국내 첫 자율운항선, 실해역 시범운항 성공

KRISO가 개발한 해양누리호는 국내 첫 자율운항선으로, 최근 운항 승인을 받은 뒤 실해역에서 시범운항을 성공적으로 마쳤다. 이번 시험은 전기·제어 시스템의 신뢰성을 검증하고, 향후 디지털트윈·대체연료 기술 적용 가능성을 시사한다.

운항 승인 절차와 기준

운항 승인은 국내 주요 선급과 해양수산부가 공동으로 진행한 안전성 평가를 통해 이루어졌다. 평가 항목에는 IEC 61892 전기 설계 기준, 전력 계통 안정성, 자율항법 알고리즘 검증이 포함됐다. 모든 검증을 통과한 뒤 최종 운항 허가가 부여되었다.

시범운항 개요

시범운항은 2024년 6월 15일부터 7월 3일까지 약 2주간 진행됐으며, 총 1,200 nm 구간을 자율으로 운항했다. 전력 시스템은 2.5 MW 규모로, 주요 구동 전동기 2대와 300 kW 배터리 보조 전원을 탑재했다. 운항 중 전력 소비와 배터리 충전·방전 패턴을 실시간으로 기록했다.

디지털트윈 기반 실시간 모니터링

선박은 디지털트윈 플랫폼과 연계돼 전기·기계 설비 상태를 실시간으로 가상 모델에 반영했다. 이상 징후가 감지되면 자동으로 경보를 발생시키고, 자율항법 시스템이 대체 경로를 선택하도록 설계됐다. 이번 시범운항에서 시스템 가용성은 99.8 %를 기록했다.

대체연료 적용과 전력계통 영향

해양누리호는 LNG와 수소를 70:30 비율로 혼합한 연료를 사용한다. 기존 디젤 대비 연소 효율이 약 10 % 향상되었으며, 전력 변환 효율도 5 % 상승했다. 결과적으로 전체 전력 소비는 약 8 % 절감됐으며, 배터리 충전 주기도 15 % 단축됐다.

시사점·실무 관점

이번 승인은 국내 조선·전장 실무자에게 몇 가지 중요한 인사이트를 제공한다. 첫째, IEC 61892·60092 기반 설계와 선급 인증 절차가 자율운항선 개발의 핵심 경로임을 확인했다. 둘째, 디지털트윈을 활용한 실시간 상태 모니터링이 시스템 신뢰성을 크게 높인다. 셋째, 대체연료 적용 시 전력계통 설계에 충분한 여유를 두어야 하며, 배터리 용량과 충전 인프라를 동시에 고려해야 한다. 이러한 요소들을 반영해 설계 단계에서부터 전력·제어 시스템을 통합 검증한다면, 향후 자율운항선 상용화에 한 걸음 더 다가갈 수 있다.

향후 로드맵과 과제

KRISO는 2025년까지 자율운항선의 상용화 모델을 두 척 추가로 개발하고, 디지털트윈 플랫폼을 클라우드 기반으로 확장할 계획이다. 주요 과제로는 고전압(≥3.3 kV) 전력 배선의 표준화, 수소 연료 공급망 구축, 그리고 국제 선급의 자율운항 인증 절차와의 정합성이 있다. 이를 해결하기 위해 산업통상자원부와 협력해 표준 제정과 파일럿 프로젝트를 추진한다.

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