인천항은 최첨단 항만으로 도약하고자 곳곳에 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 등 4차 산업기술을 적용해 다각적인 스마트 항만을 구현한다.
인천항만공사(IPA)는 여러 사물에 정보통신기술이 융합돼 실시간으로 데이터를 인터넷으로 주고받는 기술과 인간의 학습능력과 추론능력, 지각능력, 자연언어의 이해능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 기술로 미래 첨단 인천항을 조성하고자 힘을 쏟는다.
# 부두 자동화
인천항의 장래 물동량을 처리하게 될 인천신항 1-2단계 컨테이너부두에 화물 하역, 이송, 장치장 작업 전부를 4차 산업기술을 활용해 무인 자동화를 목표로 개발 중이다.
세계적으로 컨테이너 물동량 증가, 선박 대형화와 기술환경 변화로 자동화 터미널이 증가하는 추세다. 인천항도 해외 선진 항만에 뒤처지지 않으려고 항만시설 규모 확대와 첨단시스템 도입이 절대적으로 필요하다.
IPA는 지난해 5월 인천신항 1-2단계 컨테이너부두의 하부공 축조공사에 착수했다. 2025년 상반기까지 상부사업자 선정과 기반시설 공사 후 2026년까지 운영동 건축물 축조와 상부공사를 거쳐 2027년 부두를 개장할 계획이다.
특히 IoT·AI·자율주행 등 첨단기술이 적용된 스마트부두는 24시간 운영이 가능해져 항만 생산성이 크게 향상되고, 작업영역 내 사람의 접근이 제한돼 안전사고 발생 요인이 사전 차단된다.
IPA는 인천항 내 화물이송시스템 자동화와 탄소중립을 실현하고자 전기구동 자율협력주행 야드 트랙터 개발에 나선다. 이달부터 자율협력주행 레벨4(Level 4) 야드 트랙터 총 8대(신조 4대, 개조 4대) 개발을 목표로 자율협력주행 기반 화물운송시스템 개발과 실증사업에 컨소시엄으로 참여한다.
컨소시엄은 IPA를 비롯해 토탈소프트뱅크(주관), 이엔플러스, 글로벌엔씨, 에스유엠, 서울대학교, 자동차융합기술원, 에스엠상선경인터미널 등 8개 기관으로 구성됐다.
안전성을 확보하려고 야드 트랙터의 연차별 실증을 추진하며, 올해 새만금 주행시험장을 시작으로 내년에는 에스엠상선 경인터미널, 내후년에는 인천신항 1-2단계 컨테이너부두에서 실증을 진행할 예정이다.
아울러 야드 트랙터에 차세대 친환경 배터리인 슈퍼 커패시터(Super Capacitor)를 탑재해 주행 성능과 충·방전 효율을 향상하고, 라이다(LiDAR) 센서와 차량용 무선통신(WAVE) 등 4차 산업기술을 접목해 각종 위험요소를 감지·방지할 예정이다.
특히 슈퍼 커패시터는 이온의 물리적 에너지를 저장하는 방식으로 기존 리튬이온 배터리 대비 출력·충전시간·내구성 등이 우수하다. 라이다 센서는 레이저를 통해 사물과의 거리와 형상을 이미지화해 자율주행의 눈이 돼 주는 기술이다. 차량용 무선통신은 차량 간 직접 통신을 통해 응답시간이 짧고 고속 이동 중에도 교신이 가능하다.
# 물류창고 관리시스템 개발
IPA는 드론과 AI 기술을 접목한 물류창고 재고를 조사하려고 2020년 12월 자율비행 드론 전문기업인 ㈜브룩허스트거라지와 협약을 체결하고 올해 11월까지 본격적인 기술 개발을 목표로 구슬땀을 흘린다.
평치(선반을 사용하지 않고 화물을 바닥에 보관)창고라는 특수한 상황을 고려해 자동으로 배터리 교체가 가능한 실내 완전 자율 비행 드론 개발, AI 기반 바코드·라벨 인식과 창고관리시스템(WMS) 연계를 통해 국내 창고 실정에 최적화된 자동화 서비스 기술도 개발 중이다.
IPA는 제4차 산업기술을 통한 물류창고 운영 패러다임 전환과 항만물류서비스 신산업 창출에 적극적으로 나설 방침이다.
이 밖에도 물류창고 운영의 효율화를 꾀하려고 지난해 7월 ㈜유진로봇(주관), 한국전자통신연구원, 인천테크노파크, 한국통합물류협회, AJ네트웍스, 핌즈와 함께 컨소시엄을 구성했으며, 2024년 12월까지 한국형 물류 로봇을 개발할 계획이다.
IPA는 어느 기업이나 쉽게 사용 가능한 물류 로봇 개발을 통해 인프라 시설물 변경, 과도한 초기 비용, 전용 운영 공간 부족 등으로 인해 첨단기술 도입에 어려움을 겪는 중소 물류창고의 어려움을 해소한다는 계획이다.
# 스마트 컨테이너 개발
IPA는 물류 흐름의 최적화와 화물 운송 시스템 고도화를 위해 실시간 위치 공유, 원격제어 등이 가능한 스마트컨테이너를 개발 중이며 현재 설계도 제작을 마쳤다. 내년부터 시제품 제작과 함께 2024년 실증 테스트를 진행할 예정이다.
# AI 이용한 안전사고 예방
신속하고 철저하게 항만시설을 관리하고 재난사고에 대응하고자 IPA는 인천항 연안여객터미널 4잔교에 IoT 센서와 AI 영상분석기술 등을 접목한 스마트 안전관리시스템을 시범 구축·운영 중이다.
폐쇄회로(CC)TV로 인체·물체의 위치정보를 감지한 뒤 AI 영상분석 정보를 통합관리실로 전송하므로 부잔교 시설에 대한 실시간 모니터링이 가능하다.
특히 이용자 낙상과 해상 추락, 선박 화재 등 재난사고 발생 시 10초 이내에 자동 감지와 경보 알림이 이뤄져 안전사고 골든타임 확보가 가능해져 시설 이용의 안전성이 한층 높아졌다.
올해는 현실 세계의 기계나 장비, 사물 등을 컴퓨터 속 가상 세계에 구현하는 기술인 디지털 트윈(Digital twin) 등과 함께 선박 추적, 3D 매핑, 접안 안내방송 등 선박 접안 안전기능을 더해 스마트 안전관리시스템을 고도화해 연안여객터미널 부잔교 시설에 단계적으로 확대 적용할 예정이다.
# 신재생에너지 활용
IPA는 민관 공동 투자기술개발사업 참여로 중소기업과의 기술 협업을 통해 지능형 신재생에너지 통합관리시스템을 구축했다.
해당 시스템은 4차 산업기술을 통해 신재생에너지 발전소의 실시간 모니터링과 최적 운영 방안 도출이 가능한 플랫폼이다. IoT 센서를 통해 분산된 신재생에너지 발전설비 정보를 수집하고, 증강현실(AR)과 빅데이터 기술을 통해 최적의 유지·보수 시점과 효율 개선 운영 방안을 도출한다.
IPA는 올해 스마트 엑스 씨포트(Smart-X Seaport)사업 추진으로 스타트업 3곳을 대상으로 혁신 기술의 실증을 지원한다. 이를 통해 IoT 기반 소프트웨어를 활용해 인천항 이용 선박의 출입 정보와 실시간 접안 현황을 수집한다.
원활한 항만 이용·관리 솔루션을 구축하고, AI 기반 주차장 관리 기술을 활용해 인천항 인근 도로 내 불법 주정차 차량의 단속·정보 수집 솔루션 등도 구축할 계획이다.
이같이 인천항은 4차 산업기술 적용으로 생산성·안전성·친환경성을 향상시키고, 기술집약적 항만으로의 전환을 통해 해외 선진 항만과의 경쟁에서 우위를 점한다는 목표다. 또 국내 장비·시스템 등의 정책적 육성으로 항만산업 발전을 도모하기로 했다.
IPA는 최근 글로벌 선사들이 높은 생산성을 발휘할 만한 자동화 부두를 선호하는 만큼 앞으로도 항만시설에 4차 산업기술 접목 확대 등 스마트 항만 조성에 힘쓸 방침이다.
배종진 기자 jongjb@kihoilbo.co.kr
사진= <인천항만공사 제공>
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