국내 조선·전장 분야 자율운항 기술 최신 동향

포르투갈이 주관하는 REPMUS 2026 실험에서 Teledyne Marine은 최신 무인수중기체(UUV)를 선보이며 자율운항 기술의 실용성을 입증했다. 해당 UUV는 12 kW 전력 출력과 150 m 수심에서 48시간 연속 운용이 가능하며, 실시간 데이터 전송·자율 경로 계획 기능을 탑재했다. 이러한 성능은 국내 조선·전장 실무에서 요구되는 전력계통 부하와 시스템 신뢰성 검증에 직접 활용될 수 있다.

시사점: 국내 조선·전장 실무 관점

자율운항 시스템은 현재 TRL 7 단계에 머물러 있다. 이는 실제 환경에서 시제품 검증이 완료되었으며, 선급(예: DNV·LR·ABS) 인증 절차가 진행 중임을 의미한다. 실무에서는 선박 설계 단계에서 전력계통 용량을 기존 대비 10 % 이상 여유 있게 배정하고, 소프트웨어·하드웨어 인터페이스 표준화를 통해 선급 승인 리스크를 최소화해야 한다.

자율운항 기술의 설계 변경점

전통적인 선박 설계에서는 고정된 추진 시스템과 수동 제어 장치를 사용했다. 자율운항 적용 시에는 전자식 제어 모듈(ECS)과 고성능 배터리·전력 변환 장치가 추가된다. 전력계통 설계 시 kW·kVA 부하 예측을 위해 디지털트윈 모델을 활용하면, 실제 운용 시 부하 변동을 15 % 정도 정확하게 예측할 수 있다. 이는 전력 시스템 과부하 방지와 효율적인 에너지 관리에 직접적인 영향을 미친다.

디지털트윈 활용 방안

디지털트윈은 설계 초기 단계에서 전력 흐름과 냉각 시스템을 가상으로 시뮬레이션한다. 국내 대형 조선소는 이미 3D 모델 기반의 디지털트윈 플랫폼을 도입해 설계·제조·시운전 전 과정을 통합 관리하고 있다. 이를 통해 유지보수 주기가 평균 20 % 단축되고, 프로젝트 전체 비용이 5 % 절감되는 효과가 보고되었다. 또한, 실시간 데이터 연동을 통해 선박 운항 중 발생하는 이상 징후를 사전에 탐지할 수 있다.

대체연료 적용 현황 및 과제

수소 연료전지와 암모니아 연료는 탄소 중립 선박 구현을 위한 핵심 대체연료이다. 현재 국제 선급은 파일럿 프로젝트를 진행 중이며, 인증 기준을 마련하고 있다. 그러나 국내에서는 연료 공급 인프라가 충분히 구축되지 않았으며, 안전 규제와 저장·취급 기술이 아직 미비한 상황이다. 따라서 초기 적용 선박은 제한된 운항 구역에서 파일럿 운용을 통해 데이터를 축적하고, 규제 개선과 인프라 투자 계획을 수립해야 한다.

선급 승인 경로와 실무 체크리스트

선급 인증을 받기 위해서는 설계 검증·시뮬레이션·시험 단계에서 각각 DNV·LR·ABS 등 국제 선급의 요구 사양을 충족해야 한다. 주요 체크리스트는 다음과 같다.

전망: 향후 기술 발전 방향

향후 5년 내에 자율운항 시스템은 TRL 9 수준에 도달해 상용 선박에 적용될 전망이다. 디지털트윈과 AI 기반 예측 유지보수는 설계 단계부터 운항 단계까지 전 과정에 통합될 것이며, 대체연료는 국제 규제와 인프라 확충에 따라 점진적으로 확대될 것이다. 이러한 흐름에 맞춰 국내 조선·전장 실무자는 표준화된 인터페이스와 모듈형 설계 방식을 채택하고, 선급과 협업하여 인증 절차를 선제적으로 준비해야 한다.

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