4차 산업혁명 시대 이끌 해양수산 스마트화 본격 시동

- 해수부 「해양수산 스마트화 전략」 발표, 9대 핵심과제 중점 추진 -

 

  해양수산부(장관 문성혁)는 11월 11일(월) 정부세종청사에서 4차 산업혁명 시대 해양수산 분야 혁신성장을 위한 「해양수산 스마트화 전략」을 발표했다.

 

  이번에 발표하는 ’해양수산 스마트화 전략’은 빅데이터, 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 등 4차 산업혁명 기술을 적용하여 해양수산업의 체질을 개선하고, 새로운 미래성장동력을 창출하기 위해 마련하였다. 해양수산부는 전략 수립을 위해 지난 6월, 4차 산업혁명 기술 전문가와 해양수산 전문가가 참여하는 ‘해양수산 4차 산업혁명위원회’를 구성하고 방향과 추진과제에 대해 자문을 받았다

 

  이번 전략은 ‘스마트 해양수산 선도국가 도약’이라는 비전 아래, ▲ 2030년까지 자율운항선박 세계시장 50% 점유 ▲ 스마트양식 50% 보급 ▲ 사물인터넷 기반 항만 대기질 측정망 1,000개소 구축 ▲ 해양재해 예측 소요시간 단축(12시간→4시간) ▲ 해양수산 통합 빅데이터 플랫폼 구축 등을 목표로 하고 있다.

 

  또한 해운 · 항만, 수산, 해양공간(환경 · 재해 · 안전) 등 3대 분야를 중심으로 4차 산업혁명 핵심기술의 적용 가능성, 현안 · 문제 해결 가능성, 국민·종사자에 제공하는 가치 등을 고려한 9대 핵심과제 및 25개 세부 추진과제를 제시하였으며, 단계별 이행계획과 실행방안을 담고 있다.

(1) 해운 · 항만 분야 : 해상운송 체계 지능화 및 해상 물류서비스 혁신

 

①자율운항선박의 개발·상용화 및 차세대 스마트항만 시스템 개발·구축        ②LTE-M, e-Nav, 고정밀 위치정보 서비스 등 초연결 해상교통 인프라 구축        ③물류자원 공유플랫폼, 스마트 컨테이너 등 물류 프로세스 디지털화 촉진

 

  해운·항만 분야에서는 자율운항선박의 개발과 함께 자율운항선박의 상용화에 맞추어 스마트항만, 초연결 해상통신, 고정밀 위치정보 등의 스마트 해상물류 인프라와 서비스를 구축한다.

 

  먼저, 자율운항선박 기술개발을 산업부와 함께 내년부터 본격적으로 추진한다. (2019. 10. 예타 통과) 2025년까지 IMO(국제해사기구) Level 3* 수준의 자율운항선박을 개발하고, 후속 연구개발을 통해 2030년까지 Level 4 수준의 완전무인 자율운항선박 개발을 추진한다. 이와 동시에, 자율운항선박의 운항에 필요한 입·출항 관리, 운항지원센터, 최적 하역, 연료 충전 등을 지원하는 차세대 항만운영 체계도 구축한다. 

 

 * IMO 자율화등급 : (Level1) 선원 의사결정 지원, (Level2) 선원 승선, 원격제어 가능, (Level3) 선원 미승선(또는 최소인원), 원격제어, 기관 자동화, (Level4) 완전무인 자율운항

 

  또한, 초대형·자율운항선박에 적합하고 안정적인 초고속·대용량 하역을 위한 항만 자동화 시스템을 개발·구축함과 동시에, 사물인터넷·인공지능 기술로 항만 내 모든 작업과 물류 데이터를 실시간으로 수집·분석하여 최적의 물류 프로세스와 안전한 작업환경을 구현하는 지능형 항만을 개발한다.

 

  아울러, 자율운항선박과 스마트항만 간 정보 교환 등 해상에서의 초고속 통신 수요에 부응하기 위해 LTE-M 등의 통신망을 구축하고, 이를 기반으로 내년부터 e내비게이션(e-Nav) 서비스(최적 안전항로 지원 등)를 개시한다. 자율운항선박의 이·접안과 항만 자동하역 등을 지원하기 위해 오차범위 10cm 이하의 고정밀 위치정보서비스(PNT)*도 2025년부터 제공할 계획이다.

 

 * IMO(국제해사기구)는 자율운항을 위한 주 항법시스템의 오차범위를 현재 10m(GPS)에서 10cm 이하로 줄일 것을 권고

  이외에도 컨테이너, 섀시, 터미널 등 물류장비·시설에 공유경제를 도입하여 물류 프로세스와 비용을 효율화하고, 화물운송과정의 추적성과 가시성을 높이기 위해 사물인터넷 기술이 접목된 스마트 컨테이너의 개발과 보급도 추진한다.

 

  또한, 국적선사 운영 시스템의 스마트화를 촉진하기 위해 화물·운항·선박관리·영업정보 등에 대한 통합 플랫폼 서비스 가이드라인을 제시하고, 물류·해기·정보통신 융합인재 양성을 지원한다.

 

(2) 수산 분야 : 수산업 전 과정에서 스마트 가치사슬(Value chain) 구축

 

④ TAC 기반 자원관리형 어업 정착을 위한 스마트 어업관리 시스템 개발 · 보급        ⑤ 데이터 기반의 최적화된 환경에서 건강하게 기르는 스마트양식 개발 · 확산        ⑥ 유통과정 최적화 · 투명화 등 소비자가 안심하는 스마트 유통·가공 체계 구축

 

   수산 분야에서는 수산물의 생산·가공·유통 등 전 과정에 스마트 기술을 도입하여 국민이 안심하고 소비할 수 있는 수산물을 공급하고, 수산업 종사자에게 새로운 기회를 제공하는 디지털 기반의 신(新)수산업 구현을 추진한다.

 

  우선, 지속가능한 어업 실현을 위해 총허용어획량(TAC) 기반 어업규제완화 시범사업과 연계하여 스마트 어업관리 모델을 도입한다. 어업인들이 어종·어획량 등의 정보를 해상에서 실시간으로 입력하는 전자어획보고시스템, 어선의 어획량과 어종별 크기 · 무게 등을 양륙단계에서 실시간으로 측정·확인하는 TAC 모니터링 시스템 등을 개발 · 적용할 계획이다.

 

  또한 인공지능 기술을 접목시킨 지능형 CCTV 기반의 인공지능 옵서버*(Observer)를 개발하고 어선에 탑재하여, 조업현장의 어획량, 어종, 불법조업 여부 등을 실시간으로 분석**할 예정이다. 인공지능 옵서버는 2025년까지 모든 근해어선(2,700여척)에 탑재하고 이후 연안어선 등으로 점차 확대해나갈 계획이다.

 

 * 조업의 관리 · 감독 등을 위해 국제기구·국가의 권한을 받아 선박에 승선하는 사람
** AI가 어류 이미지를 반복학습(딥러닝) 후, 촬영된 영상을 분석하여 어종 판별

  그동안 육안 관측과 경험에 의존해 온 양식업은 데이터에 기반하여 자동화·지능화하는 스마트양식을 개발·확산한다. 사물인터넷 센서 등으로 수질·사료·질병 관리 등 양식 전 과정을 데이터화하고, 스마트양식 빅데이터 센터를 구축하여 실증 데이터 축적, 민간 양식장 기술 공유, 우수 데이터 거래·유통 등을 지원한다.

 

  또한, 인공지능 기술을 도입하여 최적 사육 알고리즘과 24시간 무인관리가 가능한 정밀 제어모델 등을 개발하고, 개발된 기술은 대규모 스마트양식 클러스터 등 실험장(테스트베드)을 통해 확산할 계획이다.

 

  수산물 유통 분야에서는 선상에서 바로 어획물 정보를 온라인에 공개하고 양륙 전에 경매하는 선상 온라인 경매 시스템을 도입하여 유통비용과 시간을 줄이고 신선도를 높일 수 있도록 한다. 또한 수산물의 양륙·선별·위판과정을 자동화하고 온도 자동제어 기능 등을 갖춘 스마트 위판장의 표준모델을 개발하여 구축해 나갈 계획이다.

 

  아울러, 소비자가 산지 위판장을 방문하지 않고 온라인에서 수산물 영상을 확인하고 바로 주문할 수 있는 ‘캠(Cam) 마켓’을 2020년부터 매년 5개소씩 구축하고, 수산물의 신선도와 유통경로 정보 등을 소비자에게 투명하게 제공하는 스마트 어상자, 스마트 포장재도 개발·보급할 계획이다. 그밖에 원산지 판별기술을 고도화하고, 스마트 가공 공장 구축을 추진한다.

 

(3) 해양환경·재해·안전 분야:정확한 예측과 신속한 대응능력을 강화

 

⑦ 해양쓰레기 전주기 관리 플랫폼, 항만 대기오염 모니터링·예측 플랫폼 구축        ⑧ 해양관측 기술 고도화로 해양재해 예측시간 단축 및 예측 정확도 향상        ⑨ 사물인터넷 등 스마트 기술 · 장비를 활용하여 연안·소형 선박의 안전관리 강화

 

  해양환경 · 재해 · 안전 분야에서는 방대한 정보 분석을 토대로 예측 가능성을 높이는 4차 산업혁명 기술의 강점을 적극 활용하여, 사전에  정확하게 예측하고 신속하게 대응하는 능력을 강화해나갈 계획이다.

  먼저 해양쓰레기의 실시간 관측정보를 기초로 해양쓰레기의 발생원과 발생량을 추정하고 이동경로와 분포까지 예측하는 기술을 개발하여 현장에 적용할 예정이며, 수거 · 처리단계까지 최적화하는 통합관리 플랫폼으로 고도화할 계획이다.

 

  항만지역 미세먼지 저감을 위해서는 주요 항만과 연안선박에 사물인터넷 기반 대기오염 측정망*을 구축하여 상시 관측하고, 디지털 트윈** 기술을 활용한 시뮬레이션으로 오염의 농도 · 분포 · 영향 등을 분석 · 예측하는 통합 플랫폼을 개발 · 구축할 계획이다.

 

 *2020년 58개소/선박을 시작으로 2030년 1,000여개소/선박으로 확대(환경부협력)
** 항만 시설 · 장비 등 대기오염원 관련 모든 사물을 가상세계에 쌍둥이로 구현

 

  또한, 사물인터넷 기반 무인자율관측시스템을 개발하여 기존 선박과 관측장비가 접근할 수 없는 해역까지 관측망을 확대함과 동시에, 관할 해역의 해양현상에 대한 고해상도 예측모델을 개발하고 신속한 분석을 위한 해양전용 초고성능 컴퓨팅 자원을 확보할 계획이다. 이를 통해 10대 해양재난 · 재해*의 분석·예측에 소요되는 시간을 단축함으로써(12시간→4시간) 보다 체계적으로 대비할 수 있는 골든타임을 확보하게 될 것으로 기대된다.  

 

 *해양사고(①수색구조, ②유류유출, ③해양방사성물질) / 이상수괴(④고수온, ⑤냉수대, ⑥저염수, ⑦빈산소수괴) / 자연재해(⑧고파랑, ⑨침수범람, ⑩해무)

 

  사물인터넷 등 스마트 기술 · 장비를 활용하여 여객선, 낚시어선 등 연안·소형 선박의 안전관리와 해양활동 안전도 강화한다. 현장영상을 실시간으로 전송·중계하여 여객선 안전관리 등의 업무를 지원하는 사물인터넷 헬멧을 일선 현장에 보급하고, 선박 충돌사고 예방 등을 위해 위험구역 진입 시에 경계정보를 제공하는 시스템과 과속운항 주의경보 · 단속시스템도 주요 해상교통 혼잡구역 및 사각지대에 구축한다.

  또한, 승선자의 스마트폰 앱과 물 감지 센서 장비를 연동하여 해상 추락 시 자동으로 긴급구조신호와 사고위치를 해경함정 등 구조기관에 전송하는 시스템 등도 개발?보급하여 신속한 구조가 이루어지도록 할 예정이다.

 

  한편, 이러한 9가지 핵심과제를 추진하는 과정에서 생성된 데이터를 토대로 해운·항만, 수산, 해양공간 3대 빅데이터 통합 플랫폼을 구축하고, 핵심과제 이행에 필요한 법령·제도 개선, 기술·장비 표준화 등의 기반 조성과제도 병행하여 추진할 계획이다.

 

  문성혁 해양수산부 장관은 “해양수산 스마트화 전략은 4차 산업혁명 시대에 해양수산업이 미래 먹거리를 만들어가는 출발점이 될 것이며, 새로운 기술의 등장과 발전에 따라 지속적으로 전략을 보완해 나가겠다.”라며, “해양수산 각 분야의 스마트화가 빠른 속도로 진행되고 저변이 확대될 수 있도록 해양수산 분야와 정보통신기술 분야 종사자들이 현장에서 과감히 도전하고 상호 협력할 수 있는 사업모델과 성공사례를 꾸준히 발굴해 나가겠다.”라고 말했다.