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바다에 접목되는 4차산업, 무한한 가능성이 주목받다
  • 임호동 기자
  • 승인 2019.06.10 09:48
  • 호수 117
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 해운, 항만, 조선, 해양플랜트, 수산, 해양관광 등 다양한 해양산업에 AI, 로봇, 빅데이터 등 4차산업을 접목하려는 시도들이 이어지고 있다.

지구의 약 71%를 차지하고 있는 바다는 우리가 상상하는 것보다 넓고 깊다. 인간이 알고 있는 바다는 바다 전체의 일부분에 불과하며, 엄청난 양의 유용자원을 품고 있어 그 가치와 개발 잠재력은 무한대에 가깝다. 이런 잠재력에 많은 이들이 주목하고 있다. 특히 해운, 항만, 조선, 해양플랜트, 수산, 해양관광 등 다양한 해양산업에 AI, 로봇, 빅데이터 등 4차산업을 접목하려는 시도들이 이어지고 있다.

 

바다에 주목하는 4차산업

과거 바다는 인간에게 소금과 어패류를 제공하는 공급원이자 대륙과 대륙을 이어주던 통로에 불과했을지도 모른다. 그러나 최근 많은 전문가들이 바다를 미래로 부르고 있다. 실제 육지의 자원이 빠른 속도로 고갈돼 감에 따라 세계 각국은 생물·에너지·광물 자원의 보고인 바다에 주목하고 있다.

세계 최고 강대국이라고 불리는 미국의 경우 자국 내에 많은 자원을 보유했음에도 불구하고 다른 나라보다 빠르게 바다에 주목했다. 특히 미국은 4차산업혁명을 바다에 접목하면서 해양기술에 대한 우위를 선점하고 있다.

미국은 빅데이터와 ICT(Information, communication, technology) 기술 등 4차 산업혁명 기술을 접목하는 수중네트워크를 구성해 정확한 해양 정보를 실시간으로 제공하는 OOI(Ocean Observatories Initiative) 프로젝트를 완성했다. 또한 로봇 분야 전체에 대한 기초·응용 연구를 지원하고 로봇을 개발하고 있는 NRI(National Robotics Initiative)는 민간부문과 군이 협력해 다양한 형태의 로봇을 개발하고 있다.

4차산업을 바다에 접목하며 해양산업의 힘을 키워가는 것은 미국뿐만이 아니다. 유럽의 일부 국가들은 미국과 컨소시엄을 구성해 수중로봇, 지능형 센서 등을 지속적으로 개발하고 있으며, 수중 통신·네트워크·사물인터넷(IOT) 등을 개발해 해상풍력이나 해저 캐이블에 접목하기 위해 연구하고 있다.

이외에도 지난 2017년 해양과학기술 연구개발계획을 발표한 일본은 해양산업 육성 및 해양과학기술의 고도화를 추진하고 있으며, 국가 주도로 4차산업을 양성하고 있는 중국 역시 해양로봇과 무인잠수정 등의 기술을 양성하고 있다.

이처럼 세계 각국은 4차산업혁명을 해양기술에 도입해 개발가능성이 무궁무진한 바다를 탐사하고 새로운 산업을 찾기 위해 몰두하고 있다.

 

세계 최초로 대서양에서 침몰한 타이타닉호를 관찰하는 데 성공한 미국 WHOI의 해양탐사로봇 Jason(사진 WHOI)

4차산업이 접목된 해양산업, 어떤 것이 있나?

바다를 활용해 개발할 수 있는 기술은 바다만큼이나 무궁무진하다. 그중에서도 4차산업을 통해 가장 활발하게 개발이 이뤄지고 있는 분야는 역시 로봇과 드론 분야다. 로봇과 드론의 경우 인간이 할 수 없었던 해저 탐사는 물론 해양 관리·감독, 해양자원 채취, 해상수색과 해난구조, 선박치안, 어류 및 해상기후 탐지, 해양관광 보조 등의 역할을 해낼 수 있어 지속적인 연구와 투자가 이뤄지고 있는 분야다.

가장 강점을 보이고 있는 국가는 당연 미국이다. 미국은 WHOI(Woods Hole Oceanographic Institution)의 해양탐사로봇 Jason을 시작으로 해양연구는 물론 산업적, 군사적 목적으로 활발하게 수중 로봇과 드론을 개발하고 있다. 특히 미국은 1994년부터 무인잠수정 개발계획을 수립하고 1998년 최초 근거리 기뢰탐색 시스템 무인잠수정을 개발하는 등 앞선 기술을 보유하고 있다. 군과 민간에서 활발하게 개발 중인 미국의 수중로봇과 무인잠수정들은 석유·가스·광물 등 해저자원을 조사하는 한편, 해양 플랜트 등 미래 수중 사업 모델을 탐색하고 있다.

이외에도 오랜 기간 바다연구를 해온 영국의 경우 운용수심이 300~2000m까지 다양한 수중로봇을 운용해 다채로운 해저탐사와 해양작업을 수행하고 있으며, 독일, 프랑스, 스웨덴, 노르웨이 등 다양한 유럽국가의 경우 회원국 간 또는 독자적인 컨소시움을 통해 다양한 형태와 기능을 갖춘 해양로봇과 드론을 개발하고 있다.

4차산업의 꽃이라 불리는 빅데이터와 ICT기술 역시 미래 해양과학에 필수적인 요소이다. 바다의 변수를 정보화하고, 예측하는 것은 바다를 활용하는 데 있어 가장 중요한 기술일 수 밖에 없다. 이에 미국은 지능형 센서와 ICT기술이 접목된 해양네트워크인 OOI를 통해 세계 해양 전역에 물리적, 화학적, 지리학적 특성을 지속적으로 관측하는 통합 데이터 관측망을 확보하고, 데이터 저장 및 배포 서비스까지 제공하고 있다.

또한 유럽 역시 SWARM(Smart Networking Underwater Robots in Cooperation Meshes) 프로젝트, AMOS(Autonomous Marine Operation System) 프로젝트 등을 통해 유럽의 일정한 해양 정보를 실시간으로 획득하고 공유하고 있다.

이러한 해양모니터링은 우리나라도 빠지지 않는다. 한국해양과학기술원은 세계 최초의 정지궤도 해색위성인 천리안 해양관측위성(GOCI)을 운영하고 있다. GOCI는 지난 2010년 발사된 천리안 위성의 해양탑재체로서 한반도 주변 해양관측의 임무를 수행하고 있다. 이를 통해 실시간으로 적조·갈조·유류유출 등 해양 현안을 모니터링하고 있는 한국해양과학기술원은 고성능 클러스터 구축과 최적화 등을 통해 위성자료 처리 성능을 향상시키고 있다.

이외에도 캐나다와 유럽은 ‘수중 사물인터넷 통신망(IoUT)’를 구축하기 위해 노력하고 있다. IoUT는 모든 사물에 인터넷을 연결해 새로운 데이터를 얻어내고 가치를 발굴하는 사물인터넷(IoT)을 수중이나 해양에도 적용시키는 것이다.

수중 기반 기기 및 장비 상호연결 네트워크 시스템을 갖추기 위해 캐나다는 ‘오션 네트워크 캐나다’ 프로젝트를 실시해 세계 곳곳의 관측소에서 유선망 기반 센서를 통해 실시간 원격 관측 시스템을 구축해 매일 수중 데이터를 축적하고 있다. 이러한 정보를 통해 캐나다는 환경 모니터링은 물론 해양 재생에너지, 국방 안전 분야, 해양 교통 분야, 어업 양식 분야, 해양 레저 분야 등 해양 데이터를 활용하고 있다.

유럽과 미국은 ‘선라이즈 프로젝트’를 통해 IoUT를 완성시키기 위해 노력하고 있다. 특히 유럽의 경우 수중·육상망의 유무선 방식을 통합 운영해 선라이즈 게이트를 만든 뒤 서로 다른 망을 연계시켜 다양한 수중망 관리를 효율화하고 표준화하는 작업을 진행하고 있다.

이를 통해 전 세계의 바다와 호수, 강에서 무인기같은 이기종 네트워크를 활성화시키는 데 성공했으며 소리 신호를 사용해 정보를 교환할 수 있는 방법을 드론 잠수함을 통해 훈련하고 있다.

이러한 IoUT는 국방시스템으로도 활용이 가능하고 해양 선박 교통을 조금 더 안전하고 편리하게 만드는 데 일조할 것으로 보이며, 해양 조사 및 데이터 전송, 육상과 해양의 통신과 운송 등에 핵심고리가 될 것으로 전망된다.

 

드론, 로봇, 무인잠수정 등은 해양산업의 새로운 메카로 떠오르고 있다(사진은 해양수산부의 해상교통시설감시 드론)

뒤늦은 출발, 다양한 기술로 승부한다

미국을 비롯해 유럽, 일본 등의 해양선진국의 고도화된 해양기술은 하루아침에 만들어진 것은 아니다. 이들은 1980년대부터 해양수산분야의 산업화를 이루기 위해 기반을 닦아왔고, 거기에 첨단 기술이 더해지며 눈부신 발전을 이루고 있는 것이다.

우리나라의 경우 3면이 바다임에도 불구하고 인구와 기술이 집약된 서울과 거리가 멀다는 이유로 해양수산분야의 기술 성장이 도외시 돼 왔다. 그 결과 조선을 제외한 해양산업기술은 성장동력이 미비한 상황이다.

하지만 4차산업이 도입되기 시작한 해양신산업의 경우 이야기가 달라질 수 있다. 우리나라 역시 해양수산부와 과학기술정보통신부를 비롯해 한국해양과학기술원, 정보통신산업진흥원 등이 4차산업을 접목한 해양과학기술을 지속적으로 연구·개발하고 있으며 조선·해양·해운 기업과 일부 지자체에서도 해양산업과 4차산업이 접목된 신산업에 주목하고 있다.

특히 해양수산부는 MOVE 4.0계획을 통해 해양분야에 4차산업혁명을 도입하기 위한 노력들을 계획하고 있으며, 과학기술정보통신부에서도 미래 해양기술 혁신 전력을 발표하며 미래 해양 ICT 필수 기술인 해양 환경에 특화된 차세대 해양통신기술과 해양무인이동체 기반기술 개발을 계획하고 있다.

앞서 살펴본 한국해양과학기술원은 해양관측위성뿐만 아니라 ‘ICT융합연구센터’를 설립해 해양과학에 ICT기술을 적극적으로 도입하는 연구를 수행하고 있다. 한국해양과학기술원의 ICT융합연구센터는 ‘해양데이터 실시간 확보를 위한 IoT 핵심 원천 기술 개발’ 연구를 비롯해 ‘해양 장비 실해역 성능 검증을 위한 시험평가 선박 및 시스템 구축’, ‘해양 개발용 수중 건설로봇’, ‘해수전지 시스템 및 해양 IoT 활용 기술 개발’ 등의 다양한 연구가 이뤄지고 있다.

이외에도 경기침체로 인해 잠깐 주춤했던 조선산업 분야에서도 선박 설계·제조 운항 관련 빅데이터와 네트워크 기술 적용 준비 단계에서 사물인터넷과 클라우드 등 스마트 선박을 위한 기술 개발이 이뤄지고 있으며, 전남, 울산 등 해안지역의 지자체에서도 지역 관광사업에 해양치유 바이오 사업을 도입해 새로운 성장 동력을 모색하고 있다.

바다의 경제성과 개발가능성은 모두가 알고 있는 사실이다. 3면이 바다라는 지역적 특성과 풍부한 해양자원을 갖춘 우리나라에게는 4차산업혁명이 해양수산업의 고도화를 이룰 수 있는 좋은 기회라고 볼 수 있다. 일부 선진국에 비해 늦은 만큼 고삐를 바짝 당겨야 할 시점이다.

임호동 기자  ihd3333@naver.com

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