차량의 자율주행과 마찬가지로 선박의 자율운항을 위해서는 인지, 판단, 제어의 세 단계를 아우르는 기술 체계가 필요하다. 인지 단계에서는 레이더·AIS·카메라 등 이종 센서의 데이터를 융합하여 주변 선박과 장애물, 기상과 해상상태를 종합적으로 파악하는 해상 상황 인식^{Maritime Situational Awareness} 기술이 핵심이다. 판단 단계에서는 이동 시간과 연료 소비량을 감안한 최적의 운항 경로를 생성하되, 운항 과정에서 조우하는 선박 및 장애물에 대해 국제해상충돌예방규칙^COLREGs을 준수하는 충돌회피 의사결정이 이루어진다. 마지막으로 제어 단계에서는 끊임없이 변하는 각종 외란 속에서 선박의 거대한 관성과 제한된 조종 성능을 고려하면서도 계획된 경로를 정밀하게 추종하는 선박 운동제어 기술이 작동한다. 단, 이는 항해 관점에서의 자율화 기술이며, 선박 운용 전체를 자율화하기 위해서는 훨씬 넓은 범위의 기술 개발이 필요하다. 자율주행차는 운전자의 역할을 대체함으로써 완성되지만, 진정한 자율운항선박이 되기 위해서는 항해사뿐 아니라 모든 승조원의 역할을 대체할 수 있어야 하기 때문이다.

자율운항선박의 필요성은 복합적인 배경에서 출발한다. 가장 시급한 문제는 선원 부족이다. 선원 고령화와 해기사 수급 불균형은 해운산업의 구조적 위기로 이어지고 있으며, 이를 해결할 현실적 대안으로 자율운항이 주목받고 있다. 여기에 AI 기반의 항로 최적화와 연료 소비량 관리는 운항비용 절감과 탄소 배출 감축이라는 두 가지 과제를 동시에 해결할 수 있어 국제 환경규제 대응에도 효과적이다.

기술적 측면에서도 빠른 진전이 이루어지고 있다. 선박에 탑재된 레이더·카메라·라이다·AIS 등 다양한 센서에서 수집한 데이터를 바탕으로 한 AI 기반의 자율항해 기술이 상용화 단계에 이르렀으며, 고장 예측과 유지보수 최적화 기술이 고도화되면서 AI는 항해 자동화를 넘어 선박 운용 전반을 관리하는 통합 플랫폼으로 진화하고 있다. 선박을 건조해 인도하는 전통적인 비즈니스 모델 역시 자율운항 솔루션과 운항 데이터를 지속적으로 제공하는 ‘서비스형 조선업’으로 진화하고 있는데, 이는 시장에서의 기술 개발과 경쟁의 범위가 하드웨어 위주에서 소프트웨어와 데이터로 확대되고 있음을 보여준다.

그렇다면 과연 자율운항선박 기술이 K-조선의 미래를 책임지는 기술이 될 수 있을까? 여기서 자동차산업의 전례가 불편한 질문을 던진다. 자율주행 혁명의 주역은 100년 전통의 완성차 업체들이 아니었기 때문이다. 이들이 오랜 시간을 거쳐 고도화된 기존 차량 기술에 집착하며 머뭇거리는 사이, 소프트웨어와 데이터를 무기로 한 새로운 기업들이 등장하면서 산업의 무게중심을 옮겨버렸다. 자율주행이 여전히 완성된 기술이 아닌 진행형 기술임에도, 자율주행 기술의 선두 주자로 평가받는 테슬라의 시총이 기존 완성차 업체 대부분의 시총을 합산한 금액을 넘어선다는 사실이 이를 단적으로 증명한다.

조선산업이라고 다르게 볼 수 없으며, 실제로 잠재적 도전자들은 이미 포진해 있다. 선박용 항해 통신 및 자동화 장비의 전문성을 바탕으로 일찍부터 자율운항 기술 개발을 시도해온 해양 기자재·솔루션 기업들이 기회를 노리고 있으며, AI의 핵심 자산인 실제 운항 데이터를 가장 풍부하게 보유한 해운사들이 관련 기술의 변화를 예의 주시하고 있다. 이런 점을 감안할 때, 자율운항의 주도권이 전통 조선업체가 아닌 곳으로 넘어가는 상황도 가상의 시나리오는 아니다. 지금 제대로 준비하지 않으면 기존 조선소는 껍데기 배만 짓는 단순 제조업체로 남고, 기술 주도권을 잃는 상황이 현실이 될 수도 있다.

다행히도 자율운항선박 기술 개발에서 한국은 아직 유리한 고지에 있다. 우리나라 조선소의 건조 역량과 엔지니어링 경험은 세계적이며, 산·학·연 협력의 탄탄한 저변 역시 쉽게 대체하기 어려운 자산이다. 정부는 자율운항선박법 시행, 얼라이언스 출범, 관련 국책 사업을 통해 기술 개발을 적극적으로 지원하고 있으며, 국내 조선·해운·AI 분야를 아우르는 민관 협력체계가 본격적인 가동을 앞두고 있다는 점도 고무적이라 하겠다.

바야흐로 조선산업은 전통적인 노동집약적 산업에서 기술집약적 산업으로 변모하는 패러다임 전환기에 접어들고 있다. 기술 전환기의 주도권은 과거의 강자에게 자동으로 주어지지 않는다. 변화를 먼저 그리고 올바른 방향으로 준비하는 쪽에 기회가 열린다는 점을 잊지 않는다면, K-조선은 먼 미래에도 우리나라 경제를 책임지는 든든하고 자랑스러운 산업으로 그 역할을 다할 수 있을 것으로 믿는다.