 규제를 완화하는 동시에 상업용 드론과 기술 경쟁력을 육성해 2024년까지 1조 4,000억원 규모로 키운다는 계획을 발표한 바 있다.

특히 선박의 드론 활용기회는 앞으로 점점 증가할 것으로 전망된다. 해외에서는 윌헴슨십서비스가 올해 하반기부터 세계 첫 선용품 드론 배송 서비스를 선보일 계획이며, 우리나라에서는 울산시에서 드론을 활용한 선용품 운송 시스템을 올해부터 구축할 예정으로 있다.

선용품의 해상운송에서 드론을 투입하면 신속성과 경제성이 뛰어나다는 장점을 가진다. 기존 바지선을 이용할 때 보다 물류비용을 줄일 수 있으며 선박으로 운송하기 까다로운 지역까지 이동할 수 있다. 물론 드론의 단점으로는 외부날씨에 따라 운행이 제한된다는 점과 배터리 용량 한계 및 짧은 비행시간 등이 꼽힌다.

향후 해사부문의 드론 활성화를 위해서는 안전운항 및 관리규정이 조속히 마련되어야 한다는 지적이 나온다. 전문가들에 따르면, 현재 기체 무게가 12kg 이하의 드론의 경우에는 운항 및 신고 규제가 없는 상황이다. 선용품공급업체들이 드론으로 서류나 소형 부품을 다수 배송할 경우 항만의 혼잡 가능성이 높아지므로 이에 대비한 운용규칙을 마련해야 한다는 지적이다.

 

윌헴슨십-에어버스,

세계 첫 선용품 드론배송 착수

윌헴슨십스서비스(Wilhelmsen Ships Service)가 항공기 제작사 에어버스(Airbus)와 파트너십을 맺고 올 하반기부터 세계 최초 드론 배송서비스를 본격 선보인다.

양사는 6월 5일 그리스에서 열린 포시도니아 선박박람회에서 ‘해양 드론 UAS(unmanned air system) 프로젝트’ MOU를 체결하고 앞으로 해양 선용품 드론 배송 활성화와 상용화 투자를 위해 협력하기로 했다. 이에 따라 조만간 싱가포르항에서 선박-육상을 연결하는 선용품 드론배송의 파일럿 테스트가 진행될 예정이다. 에어버스가 개발한 드론은 싱가포르항 동부 항만에 정박 중인 선박을 대상으로 부품, 문서, 식수, 소모품 등의 키트를 배송하게 된다. 동 프로젝트는 플래닝에 1년이 걸렸으며, 윌헴슨십스와 에어버스 뿐 아니라 싱가포르항만공사 및 싱가포르 민간항공국 간의 긴밀한 협력으로 이뤄졌다.

윌헴슨십스 측은 “지난해 우리가 선용품의 드론배송을 시작한다고 발표했을 때만 해도 회의적인 반응이 많았으나 이번 에어버스와의 협업을 통해 앞으로 동 사업이 매우 획기적이고 의미 있는 물류사업이 될 것으로 확신한다”고 전했다. 또한 “드론 배송은 신속하고 안전할 뿐 아니라 비용 효과적이다. 보트 비용의 90%까지 절감되고, 환경적 영향도 최소화할 수 있다”고 덧붙였다.

머스크 2016년 탱커선 식료품 드론배송 성공

세계 1위 선사 머스크라인은 선박의 소형 물품 재보급에 드론을 활용하는 방안을 검토하고 있다.

머스크는 지난 2016년 쿠키 한 박스를 실은 드론을 250m 떨어진 탱커선으로 띄우는 시범사업에 성공했다. 회사 측은 소형 물품을 선상에 배달하는데 드는 바지선 이용비는 평균 1,000달러 이상이나 드론을 통해 연간 3,000-9,000달러를 줄일 수 있을 것으로 전망했다. 머스크는 드론제조사 등과 협력하여 원거리의 10kg 패키지 운송이 가능한 대형 드론의 테스트 및 투입을 검토 중인 것으로 알려졌다.

상업용 드론개발업체 ‘Volans-I’도 선용품 배송에 특화된 드론을 개발 중이다. 먼 바다에서 항해 중인 선박에 무거운 물건을 싣고서도 접근할 수 있도록 제작됐으며, 최근 아리조나의 호수에서 운항 중인 보트 플랫폼에 착지하는 테스트를 거쳤다. 동 드론은 최대 500마일을 이동할 수 있고 화물 20파운드 이상을 한 번에 운송할 수 있다. 1시간에 200마일 스피드를 내며 LA에서 샌프란시스코까지 3-4시간이 걸린다.

미국 해안경비대(USCG)는 해역의 선박감시 및 경비업무에 무인드론을 활용하고 있다. USCG는 올 6월 보잉의 자회사인 드론제조사 ‘Insitu’와 1억 1,700만달러 규모의 드론장비계약을 체결했다. 유럽해사안전국(EMSA)도 국경 간 해역관리, 구조 및 구난, 환경오염 모니터링 등에 드론을 투입하고 있다. 지난해 불법 어업 및 밀매, 밀입국 등의 업무에 사용할 최대 규모의 ‘민간용 해양 드론’ 계약을 체결하기도 했다.

특히 드론은 선박검사의 안전성과 효율성을 높이는데 효과적으로 쓰이고 있다. 한국선급을 비롯한 세계 주요 선급들은 지난해부터 선박검사에 잇달아 드론을 투입하고 있다. DNV GL은 지난해 오프쇼어 선박에 드론을 활용한 검사를 첫 실시했으며 ABS(미국선급), LR(영국선급), NK(일본선급) 등도 선박 탱크 검사에 무인드론을 사용하고 있는 것으로 나타났다.

한국선급은 지난해말 거창대학 산학협력단과 원격선박검사 기술 활용 기획 및 개발을 위한 MOU를 체결하고 드론을 활용한 원격선박검사 서비스를 시행 중이다. 한국선급 측은 “축구장 몇 배 크기인 선박 한 척을 사람이 직접 검사하고 준비하는데 수반되는 시간과 비용 등이 크게 감소하여 해운업계의 가격경쟁력과 운영의 효율성도 크게 높아지게 된다”는 설명이다.

울산시 ‘해상 선용품 드론 배달 시스템’ 구축 추진

국내에서는 ‘해상 선용품 드론 배달 시스템 구축사업’이 최초로 추진된다.

울산시는 울산항 반경 2㎞ 이내에 드론을 활용하여 물류터미널과 해상 선박 간 선용품을 배송하는 시스템을 올해 말까지 구축한다는 계획이다. 총 사업비 11억 5,000만원(국비 7억 5,000만원, 시비 1억원, 기업체 3억원)이 투입되는 이번 사업은 한국전자통신연구원(ETRI), 기업체 유시스 등이 참여한다.

울산시는 테스트베드 장소 및 지역 선용품과 관련된 사항 지원, ETRI는 선용품 드론 배달·관제시스템 구축과 시험 운영 총괄, 유시스는 해상 선용품 배달드론 제조와 시험 배송을 각각 맡게 된다.

특히 최악의 기상 및 운송조건 등 환경적 제약 극복이 가능하도록 첨단 ICT 기술을 접목하여 해상 선박용품 운송용으로 특화된 드론 기술 개발을 추진한다는 방침이다. 선용품 드론은 바람과 염분에 강해야 하며, 추락에 대비한 방수처리 등이 필요하다.

울산시 사업단이 개발예정인 드론 규격은 선용품 적재용량이 5㎏ 이상, 이동거리가 반경 2㎞ 이상(총 왕복 4㎞), 비행시간은 최대 30분에 달하는 것으로 알려졌다. 시 관계자는 “이번 사업을 시작으로 오는 2019년부터 3년간 수행되는 ‘드론 기반 소형무인 화물 물류시스템 실증 사업‘에도 참여하여 드론터미널 구축, 선용품드론 개발, 자율비행기술 실증 등을 통해 울산을 드론 해상 물류배송의 중심지로 육성할 계획”이라고 말했다

부산·인천·광양항, 항만관리 및 재난 대응에 활용

부산, 인천, 광양 등 주요 항만에서는 항만 시설물 관리 및 재난대응 차원에서 드론의 도입이 적극 추진되고 있다.

부산항은 2015년부터 드론을 투입해 부산 신항 외곽의 방파제와 호안, 임항 도로 등을 관리하고 있다. 기존에 사람이 육안으로 확인할 때 보다 신속하고 안전하게 시설물들을 점검할 수 있게 됐다는 설명이다. 부산항은 화물운반용 드론 활용방안도 연구 중인 것으로 전해졌다.

북항에서는 부산항만공사(BPA)가 지난해부터 국내 최초로 드론을 활용한 방치 선박 단속에 들어갔다. 영도구 봉래동 물양장 일대 선박 계류지에는 항로를 침범한 중대형 공사용 부선, 항만 건설기계 선박 등이 정박해 있어 선박 충돌 위험이 커짐에 따라 BPA는 장기 장기 계류 중인 바지선이나 방치 선박 단속에 드론을 투입하고 있다. BPA는 드론에서 촬영한 사진을 근거자료로 제시하면 단속에 따른 불만을 사전에 차단하는 데 큰 효과가 있을 것으로 보았다. 또한 BPA는 항만감시용으로 드론을 띄워 항만 곳곳의 실시간 상황을 파악하는 등 앞으로 드론의 활동영역을 점점 넓혀나간다는 계획이다.

인천항은 지난해부터 항만 내 드론 활용분야를 선정하고, 실무 담당자가 드론을 직접 운용하는 방안을 추진하고 있다. 인천항만공사(IPA)에 따르면, 향후 드론이 투입될 분야는 △입·출항 선박 계도 및 환경 감시 △항만시설관리, 항만재난 및 위기 대응 △인천항 건설공정 기록 및 현장 점검 △시설물 안전점검 △홍보 동영상 촬영 △부지 점유 현황 등이다. 이를 위해 IPA는 드론 2기를 도입하고 드론 전문가를 초청해 직원들을 대상으로 한 드론 이론 및 실습 교육을 진행했다.

광양항은 올해 드론을 운영하여 재난대응 역량을 한층 강화한다는 전략이다. 여수광양항만공사(YGPA)는 올 4월 드론 토탈솔루션 업체인 ‘날다’와 '드론 활용 재난정보 공유 및 광양항 재난대응역량 강화'를 위한 업무협약을 맺었다. 이를 통해 광양항에 각종 재난 사고 발생 시 드론을 활용한 영상정보를 공유하여 신속한 현장 파악과 대응이 가능할 것으로 전망했다. YGPA는 지난 5월 광양항 재난대응 안전한국훈련에 드론을 활용한 사고대응 훈련도 실시했다.

해양안전·오염 및 수색에도 드론 투입 늘어

드론은 해양오염 감시활동과 순찰 및 수색 등 안전관리에도 적극 활용되고 있다. 특히 야간시간대에 접근이 어려운 갯벌, 항만 등에서의 해양안전 및 해양오염 감시 활동에 효과적으로 사용된다.

해양경찰청은 연안감시 및 순찰, 수색에 드론을 사용하고 있다. 해경에 따르면, 해경과 유콘시스템, 서울시립대학이 공동으로 지원한 해양경비·수색분야 드론 운용 사업계획이 국토교통부가 공모한 드론 관련 시범 사업으로 선정됐다. 이에 해경은 오는 11월까지 고정익(Fixed wing) 무인기와 멀티콥터를 활용해 부산·여수지역에서는 오염감시 활동을, 보령·영흥지역에서는 해양안전관리에 나설 계획이다. 또 해양사고 및 해양오염 발생 취약시간대인 야간에 드론을 띄워 활용 여부를 검증하고 시범사업 이후 다른 지역으로 사업을 확대할 방침이다.

해양쓰레기 모니터링에도 드론이 쓰인다. 해양환경공단(KOEM)은 6월부터 전국 8개 무역항에서 선박 대신 드론을 활용한 ‘해양부유쓰레기 모니터링’을 시행하기로 했다. 그동안은 각 항만에 배치된 청항선을 활용해 관련 모니터링을 실시해 왔으나, 동원 가능한 선박에 비해 모니터링 지역이 광범위할 뿐만 아니라 수심이 낮은 해역은 청항선 접근이 어려워 모니터링에 한계가 있었다는 설명이다. 앞으로 공단은 드론 활용을 통해 해양쓰레기 관리사각지대가 해소되고 신속한 수거 및 처리가 가능해질 것으로 기대했다.

항만 대기질 측정에도 드론이 활용된다. 환경부는 지난 4월부터 전국 항만 대기질 동시 측정을 위해 드론을 투입하여 미세먼지를 배출하는 소규모 사업장의 불법행위를 실시간 단속에 들어갔다.

해양분야 드론사업 육성 산학협력 ‘활발’

해양분야의 드론사업을 미래 먹거리 산업으로 육성하기 위한 산학협력도 활발하다.

부산시와 한국해양대학교는 업무협약을 맺고 올해부터 ‘미래해양드론사업’의 육성을 공동 추진 중이다. 한국해양대는 부산시가 유치한 ‘무인비행장치 활용 신 산업분야의 안전성 검증’ 시범사업 및 부산시의 드론사업에 적극 협력하고, 국토부에서 추진하는 드론 전용비행시험장 유치를 위해 부지를 무상으로 제공한다. 부산시는 한국해양대학교 내의 조성 공역을 활용한 각종 정부 드론 R&D사업 및 전용비행시험장을 유치해 부산의 드론산업 핵심 실증단지 거점화를 지원하고 있다.

목포해양대학교는 ‘해양드론 산업서비스 일자리창출사업단’을 조직해 드론을 통한 일자리 창출 프로젝트를 가동하고 있다. 목포해양대는 올 2월 전라남도, 목포시 등 8개 기관과 함께 관련협약을 맺고 ‘드론조종·조립·정비 전문가 양성교육’을 실시하고 있다. 목포해양대는 지난해 전남도와 목포시에 드론산업 기반구축 및 드론산업에 종사할 수 있는 67명의 인력을 양성한 바 있다.