수중로봇·무인선·자율운항선박까지
첨단 해양 모빌리티 기술 개발 앞장
수중 수색 지원 위한 다수의 AUV 개발
‘미래 해양 무인이동체 기술’ 자립 박차

부산 수영만에서 열린 무인선 군집회피 실해역 성능 시험. 오른쪽은 군집 자율무인잠수정 운용시스템 개념도(위)와 동력제어형 자율무인잠수정. 선박해양플랜트연구소 제공

인공지능(AI), 빅데이터 등 4차 산업혁명을 대표하는 기술들이 본격 등장하면서 자율화, 무인화는 육상뿐 아니라 해양에서도 중요한 화두가 되고 있다. 주요 선진국들은 해양 경제 주도권을 잡기 위해 해양 모빌리티 기술 개발에 열중하고 있다. 최근 우리 정부도 첨단 해양 모빌리티 산업 육성과 인력 양성에 힘쓰기로 했다. 선박해양플랜트연구소(KRISO)는 지능형 선박, 친환경 해양개발, 해양 공공 디지털 분야의 다양한 연구개발을 수행하고 있으며, 수중 로봇·무인선 개발, 자율운항 선박 기술 등 첨단 해양 모빌리티 기술 개발에 앞장서고 있다.

■무인선 활용한 상황인식·자율운항 기술 개발

우리나라처럼 복잡한 해안이나 선박의 출입이 빈번한 항만에서 자율운항 선박과 무인선이 안전하게 운항하기 위해서는 해상에서의 상황인식 기술과 자율운항 기술이 필요하다.

KRISO는 국내 최초 무인선 '아라곤' 개발 경험을 바탕으로 무인선에 설치된 다채널 파노라마 카메라를 통해 영상을 정합해 선박 주변 상황을 인식하는 기술을 개발하고, 인공지능과 센서 융합을 이용해 다중 무인선 기반의 장애물 탐지·추적 기술을 개발하고 있다. 이 기술은 향후 자율운항 선박의 핵심인 상황인식 시스템과 장애물 탐지 회피 기술에 활용될 수 있으며, 다수 무인선의 협업을 통해 법선 감시·추적, 해상 인명구조 지원도 가능할 것으로 기대된다.

■무인으로 심해 정밀 지형도 그린다

해양 모빌리티는 해양과학 데이터 분야에서도 활용된다. 잠수정을 활용하는 기존 방식은 사람이 직접 잠수정을 진수·회수하는 방식으로 이루어진다.

KRISO는 무인 수상선-잠수정 협력형 완전 무인체계 개발에 나서 무인 수상선과 동력제어형 자율무인잠수정(PC AUV) 2대, 부력 제어형 자율무인잠수정(BC AUV) 1대를 개발 완료했고, 이들의 자율협력 임무 수행 기술을 개발하고 있다. BC AUV는 수심 1000m를 오르내리며 수심별 온도, 염도 등 해양 데이터를 수집하고, PC AUV는 2500m 해저 지형을 자율 맵핑(mapping)할 수 있다.

이를 통해 심해 해양 데이터 수집에 드는 비용과 시간을 줄일 수 있고, 해양 데이터와 해저 지형도의 정밀도를 높일 수 있어 수중통신 기술, 해양공간 조성, 해저자원 탐사 기술 발전에 기여할 수 있다. 연구진은 동해 2000m 해저에 대해 1m 해상도의 해저 지형도 작성과 수심별 해양 데이터 수집을 목표로 하고 있다.

■해양 수색 지원하는 군집 자율무인잠수정

근해를 탐색할 수 있는 자율무인잠수정도 개발한다. 시시각각 급변하는 바닷속 환경은 특히 해양 사고가 발생했을 때 구조 작업에 많은 어려움을 준다. 사고 시 인명피해를 최소화하고 사고 선박과 실종자를 수색할 수 있는 무인 체계 확보가 필요한 이유다.

KRISO는 수중수색을 위한 다수의 자율무인잠수정(AUV)과 운용 시스템을 개발 중이다. 이 기술은 5대의 AUV를 동시 운용할 수 있고 광범위한 구역 수색과 정밀 탐색이 가능하다. AUV는 무인수상정으로 영상 데이터를 전송함으로써 실시간으로 수중 상황을 모니터링하고 대응할 수 있다. 이 기술은 향후 근해의 기뢰탐색, 해저 설치 구조물의 모니터링과 유지보수 등에 활용 가능하다.

■미래 스마트 해양모빌리티 기술 자립 실현

해양 모빌리티 기술은 다양한 기술 융합으로 점점 진화하고 있다. 또한 관련 산업이 빠르게 성장함에 따라 시장 선점을 위한 주요국의 행보도 가속화되고 있다. KRISO는 앞으로도 창의적이고 혁신적인 융합 연구를 통해, 보다 안전하고 똑똑한 미래 해양 무인 이동체 기술을 개발한다. 이를 통해 기술 자립을 실현하고 세계 최고 수준의 해양 모빌리티 분야 기술로 해양 신성장동력을 마련할 계획이다.

송현수 기자 songh@busan.com