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Part 2. 스마트항만의 개념과 발달과정

기사승인 2018.07.18  13:31:58

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- 자동화→정보화→지능화 단계 거치며 4세대 항만(Port 4.0)으로 발달 중

스마트(지능형)항만을 설명할 때면 꼭 등장하는 단어가 있다. 자동화, 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 정보통신기술(ICT) 같은 단어들이다. 스마트항만은 이러한 4차 산업혁명 기술을 통해 자동·자율적으로 물류흐름을 최적화하는 항만을 의미한다.

좀 더 포괄적으로는 IoT, AI 같은 정보기술을 도입하고 이를 이용해 자동화, 물류 최적화, 에너지 효율화 및 친환경, 심지어 배후도시와의 연계성을 강화하는 범위까지 포함한다.

여기에 더해 데이터 수집, 가공, 분석, 공유 등이 가능한 정보흐름의 허브 역할까지 수행함으로써 관련된 모든 자원들을 유기적으로 연결하는 것이 스마트항만의 포괄적인 개념이다.

주목해야 할 방점은 ‘자동화·정보화·지능화’이 세 가지다. 이를 통해 각 주체들 간의 의사활동을 지원하고, 내·외부 여건변화를 자율적으로 인식·판단하는 것은 물론 물류체인 전체를 최적화하는 것이 스마트항만의 역할이다.

   

스마트항만은 u-Port, Intelligent Port, Automated Port 등 이전에 등장했던 개념이 함축된 것으로, 항만을 포함한 물류망의 모든 자원들이 유기적으로 연결되고 상호 양방향 정보교환을 통한 의사결정이 가능한 자율형 항만으로 정의되기도 한다.

이처럼 스마트항만의 개념은 아이러니하게도 ‘스마트’하지 못한 측면이 있다. 설명이 주체마다 조금씩 다르기 때문이다.

글로벌 회계법인은 Deloitte는 IoT 기술을 바탕으로 완벽하게 통합된 통찰력을 가진 항만으로 설명하고 있으며, OECD는 공간·시간 및 자원의 낭비를 최소화하고 활용을 극대화하는 항만이라고 정의하고 있다. 또 Hamburg Port Authority에서는 스마트 도시(Smart City)를 적용한 개념으로 항만운영, 친환경, 에너지 소비 등 3가지 범위로 구분해 이를 설명하고 있다.

해외에서는 항만을 더 이상 공급망의 단순한 노드(Node)로만 보지 않는다. 통합물류, 효율적 에너지 활용, 친환경 실현, 도시와의 연계 등 포괄적인 개념으로 항만의 개념을 확대해 인식하고 있으며 그 결과물이 스마트항만인 것이다.

대표적인 경우가 로테르담항이다. 로테르담항은 스마트항만 구축을 위해 물류, 에너지 및 산업, 항만 인프라, 항만도시, 전략 등 5개 부문에 대한 로드맵을 수립하였으며, 각 부문별 프로젝트를 구분하여 수행하고 있다.

   

함부르크 항만공사는 2015년부터 크게 물류와 에너지 부문으로 구분하여 스마트항만 구축을 진행하고 있으며, 각 부문별 2~3가지의 프로젝트 영역을 구성하여 개별 프로젝트를 수행하고 있다.

EC(European Commission)에서는 ‘2020 Strategy’의 일환으로 스마트항만 평가 프로젝트를 수행하였으며 운영(Operation), 에너지 소비(Energy Consumption), 환경(Environment) 등의 3가지 측면에서 스마트항만의 개념을 정립하고 각 부문별 관련 지표들을 정의하고 있다.

스마트항만의 발달 단계
우리나라 해양수산부는 스마트항만이 자동화→정보체인화→지능화 단계를 거쳐 완성될 것으로 전망하고 있다.

   

1단계인 ‘자동화’는 스마트항만의 기본단계로서 하역·이송·보관·반출의 전 단계를 무인자동화 하는 개념이다. 2단계인 ‘정보체인화’는 물류정보를 실시간으로 생성·저장·공유하여 화주, 선사, 세관, 하역사, 항만당국 간의 의사결정을 지원하는 단계를 말한다. 마지막 3단계인 ‘지능화·친환경화’는 물류흐름 속에서 공유화된 정보를 바탕으로 터미널 운영 및 물류를 최적화하는 과정이 완전 자율화된 수준을 의미한다.

글로벌 회계법인인 Deloitte('17)는 스마트항만을 4세대 항만으로 분류하고 있다. 하역서비스와 같은 기존의 물리적 역할과 더불어 데이터 서비스 제공자라는 새로운 역할이 추가된 개념으로 항만의 디지털 통합을 더욱 가속화시키는 주체를 의미한다.

   

함부르크 하버버그기술대학의 해양물류연구소(Institute for Maritime Logistics) 책임자인 카를로스 얀(Carlos Jahn) 교수는 스마트항만을 Industry 4.0과 동일한 Port 4.0으로 표현하고 있다. 이는 전체 공급망 안에서 정보의 허브 역할을 수행하며 모든 이해당사자들과 상호연계가 필요함을 강조한 것이다. 

   

로보틱(Robotic) 항만

완전무인자동화터미널(Fully Automated Container Terminal)은 인공지능을 기반으로 항만 내 모든 하역·이동장비들이 완전 무인으로 운영되기 때문에 ‘로보틱 항만’으로도 불린다. 쉽게 말해 롤스로이스에서 발표한 무인선박(Drone Ship)과 같은 개념으로 선박 내 승무원이 없고, 육상에서 원격관제를 통해 항해 중인 무인선박을 조종하는 것과 동일한 첨단 물류시설이라고 보면 된다.

완전무인자동화 항만은 로보틱스와 지능화된 컴퓨터가 운영하기 때문에 사람이 운전하는 것보다 안전하고, 저렴하고, 효율적인 운영이 가능하다. 컨테이너터미널 내 모든 무인장비들의 움직임은 1mm까지 정확히 측정되며 장비들의 이상상태 또한 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 터미널 내 모든 물류흐름은 로보틱 장비와 자율주행, 그리고 지능형 운영시스템에 의해 운영된다.

실제 2015년 이후 건설된 완전무인자동화터미널은 선박에 컨테이너를 싣고 내리는 작업을 중앙통제실에서 원격으로 제어하고 있다. 무인자동 안벽크레인을 통해 선박에서 들어낸 컨테이너를 AGV(자동운반차량)에 올려놓게 되면, AGV는 자율주행을 이용하여 지정된 저장 공간(자동화 야드)으로 컨테이너를 운송한다. ASC(자동야드크레인)는 AGV가 자동화 야드에 도착하면 이를 인식하고 컨테이너를 자동으로 집어서 비어 있는 저장 공간으로 자동적재하게 된다. AGV가 배터리 잔량여부를 스스로 판단해 충전 스테이션까지 이동하면 무인로봇이 배터리를 교체해 준다.

이와 같은 모든 과정은 무인·자동으로 수행되며, 관리자는 항만 내의 모든 자동화 장비의 움직임을 사무실에서 실시간으로 모니터링 한다.

신인식 기자 story202179@klnews.co.kr

<저작권자 © 물류신문 무단전재 및 재배포금지>
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