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중소기업 기술로드맵 조회결과

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스마트운항시스템
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

스마트운항시스템 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 스마트 선박이란 자율·무인 운항이 가능한 선박, 원격진단 및 관리가 이뤄져 최적의 에너지 효율로 안전하게 운항하기 위한 정보통신(ICT)기술이 적용된 선박을 의미
  • 스마트 선박 핵심기술로는 e-Navigation 인프라를 기반으로 하는 선박자율운항기술을 비롯해 원격관제기술, 항해 중 엔진을 비롯한 핵심 기자재에 대한 상태를 실시간으로 확인하는 스마트 모니터링 및 진단 기술 등과 선박 건조와 유지보수에 빅데이터를 수집하고 활용함으로써 건조비용 및 운항비용을 최소화하고 최적의 솔루션을 제공하는 기술도 포함
나. 주요 제품

[ 조선의 기술분야별 범위 ]

주요제품 분류표
구분정의
친환경 선박 기존 선박보다 연료소비량이 적고 대기 및 해양 오염을 저감하는 선박으로 정의되며 관련 핵심기술로는 친환경 동력기술(LNG연료추진기술, 전기/하이브리드 추진기술 등) 및 관련 엔진기자재, 해양환경보호 기술(BWTS, NOx, SOx, CO2 등 저감기술)과 고효율 선체/선형 설계기술(마찰저항 저감기술, 선박 추진효율 향상기술, 고효율 가스 화물창 기술 등)이 포함
스마트 선박 자율·무인 운항이 가능한 선박, 원격진단 및 관리가 이뤄져 최적의 에너지 효율로 안전 운항이 가능한 선박으로 정의되며 관련 핵심기술로는 선박 자율운항 기술(선박 충돌회피 기술, 선박 운동/응력 모니터링 기술, 통합 원격 모니터링 기술), 지능형 항만관제 기술(선박육상 및 물류 네트워크 기술, 선단 및 함대 정보 모니터링 기술, 입출항관리 기술)과 스마트 모니터링 및 진단기술(빅데이터 신호처리기술, 선박 장비 모니터링 기술, 위성통신 기술)이 포함
중소형 선박 중소형 조선소에 적합한 특화선박 분야로, 조업성능/선내환경을 개선할 수 있는 연근해어선 개발 기술, 안전성 및 편의성이 향상된 친환경 초쾌속선의 설계 및 건조 기술, ICT 융합형 중소형 선박 기술, 선박경량화를 위한 소형선박용 신소재 기술, 중소형조선 특화선박 개발을 위한 인프라 구축 기술 등이 포함하며 해양레저선박과 관련한 중소형 레저선박, 슈퍼요트, 해양레저 시설 및 레저장비, 크루즈선 등의 선형 설계기술, 선체소재/복합재료 가공 및 조립기술, 엔진 추진기술, 리깅류 부품설계 제작기술, 구조경량화 및 최적화설계기술, 인테리어 설계 및 유닛 제작기술, 승선감 향상 진동소음 저감기술, 선박안전/편의 기술 등이 포함
친환경 조선·해양 기자재 글로벌 해양환경규제 강화에 따른 대응과 에너지 고효율화의 구현을 통해 조선 산업의 지속적인 고부가가치화를 실현할 수 있는 해양대기 및 수중 유해요소 저감 기술과 에너지 절감기술, 이와 관련된 기자재 기술 등이 포함

[ 조선 분야 산업기술 분류 ]

주요제품 분류표
전략분야산업기술_대분류산업기술_중분류산업기술_소분류
조선 기계ㆍ소재 조선/해양시스템 갑판설비 및 항해 통신장치
기타조선/해양시스템 관련 기술
선박생산시스템/건조 공법
선박소재/구조기술
선형개발/성능해석기술
조선/해양시스템관련 S/W
주기/보기 및 추진계통 부품
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장
  • 2017년도 5월까지 신조선 발주량은 전년 동기대비 11.0% 증가하였고 발주액은 4.0% 감소함
  • 2016년 세계 발주량과 발주액이 각각 69%와 60% 감소하여 수주절벽 상황이 발생한 신조선 시장은 2017년 들어 소폭 발주가 증가하는 경향을 보였으나 여전히 극심한 침체에서 벗어나지 못하는 수준임
  • 이러한 세계 시장의 발주수요 부진은 해운시황의 부진, 저유가에 의한 에코쉽 수요 부진, 해양플랜트 시장 침체 등에 원인이 있으며 무엇보다도 환경규제 대응에 대한 연료와 기술적 사양 선택이 어려운 문제로 대두되며 선주들의 관망세가 이어지고 있기 때문임
  • 해운시장의 경쟁심화, 선복량 과잉 지속, 환경규제 강화 등으로 신조선 시장에는 새로운 요구가 등장하고 있으며 스마트화와 친환경 기술의 중요성이 커지고 있음
  • 2000년대 중반 호황기를 거치면서 전방산업인 해운업의 선복량 과잉이 발생하고 약 10년간 지속되면서 실질수요에 의한 발주수요는 사실상 없어졌으나 2011년을 전후하여 환경규제에 대응하는 고효율 친환경 선박이 등장하면서 새로운 수요를 만들었고 4차 산업혁명 물결과 함께 스마트화에 대한 수요까지 나타나며 향후 조선시장의 수요는 친환경, 스마트선박으로 집중되고 있음
나. 국내시장
  • 한국은 경쟁국인 중국과 일본의 공세 속에 점차 시장점유율이 하락하고 있는 추세임
  • 한국의 이러한 수주점유율 저하의 원인은 벌크선과 중대형 이하급 탱커, 중대형 이하급 컨테이너선 등 범용선 시장을 경쟁국에 잃었기 때문
  • 벌크선의 경우 과거 호황기 때 가격이 급등하면서 고비용구조의 한국 조선소들이 충분한 이익을 거둘 수 있어 시장에 참여한 바 있으나 금융위기 이후 침체국면에서 중국과 일본의 가격경쟁에 밀려 완전히 시장을 잃어버림
  • 한국의 점유율 하락은 벌크선 뿐만 아니라 MR탱커와 컨테이너선의 수주 감소 역시 큰 원인이 되고 있음
4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 일본의 기술동향 : 일본의 'Challenge 21 계획'이라는 선박해양기술 개발 정책의 변화에 따라 새로운 형식의 미래 첨단형 선박 개발, 조선용 CIMS14) 등 핵심 요소
  • 중국의 기술동향 : 중국선박공업집단(CSSC)은 2015년 ‘스마트쉽 개발 포럼 및 스마트쉽 I-Dolphin(돌핀) 모델 발표회’에서 중국 최초로 추진 중인 스마트쉽 프로젝트를 공개하였는데, 3만 8800 DWT급 벌크선 ‘그린 돌핀’시리즈 기반이고 지능적인 관리 및 제어 시스템으로서 실시간 빅데이터 수집 및 전송 원격 디지털 모니터링 기능을 구비
  • EU의 기술동향 : 스마트 조선소 관련하여 유럽연합의 지원을 받는 Smartyards project에 대한 다수 조선소의 연합 연구개발을 통해 조선소 및 협력업체들의 원활하고 정확한 정보교환 체계를 구축하는 연구 진행

(2) 국내동향

[ 국내 스마트 선박 기술 동향 ]

주요제품 분류표
기술기술동향
스마트선박 (팬스타그룹) 최초의 국적크루즈선사로서 국내 최초로 사물인터넷(IoT) 기반 스마트선박시스템인 ‘팬스타 스마트쉽’ 시스템을 개발하여 자사의 부산-오사카를 운항 중인 스타드림호(2만1688톤)에 적용하여 IoT 기술 기반의 다양한 승객 편의 서비스를 제공
(한국전자통신연구원과 현대중공업) 작업자 간 원활한 작업 통신을 지원하고 선박 내 모든 기능을 모니터링 할 수 있는 ‘IT기반 선박용 토탈 솔루션’을 개발하고, 이 기술을 적용한 스마트 선박을 세계 최대 선주회사인 덴마크 AP Moller사에 40척, 그리스 CMM사에 2척 적
(삼성중공업)2012년부터 한진해운과 함께 선박 연료소모량을 최대 15%까지 절감할 수 있는 ‘선박 통합 에너지관리 시스템’의 공동개발을 수행하였음. 선박 통합 에너지관리 시스템은 운항경로, 트림(Trim)의 변화, 엔진 및 추진 성능, 배기가스 배출량 등 선박의 연비에 영향을 미치는 요소들을 종합적으로 모니터링하고 분석, 관리함으로써 연료소모량을 최소화하는 스마트 기술임
(현대중공업)글로벌 컨설팅업체인 액센츄어와 함께 ‘커넥티드 스마트선박 시스템’을 개발해 ‘오션링크’라는 상표를 출시하였는데, 이는 선박이 운항하며 생성하는 빅데이터를 분석해 운항 효율을 향상시키고 기자재 수명관리에 활용 가능이 가능하며, 해상의 위험물을 자동으로 탐지해 충돌을 예방하는 ‘충돌 회피 지원시스템’
5.핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산·학·연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정
  • 핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성(10)을 고려하여 평가

[ 스마트운항시스템 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술개요
운항 안전 기술 선박 자동 식별 기술 스마트운항시스템에서의 운항 안전을 위해 선박을 자동 식별하는 기술
선박 충돌 회피 기술 선박의 현재 충돌 위험이 얼마나 높은지를 정량화하고,
선박이 충돌 위험상황에서 벗어나도록 하는 기술
항로 이탈 방지 기술 선박이 원래의 항로를 이탈하는 것을 방지하도록 하는 기술
해상 교통 관제 기술 VTS 기반 해상교통관제시스템 선박의 운항상황을 관리하고, 해양사고 예방 및
안전하고 효율적인 해운 수송로를 확보할 수 있도록 하는 관제시스템에 관한 기술
연근해 이동통신 및 선박간 통신 기술 연근해 상에서의 이동통신 제공방법 및 선박간 통신과 관련된 기술
전자해도정보시스템(ECDIS) 기술 전자해도정보시스템에 관한 기술