4차 산업혁명은 사물인터넷(IoT), 인공지능(AI) 등 첨단 정보기술의 발전을 원동력으로 하여 다양한 산업 군에 지대한 영향을 미치고 있다. 이는 제조 산업의 스마트 팩토리와 마찬가지로 항만분야에서 스마트 항만의 패러다임을 가져오고 있다. 스마트 항만은 항만의 자동화를 포함하여 물류 최적화, 에너지 효율화, 친환경 및 배후도시와의 연계성까지 포함하는 종합적인 개념으로 정의되고 있다. 또한 항만과 연결된 데이터를 수집, 가공, 분석, 공유하는 정보의 허브역할도 수행하면서 관련된 자원을 유기적으로 연계한다.

 스마트 항만을 추구하는 국외 항만의 사례를 살펴보면, 해외 주요 항만들은 포괄적 개념의 스마트 항만 실현을 위해 자동화, 운영 효율화, 친환경 에너지 전환 및 내륙운송 연계를 모두 고려하는 종합 로드맵을 수립하고 각 부문별로 세부 프로젝트를 추진해오고 있다. 로테르담항, 함부르크항, 중국의 11개 항만 그리고 일본 등이 그 대표적인 예이다.

 반면, 우리나라는 아직 스마트 항만 구축에 대한 올바른 인식이 이루어지지 않았고 준비도 미흡한 실정이다. 최근 해양수산부가 혁신성장 주도 사업의 일환으로 계획하고 있는 ‘스마트 해상물류 구축전략’에 따르면, 스마트 항만의 구축은 포함되어 있으나 그 수준이 화물정보의 공유 및 하역의 자동화에 한정되어 있는 것으로 나타났다. 스마트 항만의 개발은 단순히 하역의 자동화를 넘어 관련된 정보를 실시간으로 공유하고, 이를 통해 전체 물류망의 연계, 친환경·에너지 효율화, 차량·사물통신(V2X) 등 사회적, 환경적 이슈를 포함하는 폭넓은 관점에서 추진되어야 한다.

 이를 위해서는 우선 항만, 해운, 내륙 운송 등 물류망 전체를 아우르는 중장기 로드맵과 세부적인 추진 전략의 수립이 필요하다. 성공적인 로드맵 수립을 위해서는 항만산업의 구조, 선박의 발전 수준, 기후변화, 배후도시의 변화 등 항만을 둘러싸고 있는 사회, 환경적 요소에 대한 고민과 반영이 충분히 이루어져야 한다. 스마트 항만의 실현을 위해 가장 중요한 것은 무엇보다 IoT, AI, 보안기술, 인식기술, 자동화 시스템 등의 분야별 핵심기술의 개발이다. 다각적이고 혁신적인 R&D 사업을 추진을 통해 기술 개발이 가능한 기업의 발굴 및 지원이 필요하다.

포괄적 개념의 스마트 항만

 스마트 항만은 관점에 따라 다양한 정의를 가지고 있지만, 일반적으로는 정보통신기술(ICT), IoT, AI 등 신기술을 통해 시설 간 정보의 통합, 합리적인 의사결정, 자원의 효율적인 활용을 추구하는 항만으로 알려져 있다. 즉, 기술을 활용한 전반적인 운영의 개선을 통해 운영비를 절감하고, 수익을 증대하고, 환경에 대한 영향력은 최소로 하는 새로운 형태의 항만을 뜻한다. 이처럼 스마트 항만은 단순한 노드(Node)가 아닌 통합 물류, 효율적 에너지 활용, 친환경 실현, 도시와의 연계 등을 포함하는 허브의 의미를 지니게 되었다. 뿐만 아니라 단순 하역 서비스를 제공하는 물리적 역할에서 벗어나 관련된 정보를 생산, 관리, 공유하는 데이터 서비스 제공자의 역할도 수행하게 되면서 그 중요성은 더욱 높아졌다.

해외 주요 항만의 스마트 항만 추진 전략

 로테르담항은 스마트 항만의 핵심 가치를 연구개발(R&D)와 혁신으로 꼽았다. 이를 위해 ‘SMARTPORT’라는 조직을 설립하여 물류, 에너지·산업, 항만 인프라, 항만도시, 항만 전략 등 5개 부문으로 나누어 로드맵을 설립하고 부문별 개별 프로젝트를 추진하고 있다. 대학, 기업과 협업하여 추진하는 각 프로젝트들의 예상 효과 및 영향, 수행 주체는 홈페이지를 통해 공개되고 있다. 함부르크항은 함부르크 항만공사(HPA)가 주도하여 ‘smart PORT’ 프로그램을 설립했다. 이를 통해 물류 부문 12개, 에너지 부문 15개 프로젝트가 수행 중이거나 이미 수행이 완료된 상황이다. 에너지 부문은 에너지 소비량 감축 및 환경 영향의 최소화를 목표로, 물류부문은 공급망 최적화 및 운송 네트워크의 효율성 향상을 목표로 프로젝트가 추진되고 있다.

 중국의 경우, 정부 차원에서 교통운수부(MOT)가 광저우항, 샤먼항, 닝보항 등 11개 항만을 대상으로 지능형 항만운영, 안전관리 개선, 물류 통합, 사업모델 혁신 등 4개 분야에 대한 스마트 항만 구축 시범사업을 진행 중에 있다. 칭다오항과 상하이항은 각각 2016년과 2017년에 완전자동화 시스템을 도입하여 효율성을 크게 향상 시켰으며 현재 세계 최고의 기술력을 지닌 것으로 평가되고 있다. 중국은 안정적이고 효과적인 스마트 항만 구축을 위해 기술개발의 촉진, 정부와 민간의 참여 유도, 항만산업과의 융합 등 단계적 개발을 시행하고 있다.

 일본은 중장기 항만정책인 정책인 ‘PORT2030’을 통해 항만의 미래 역할이 ‘4차 산업을 주도하는 플랫폼’, 즉 스마트 항만임을 제시했다. 세부 목표로는 1) AI, IoT를 활용한 지능형 항만건설과 운영, 2) 모든 사물, 인력, 기업, 정보, 공간의 연계를 통한 새로운 가치 창출 등을 설정했다. 구체적 실천 과제로는 컨테이너 터미널에 인공지능(AI)을 적용하여 인력부족문제 해결, AI, IoT 기술을 융합하여 생산성 향상 등을 계획하고 있다. 일본은 국토교통성(MLIT)을 중심으로 하여 설정된 목표를 달성하기 위한 예산확보, 구체적 계획 등을 수립 중이며 올해 하반기에 구체화를 완료할 예정이다.

우리나라의 스마트 항만 추진 현황

 한편, 현재 우리나라는 스마트 항만을 항만의 자동화라는 좁은 개념으로 인식하는 경향이 있어 왔다. 2018년 상반기에 발표 예정인 ‘스마트 해상물류 구축전략’ 에는 스마트 항만의 실현을 위한 방안으로 ‘터미널 간 화물정보공유시스템’과 ‘신규 터미널의 하역 자동화’만이 포함되었다. 이는 스마트 항만의 단편적인 모습에 불과하다. 또한 종합적인 로드맵이 설립되지 않은 상황에서 개별적으로 R&D가 수행되어 비효율적인 면이 존재해왔다.

 스마트 항만의 도입의 핵심은 IoT 기술 등을 통한 해운~항만~내륙 물류간 실시간 정보연계와 AI 기반의 데이터 분석을 통한 의사결정, 항만 자동화이다. 하지만 국내 전문가의 평가에 따르면 우리나라는 아직까지 준비가 부족하다는 견해가 있으며, 특히 항만~내륙 물류 정보 연계 수준에서는 63%의 전문가가 미흡하다고 답했다. 세계 최고 수준 항만의 기술력과 비교했을 때, 우리나라의 4차 산업혁명 기술 도입 수준은 3점(보통) 이하로 나타났으며, 그 원인으로는 노동시장 유연성 부족, 법·제도 정비 필요, 데이터 관련 정책 미비, 플랫폼 설계 능력 부족 등으로 파악되었다.

스마트항만에 대한 장기적이고 체계적인 로드맵 수립 필요

 스마트 항만은 항만에 국한되지 않고 화물, 교통망, 운송수단 등의 다양한 정보를 수집, 분석, 공유하고 시스템 간 정보 교류 등을 통한 의사결정을 돕는다. 또한 에너지의 효율적 이용, 친환경, 지속가능성, 배후도시와의 연계 등도 스마트항만이 갖추어야 할 중요한 기능 및 역할이다. 이처럼 우리나라도 스마트 항만의 의미를 사회적·환경적 관점까지 확대하는 것이 우선되어야 한다. 이러한 개념의 정립을 기반으로 장기적인 로드맵을 수립하고, 로드맵 아래 각 부문별 세부 전략을 통합적인 시각에서 마련해야 한다. 해운~항만~내륙운송 등 물류망 전체의 연계를 고려한 세부 전략은 다양한 R&D 사업의 발굴과 더불어 양질의 일자리 창출을 위한 혁신적인 계기로도 작용할 수 있다.

 스마트 항만 추진을 위한 로드맵 설립에는 선박 개발 방향, 세계 경제구조 변화, 환적 항만 변화 양상, 항만도시의 교역구조 변화 등 산업 생태계에 대한 종합적인 분석이 반드시 선행되어야 한다. 산업 전반의 장기적인 변화 등을 충분히 전망하여 세부 전략을 추진하고, 이를 통해 장기적으로 미래의 핵심 기술을 선도할 수 있다. 실제 로테르담 항의 경우, 높은 에너지 사용료, 유럽 최대 항만으로서의 입지, 석유화학 단지 조성, 높은 인구밀집도 등 지역적 특성을 고려하여 로드맵을 수립했다.

 스마트 항만 구축을 위해 가장 중요한 것은 IoT, AI, 보안기술, 인식기술, 자동화시스템 등 요소별 핵심기술을 개발하는 것이다. 하지만 최근까지 우리나라는 항만 설비, 디자인 등 장비 측면에 초점을 맞춰 R&D를 추진해왔다. 앞으로는 핵심기술을 중점으로 연구개발을 실시하여 높은 부가가치의 창출, 산업의 지속성 유지, 해외 시장 진출 등을 추구할 필요가 있다. 연구개발은 연구소를 중심으로 추진하되, 관련 기업의 성장을 동반, 확대하여 산업의 성장을 유도함으로써 정책 효과를 더욱 증가시킬 수 있다. 또한 스마트 항만 구축이 일자리에 미치는 영향을 체계적으로 분석하여 스마트화로 인한 사회적·산업적 문제가 발생하지 않도록 해야 한다.