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[기획] 항만 IoT기술 발판으로 ‘스마트포트 4.0’ 도약

효율 극대화와 자동화 인프라로 미래비전 기대

이형근 기자 | 기사입력 2021/10/18 [09:34]

[기획] 항만 IoT기술 발판으로 ‘스마트포트 4.0’ 도약

효율 극대화와 자동화 인프라로 미래비전 기대

이형근 기자 | 입력 : 2021/10/18 [09:34]

▲ 스마트포트 4.0이 구축되면 좀더 효율적인 자원 배분으로 하역 및 환적 작업을 단기간에 끝낼 수 있다. (사진=해양수산부 스마트 해상물류 추진단)  © 국토매일


[국토매일=이형근 기자] 해양수산부가 지능형 항만물류기술 개발사업에 나섰다.

이 사업은 해양수산부를 비롯해 국토교통부, 과학기술정보통신부가 참여해 항만 부터 육상까지 물류시스템을 개선하고 5G주파수 기반 자율주행 차량 개발도 과제에 포함됐다.


최우선 목표는 사물인터넷(IoT) 디바이스 장치로 데이터가 실시간, 초고속으로 수집, 전달하는 시스템의 구축이다.

'스마트포트 4.0'으로 불린 이 사업은 지난 2019년 5월 부터 2022년 3월까지 개발 완료와 이후 통합 테스트베드 구축을 목표로 한다.

최종 개별 상품 및 패키징화를 마치면 시범터미널과 해외 항만수출을 추진한다는 계획을 갖고 있다.


아시아권에서 손꼽히는 스마트항만인 싱가포르항은 2040년경까지 연간 최대 6500만 TEU의 화물을 소화할 수 있는 세계최대규모의 자동화 컨테이너 터미널 구축을 목표로 세우고 있다.

정부는 2030년까지 스마트 항만을 구축해 연간물동량 19억 6000만톤을 소화하는 것을 국정과제로 세웠다.

 

국내 항만업은 디지털 기술 도입에 소극적인 태도로 일관하고 있다. 물류산업의 정보화는 다른 산업과 비교해 낮은 수준에 머물러 있다.

전 세계적인 항만들이 스마트 항만으로 탈바꿈하자 우리나라 항만도 더 늦기전에 변화시켜야 한다는 게 해수부의 목표다.

산업 빅데이터기준으로 물류산업의 활용율은 산업평균 이하를 기록해 빠른 변화가 필요하다. 지난 2019년 전 산업평균 빅데이터 도입율은 14.6%인데 물류는 4.1%에 그쳤다.

해수부와 관련 부처들은 앞으로 항만에서 빅데이터 활용율을 높이는 동시에 IT 활용지수를 제고해 경쟁력 있는 산업으로 육성하겠다는 비전을 세웠다.


열악한 항만 환경의 개선이 목표


 

해수부를 비롯한 관계부처는 낙후된 항만의 산업환경을 쇄신하기 위해 경쟁력 강화를 추진하고 있다.


해양수산부는 스마트항만 연구과제를 설정하고 단기적으로 항만물류의 초연결성은 90% 이상으로 올라가며 무인화율이 80%이상, 물류비용 절감율 30%, 안전/보안사고 절감율 50%, 일자리 고도화율 50%의 단기 목표를 내세우고 있다.

'스마트포트 4.0'이 시작되면 2027년까지 2개 이상의 글로벌 강소기업을 육성하고 국내 디지털 시범항만 건설, 디지털항만 서비스의 패키지 글로벌 진출을 기대할 수 있다.


항만이 IoT 시스템을 도입하는 목적은 항만의 경쟁력 제고를 통한 고부가가치 창출이 주목적이다. 이 시스템은 항만의 디지털화로 이어져 물류경쟁력 강화로 이어진다.


사물인터넷 장비가 도입되면 로보틱하역시스템과 결합, 항만 내,외부의 IT정보를 기반으로 항만설비와 장비의 효율적 사용, 항만성능의 극대화, 작업안전 및 일자리 창출을 구현할 수 있다.


시스템이 구축되면 메가포트의 지위를 차지한 부산항이 앞으로 경쟁력을 유지하기 위한 것으로 빠른 선적과 하역, 환적을 비롯해 보안, 항만내 안전, 물류 시스템의 최적화를 유지할 수 있다. 이 시설이 유기적으로 움직일 때 ‘스마트포트 4.0’이 완성된다.


과거 항만시스템이 자동화로 자원할당과 스케줄링, 경제성 분석을 비롯해 자동화 인프라를 주제로 크레인, 이송장치 터미널의 자동화를 추진했다.

'스마트포트 4.0'이 추진하는 과제는 4차산업혁명의 산물인 빅데이터, 인공지능 기반 예측과 실시간 모니터링과 가상화, 인공지능 기반의 완전 자동화 장비, IoT기반 센싱을 지향한다.

우리나라는 중국 및 싱가포르항과 경쟁관계이다. 중국은 상하이, 닝보, 선전항과 경쟁관계에 있어 화물 유치를 놓고 경쟁중으로 부산항은 신항에 이어 진해 신항까지 건설을 추진하며 규모의 경쟁을 하고 있다.


국내 항만이 경쟁력을 확보하기 위한 대책은 항만의 디지털화로 이 정보를 유지하기 위해 정부와 운영사의 적극적인 대응을 필요로 한다.


인공지능 도입으로 머신러닝에 의한 학습과 클라우드, 스마트 항만 IoT 융합 및 운영기술 개발, 항만물류 자원공유 플랫폼 개발이 주 목표이다.

 

▲ 스마트포트 4.0이 구축되면 화주에게 정확한 정보를 빠르게 전달 할 수 있는 장점을 갖고 있다. (사진=해양수산부 스마트 해상물류 추진단)  © 국토매일

 

'스마트항만 4.0'에서 등장한 '항만자원 위기예측 및 안전관리'는 처음 등장하는 기능으로 인공지능의 학습을 통해 항만내 각종 안전사고를 예방할 수 있다.
 

항만의 안전도가 크게 높아져 안전한 작업환경을 구성할 수 있다고 기대한다. 항만시설의 사망률은 전 산업평균의 1.5배로 집계된다.


사고가 발생하는 주 원인은 장비의 대형화로 발생하는 사각지대이다. 충돌과 협착사고가 발생하는 리치스태커와 야드 트랙터는 대형 장비로 손꼽힌다.

리치스태커의 중량은 67톤으로 건설현장의 중장비와 비교되지 않을 수준의 무게이며 항만 근무자의 안전이 위협받을 수준이다.

 

▲ 스마트포트 4.0이 도입되면 산재율의 저감으로 항만내 작업만족도를 높일 것으로 기대된다. (사진=해양수산부 스마트 해상물류 추진단)  © 국토매일

 

안전분야 과제를 수행하는 한국철도기술연구원의 박재현 박사는 IoT를 이용해 사고위험 징후를 사전에 감지해 항만안전을 제고하기 위한 과제를 수행하고 있다.

그는 “사고는 입체적으로 발생한다”면서 “잠재적 사고요인 제거, 실시간 정보제공, 현장 즉각 대응단계적 전략을 통해 휴먼에러 등의 요인으로 발생하는 사고를 사전에 감지해 대응하고자 한다”.고 설명했다. 이 대응으로 휴먼에러 방지에 적극 대응한다.


박재현 박사는 “신선대 터미널에서 통계적으로 어떤 환경에서 발생하는지에 대해 패턴 데이터를 전달 했다”면서 “항만에서 인명사고를 줄이기 위해 60톤 이상 되는 장비를 안전하게 정지시키는 작업의 실증해야 한다”고 말했다.


박재현 박사는 “중국 텐진항 사고에서 보듯이 항만은 대형화재에 노출돼있다”.면서 “항만의 화물이 안전하게 보존되도록 각종 첨단기술로 실시간 위험물 누출사고에 대한 정보관리를 해야 한다”.고 설명했다.


그는 플랫폼이 위험물의 정보를 전달하는 시스템으로 진행하는 게 바람직하다고 설명했다.

플랫폼으로 들어오는 데이터를 딥러닝으로 화재의 가능성을 감지한다. 이 과정을 거쳐 기업과 효율적인 부두공급량 확대, 일자리 창출이 이뤄질 것으로 기대한다. 

 
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