부산 대학·기업, 북극항로 개척 AI 기반 스마트 선박 핵심기술 개발 나선다

[파이낸셜뉴스] 부산 지역 대학과 기업이 손잡고 북극항로를 개척할 인공지능(AI) 기반 차세대 스마트 선박을 위한 핵심기술 개발에 나선다.

국립부경대학교 김동현 교수(기계조선공조공학전공) 연구팀은 부산시와 중소벤처기업부가 공동 지원하는 '지역혁신선도기업육성(R&D) 사업'에 2개 과제가 동시에 선정돼 36억원 규모의 연구개발사업을 수행한다고 15일 밝혔다.

북극항로는 기존 수에즈 운하 항로 대비 운항거리를 크게 단축할 수 있어 미래 글로벌 물류 시장의 핵심 항로로 주목받고 있다. 그러나 영하 40℃ 이하의 극저온 환경과 부유빙 충돌, 통신 제약 등으로 인해 기존 선박 기술만으로는 안전한 운항에 한계가 있어 새로운 기술 개발이 요구된다.

김 교수 연구팀은 북극항로 환경에 대응하기 위해 각 18억원의 사업비를 지원받아 이달부터 약 2년간 AI 기반 예지정비(결함 발생 시점을 예측해 고장 전에 선제적으로 조치하는 정비) 기술과 차세대 항법·위치결정 기술 개발에 착수한다.

첫 번째 과제는 '극지 운항 선박의 안전성 확보를 위한 온디바이스 AI 기반 선체·축계 예지정비 및 능동제어 플랫폼 개발 및 실증'이다. 연구팀은 위성통신이 제한되는 극지 환경에서도 선박 내부에서 직접 데이터를 분석하는 온디바이스 AI 기술을 활용해 추진축계와 선체 상태를 실시간으로 진단하고, 이상 발생 시 선박 스스로 대응할 수 있는 자율 안전관리 기술을 개발할 예정이다.

두 번째 과제는 '극지용 지능형 자이로 기반 다중센서 융합 항법·위치결정 안정화 모듈 개발'로, GNSS(위성항법시스템), 자이로, 레이더 등 다양한 항법센서 정보를 인공지능 기반으로 융합 분석해 극지 환경에서도 안정적인 위치결정과 항해를 할 수 있는 차세대 항법 시스템을 개발하는 것이 목표다.

이번 연구과제에서는 실험실 수준의 기술 개발에 그치지 않고 실제 운항 선박을 활용한 실증 연구가 함께 추진된다. 연구팀은 LNG운반선, 벌크선, 자동차운반선 등 다양한 선종을 대상으로 추진기관 RPM 및 토크, 추진축 베어링 진동, 실린더 연소압력, 윤활유 및 냉각수 상태, 선체 응력 및 변형률, 풍속·풍향·파고 등 운항 데이터를 수집·분석할 예정이다. 또한 북극항로 인접 해역에서 확보되는 실선 운항 데이터를 활용해 개발 기술의 정확도와 신뢰성을 검증할 계획이다.
이를 위해 김 교수를 비롯해 이준호 교수(탐사선 나라호 선장), 석우찬 교수(조선해양시스템공학전공), 이지환 교수(기술·데이터공학전공), 이동헌 교수(해양학전공) 등 연구진과 함께 랩오투원, 케이디에스, 씨넷, 파이버프로 등 해양데이터, 선박통신장비 등 분야의 지역 전문기업들이 참여한다. 한국조선해양기자재연구원은 개발 기술과 시스템에 대한 성능 분석과 평가, 공인인증 확보에 나선다.

김 교수는 "부산이 미래 북극항로 시대의 핵심 거점으로 도약하기 위해서는 극지 환경에서도 안전하고 효율적으로 운항할 수 있는 핵심기술 확보가 필수적"이라며 "이번 연구를 통해 극지운항 선박의 안전성과 운항 효율성을 높일 수 있는 AI 기반 스마트 선박 핵심기술을 확보하고, 실제 선박 실증을 통해 기술 상용화를 앞당길 계획"이라고 밝혔다.

bsk730@fnnews.com 권병석 기자