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Part 3. 해외의 주요 스마트항 개발 사례

기사승인 2018.07.18  13:32:26

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- 해외 주요 컨테이너터미널의 선택은…'인공지능과 친환경'

2015년 네덜란드 로테르담항, 2016년 미국 롱비치항에 이어 중국은 2017년 5월 아시아 최초로 칭다오항에 완전무인자동화 컨테이너터미널(Fully Automated Container Terminal)을 개장했다.

세계 1위 항만인 상하이항도 ‘양산항 4단계 개발’을 통해이 대열에 합류할 예정이며, 세계 최대의 환적 항만인 싱가포르항은 5개로 분산되어 있는 컨테이너 터미널을 투아스(Tuas) 지역으로 일원화하는 ‘투아스(TUAS) 신항 개발’을 추진 중이다.

해외 주요 항만들은 스마트항만 실현을 위해 종합 로드맵을 수립하고 각 부문별로 세부 프로젝트를 선정하여 추진하고 있다. 주요 항만들의 스마트 작업을 살펴본다.

자동화의 원조-로테르담항
산·학·연 공동으로 5개 로드맵+45개 프로젝트 추진
컨테이너터미널의 자동화 역사를 말할 때 가장 먼저 거론해야 할 곳이 네덜란드다. 1993년 세계 최초 무인자동화터미널인 ECT(Europe Container Terminal)를 성공적으로 선보인데 이어 2015년에는 안벽크레인까지 무인화 하여 가장 최첨단이라는 평가를 받았던 APM 터미널과 RWG(Rotterdam World Gateway)를 동시 오픈한 곳이 바로 네덜란드다.

로테르담항은 스마트항만 구축을 위해 △물류 △에너지·산업 △항만인프라 △항만도시 △항만전략 등 5개 부문의 로드맵을 수립하고 총 45개의 개별 프로젝트를 추진하고 있다.

   

‘SMARTPORT’라는 조직에서 프로젝트 투자, 수행, 관리, 홍보 등을 수행하고 있다. 눈에 띄는 부분은 연구개발(R&D)과 혁신을 스마트항만의 핵심가치로 인식하여 대학과 기업과의 협업을 강조하고 있다는 점이다. 개별 프로젝트도 산·학·연이 공동으로 수행하는 경우가 대부분이다.

2016년에 Delft(대학), Delft(市), TNO(社) 등이 공동으로 설립한 기술 솔루션 제공 기업인 YES!Delft와 공동으로 ‘Port Innovation Lab’을 설립하여 기술 개발을 하고 있으며, 해양스타트업인 PortXL도 설립해 항만산업계의 부가가치 창출을 위한 각종 아이디어를 제공하고 있다.

IBM과 손잡고 세계최초의 인공지능 항만 개발 중
로테르담항은 올해 초 글로벌 IT 기업인 IBM과 손을 잡고 IoT, AI, 클라우드 같은 새로운 기술을 활용해 전체 운영 환경을 디지털화하는 계획(digitalization initiative)을 발표했다.

   
  △로테르담항의 디지털화 계획을 설명하는 이미지 <출처:www.portofrotterdam.com/en>

이 사업은 총 42㎞에 달하는 로테르담항 전체를 하나의 시스템으로 연결하는 것이다. 로테르담항 전 구간에 걸쳐 육지와 해상에 센서가 설치될 예정이며 이를 통해 얻어지는 다양한 정보(예 : 조수의 흐름, 수온, 풍속 및 풍향, 수위, 정박지 가용성 및 가시성 등)는 중앙정보 시스템으로 수집된다. 이렇게 수집된 정보는 IBM의 클라우드 기반 IoT 기술에 의해 분석된다. 이를 통해 로테르담항은 선박 대기시간 감소, 화물 처리시간 최소화, 터미널 야드 활용 최적화 등의 효과를 얻게 된다. 로테르담항을 이용하는 선박의 선사는 시간당 약 8만 달러를 절약할 수 있을 것으로 예상된다.

로테르담 항만 당국 최고재무책임자(CFO) 폴 스미츠(Paul Smits)는 “(이 시스템을 통해)항만 운영 시스템 및 장비, 선박 운항 정보 및 환경, 화물 정보 등을 실시간으로 모든 이해 관계자가 공유할 수 있다. 항만 서비스 개선뿐만 아니라 완전자율운영(인공지능)이 가능한 기술적 기반을 마련 할 수 있게 됐다. 더불어 이 시스템이 구축되면 로테르담 항은 세계 최초의 인공지능 항만으로 거듭날 것이다”라고 말했다.

IBM 측은 “본 프로젝트를 통해 로테르담항은 항만의 단순 자동화를 넘어 인공지능의 혁신적인 응용 프로그램이 적용된 세계 최초의 항만이 될 것이다”라고 밝혔다.

유럽 제2의 항구-함부르크항만
‘친환경’ ‘경제성장’ 2가지 목표 위해 물류와 에너지 부문에 집중

독일 북부 엘베강 하구에 위치한 함부르크항만은 ‘유럽 제2의 항구’로 유럽전체 수출 물량의 20%를 처리하고 있다.

함부르크항은 ‘smartPORT’ 프로그램을 만들고 이를 통해 스마트항만으로 거듭나고 있다. 함부르크항만공사(HPA) 주도로 개발된 이 프로그램은 △물류부문(smartPORT logistics) 12개 프로젝트, △에너지부문(smartPORT energy) 15개 프로젝트가 수행되었거나 수행 중에 있다.

함부르크항의 ‘smartPORT’ 프로그램에서는 친환경과 경제성장 목표를 동시에 달성하고자 하는 전략목표가 느껴진다.

   

물류부문은 공급망 최적화와 및 운송 네트워크의 효율성 제고가 목표다. 이를 위해 항만 내 교통흐름의 효율성 향상, 효율적 복합운송 연계, 화물운송의 최적화 실현 등을 위한 프로젝트를 진행하고 있다. 대표적인 사례로는 모바일을 이용한 수리지점 확인, 항만 인근도로 실시간 정보 분석 및 최적 경로 정보 제공, 화물 위치정보 공유 플랫폼 등이 있다.

에너지부문의 목표는 에너지 소비량 감축과 오염물질 배출량 최소화를 추구한다. 이를 위해 신재생에너지 활용 촉진, 오염물질 배출 최소화, 친환경·혁신적인 운송수단 활용 방안 등과 관련된 프로젝트를 추진하고 있다.

   
  △함부르항의 스마트 앱 사용모습 <출처:www.hamburg-port-authority.de>

함부르크항은 SmartPORT 프로젝트를 통해 이전 항만수준에서는 볼 수 없었던 효과를 얻고 있다. 선박, 트럭, 크레인, 교통흐름, 인력 등 항만 관련 모든 자원들이 실시간으로 연계되어 있는 시스템 덕분에 항만운영비의 75%를 절감시켰으며, 항만 정체는 15%나 감소시켰다.

함부르크항만은 냉동컨테이너의 모니터링을 완전 자동화하는 CATS Reefer System을 2017년 4월 도입해 매 15분마다 자동으로 냉동컨테이너의 온도 및 습도 등을 관리하고 있다. 이는 항만운영시스템(TOS)과 자동으로 연계된다.

사물인터넷으로 물류통합 작업 진행 중
함부르크항의 사례에서 주목할 부분은 민관협조체제(Public-Private-Partnership)다. 항만의 주체인 시 정부와 200여 개의 회사들이 상호 협력하는 독특한 체제를 갖추고 있는데 이 때문에 함부르크항은 항만의 관리 면에서 세계의 모범이 되고 있다.

함부르크항만과 2014년 4월 양해각서(MOU)를 체결한 글로벌 IT 기업인 시스코는 2009년부터 함부르크 항만청과 수상, 도로, 철로교통 시스템을 통합하고 환경·물류·주차·행정 등의 분야에 사물인터넷 기술을 접목하는 작업을 진행해왔다.

또한 함부르크의 ‘최첨단 도시 운영 플랫폼’을 만드는 AGT인터내셔널은 동영상·음향 분석 기술, SNS 연결, 자동차 번호판·안면인식, 스마트폰 앱 등 최신 IT를 동원해 도시를 탈바꿈 중이다. 이외에도 도이치텔레콤·SAP 등 독일의 통신·소프트웨어 기업도 여기에 참여하고 있다.

함부르트항의 스마트화 작업 뒤에는 이런 파트너 십의 힘이 뒷받침하고 있는 것이다.

미래 항만기술의 집합체-싱가포르 TUAS 항만
2040년 완공 목표로 스마트 메가포트 프로젝트 진행

TUAS 항만은 싱가포르가 미래를 걸고 진행 중인 스마트 메가포트 프로젝트다. 지난 2016년 4월 컨테이너 터미널 1단계 공사를 착공했으며 2020년대 초 1단계가 완료될 예정이다. 모두 4단계에 거쳐 30년간 진행되는 이 공사가 2040년 완공되면 연간 최대 6,500만 TEU의 컨테이너를 처리할 수 있다. 이는 2016년 싱가포르항에서 처리한 물량의 두 배 이상에 해당하는 것이다. 싱가포르는 2027년부터 모든 항만 활동을 TUAS로 이전할 계획이다.

TUAS는 65개 선석이 모두 완전무인자동화로 건설된다. 초대형선은 20척 접안할 수 있는 규모다. 때문에 TUAS가 완공되면 세계 경제에 커다란 변화를 가져올 것으로 예상된다.

   
  △TUAS 항만 조감도 <출처:www.straitstimes.com>

TUAS는 터미널 물류시스템의 로보틱 기술 이외에도 그린기술, 드론기술, 선박추적 및 정시 입항기술 등 스마트 기술을 동시 실현하는 걸 목표로 개발 중이다. 이 때문에 전문가들도 TUAS 항만을 통해 미래의 항만을 목격하게 될 것으로 기대하고 있을 정도다.

해상에서 대기하는 선박에는 다목적 플랫폼이 제공되는데 이를 통해 대기시간 동안 수속, 벙커링 등의 작업이 가능하다. 또한 드론을 이용해 육상에서 해상으로 물건을 배달하는 것은 물론 선체의 손상 여부도 점검 할 수 있다. 각종 크레인과 반출 차량은 모두 자동화 되어 전기로 작동된다.

현재 싱가포르 해협을 진입 할 땐 선장이 VHF를 통해 구두로 항만국에 이 사실을 보고 하면, 도선사가 자리를 배정해 준다.

미래에는 정시도착 시스템을 이용해 호출 선박의 지연 및 대기시간을 줄여 최적의 항만 서비스를 제공받을 수 있다. 입항을 위한 제출 서류도 현재는 검문소, 이민국, 환경청 및 대리점에 각각 이메일, 팩스, 텔렉스 등으로 제출했지만, 미래에는 단일 정부포털을 이용해 디지털화 및 통합이 이뤄질 예정이다.

MPA, AI기반의 해운·항만운영 개선 시스템 ‘SAFER’ 개발 중
싱가포르 컨테이너 터미널 운영자인 PSA는 미래의 첨단항만을 위해 ‘CP4.0TM’(Container Port 4.0TM)을 준비 중에 있다. 이는 스마트기술의 적절한 배치를 통해 해운 및 물류기업, 항만의 고객 등 이해 관계자에게 지속적인 가치를 제공하는 것이다.

또한 PSA는 컨테이너화물 운송의 효율성을 높이기 위해 빅데이터와 인공지능(AI)을 사용하는 샌프란시스코 기반의 물류업체인 Clear Metal에 투자하는 등 자체 글로벌 터미널 운영체제(GTOS: Global Terminal operating System)를 지속적으로 향상시키기 위해 노력하고 있다.

싱가포르 해운항만청(MPA)과 IBM이 공동으로 개발 중인 ‘The Safer System’(SAFER)도 주목해야 한다. 이것은 AI기반의 해운·항만운영 개선 시스템으로 지난해 3개월 간 시험 운영을 끝마치고 올해 1월에는 나머지 모듈 시험까지 끝마친 상태다.

‘해상 이벤트 인식을 위한 센스 기반 분석(Sensemaking Analytics For maritime Event Recognition)’의 약어인 SAFER는 증가하는 선박통행량을 관리할 목적으로 새로운 분석기반 기술을 접목시킨 시스템이다.

이 SAFER 프로젝트는 이전에는 인적 관찰, 보고, 초단파(VHF) 통신, 데이터 입력에 의존했던 주요 작업의 정확성을 증가시키고 자동화하는 새로운 기능을 제공한다. SAFER는 TUAS항에 적용되어 운영될 계획이다.

손정우 기자 2315news@klnews.co.kr

<저작권자 © 물류신문 무단전재 및 재배포금지>
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