자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ship, 이하 MASS)의 개발은 현재 전 세계 해사산업 분야의 가장 큰 이슈중 하나이다. MASS 관련 기술 개발을 선도하고 있는 북유럽, 선박 건조 강국인 대한민국, 선원 공급의 중요한 역할을 하고 있는 동남아시아 국가들까지 MASS의 개발은 지금까지의 해사산업의 큰 페러다임을 바꾸게 될 중요한 전환점이 될 것이라는 사실을 관련 분야에 종사하고 있는 사람이라면 모두 인지 하고 있을 것이다.
MASS와 관련된 기술개발, 인적요소, 상업성, 규정 등 다양한 논의 사항 중에서 국제해사기구(이하 IMO)에서의 MASS와 관련된 국제협약에 대한 논의는 MASS를 실제 항해할 수 있도록 만드는데 중요한 사항이다. 2018년 5월 IMO는 해사안전위원회(이하 MSC) 99차 회의에서 MASS에 대한 2년간의 규정검토작업 (Regulatory Scoping Exercise, 이하 RSE)과 함께 MASS의 시범운항 임시지침의 개발을 결정하였다. MASS RSE 작업에 대한 내용은 별도로 설명하기로 하고 본 지면에서는 MASS의 시범운항을 위한 임시지침개발에 대해서 그 과정과 적용에 대해서 간단히 이야기 한다. MSC에서 승인된 MASS 시범운항 임시지침에 따른 MASS 시범운항 기술, 모니터링, 안전 측면 고려사항, 사이버 보안을 포함하는 전반적인 체계는 실제 MASS의 국제항해 적용에 그대로 적용될 가능성이 매우 높다. 따라서 IMO에서 개발된 지침을 바탕으로 만들어지게 될 상세한 지침은 앞으로 MASS의 다양한 기술적, 규정적 사항을 정립하는데 매우 중요한 참조사항이 될 것이기 때문이다.
IMO MSC 99차 회의에서는 MASS의 시범운항 지침개발을 위한 9개의 원칙을 결정하였고 이를 바탕으로 대한민국을 포함하여 노르웨이, 호주, 네덜란드 등의 IMO 회원국들이 적극 참여하여 2019년 IMO MSC 101차 회의에서 MASS 시범운항 임시지침(IMO MSC.1/Circ.1604)개발을 완료하였다. 영문으로 임시지침(Interim Guidelines)이라는 용어를 사용하고 있기는 하지만 개발된 MASS을 안전하게 테스트하기 위한 지침이므로 결국 동 지침에 따라 개발된 세부 기술이 실제 MASS의 운항에도 적용될 것이다. 실제 IMO에서 개발된 임시지침이 실제 지침으로 적용된 사례는 수도 없이 많다. 따라서 MASS 시범운항 임시지침에서 언급하고 있는 10가지 주요한 요소의 기술적, 정책적 실현을 위한 고려는 매우 중요한 사항이다. 우선 MSC 99차에서 결정된 시범운항 MASS 시범운항 임시지침개발 위한 9개의 원칙은 다음과 같이 정해졌다.
[자율운항선박 시범운항 임시지침 개발을 위한 9개 원칙]
1) 산업계와 정부의 통일된 단일지침서를 개발
2) 통상적인 일반사항을 고려한 지침 개발
3) 기술적인 상세사항이 포함되지 않도록 적절한 수준으로 개발
4) 목적기반기준개발(GBS) 방법과 절차를 활용한 지침 개발
5) 정보의 공유(IMO와 이해당사자에게 지침개발 관련 정보공유)
6) 시운전 실시보고 (특정지역에서의 시운전 정보를 모든 선박에 공유, 시운전 실시에 대한 사항을 관련 연안국의 보고)
7) 사고예방조치 (시운전 선박의 안전하고 환경 친화적 운항을 고려한 지침서 개발)
8) 강제규정의 준수 (시운전 선박이 IMO 강제협약의 규정범위를 준수하도록 지침 개발)
9) 시범운항의 범위 설정 (항해, 새로운 장비를 탑재하는 등 수행되는 시운전 특별사항에 대한 범위가 포함되도록 지침 개발)
9개 개발 원칙에 대한 간단히 설명하며 이렇다. 당연한 이야기이겠지만 산업계와 정부가 다른 지침을 가지고 있으면 추후 이것을 적용하는데 혼란을 야기 할 수 있기 때문에 단일지침의 개발이 되어야 한다는 전제를 두었다. 더불어 IMO에서 개발하는 지침이 너무 상세하면 그것이 기술 개발에 장애가 되는 요소가 될 수 있기 때문에 다양한 가능성을 열어 두기 위해서 일반적인 사항을 고려하고 기술적으로 너무 상세한 내용이 담기지 않도록 하였다. IMO에서 적용하고 있는 GBS를 적용하고, 시범운항을 통해 인지하게 되는 다양한 정보를 다양한 이해관계자와 공유하도록 하였다. 그리고 시범 운항 시 발생할 가능성이 있는 사고에 대한 예방조치를 필수적으로 지침에 포함하도록 하였고, 현재 있는 IMO의 강제규정을 기본적으로 준수하도록 하여 현재의 안전 수준은 필수적으로 충족하도록 하였으며, 시범 운항 시 그 범위를 명확히 하여 정확한 테스트의 수행 및 결과를 얻을 수 있도록 지침을 개발하도록 하였다.
우리나라는 위에 제시된 9개 원칙을 바탕으로 임시지침 초안을 2019년 6월 IMO MSC 101차 회의에 의제문서로 제출하였고, 여러 회원국의 지지를 받아 제출한 문서를 바탕으로 작업반에서 논의하여 시범운항지침(MSC.1/Circ.1604, Interim Guidelines for MASS Trials)의 개발을 완료하였다. 개발된 지침에서는 다음과 같이 10가지 사항을 주요한 내용을 정리하고 있다.
첫째, 위험성관리는 MASS의 안전운용을 위해 가장 우선적으로 만들어져야 할 부분이다. MASS를 위한 위험성 분석에 어떠한 분석 기법이 적합한지에 대한 연구는 이었지만, 아직 MASS를 위한 위험성 분석 도구는 개발되지 않았다. 따라서 개발된 지침을 바탕으로 위험성 분석 도구를 MASS에 적용할 때는 기존에 개발된 위험성 분석 도구의 적합성을 검증한 후 이를 바탕으로 MASS를 위한 위험성 분석 도구를 개발할 필요가 있다. 위험성 분석을 위해 선정 또는 개발된 도구는 원격제어 시스템의 위험성 분석, MASS 자체 운용상의 위험성 분석, 혹시 승선하고 있을 사람들에게 발생할 수 있는 위험성 분석, 개발 및 적용된 시스템의 위험성 분석 등 시범운항 전반에 걸친 신뢰성 있는 위험성 분석이 수행되어야 할 것이다.
둘째, MASS 시범운항의 범위 및 적용은 기본적으로 연안 주정부, 기국 주정부 및 항만 주관청으로 하였으며 더불어 이해관계자는 선주, 대리인, 운영자 등을 기본으로 포함한 이해당사자로 하였다. 시범운항 시 이들의 책임관계, 정보 전달의 방법, 사전 안전조치에 따른 각 이해관계자의 역할 및 책임 등에 대한 내용이 MASS 시범운항 지침에 상세하게 포함되어야 할 것이다. 만일 MASS의 시범운항 시 기국이 따르고 있는 강제협약을 면제하거나 이를 대체할 동등성을 가진 규정을 적용한다면 이에 대한 범위를 결정해야 한다. 특히 MASS의 시스템적인 부분에 대한 새로운 기술 적용을 결정할 시에는 SOLAS 1978 협약 제1장 A편 제4규칙 면제(Exemptions) 제5규칙 동등물(Equivalents)에 대한 조항을 참조하여 적용해야 할 것이다.
셋째, MASS 시범운항 시 참여하는 인원(선원, 원격운항자 등)의 구성 및 자격은 안전한 운항을 위해 매우 중요한 고려 사항이 될 것이다. IMO의 최소승무정원원칙(PRINCIPLES OF MINIMUM SAFE MANNING, Resolution A.1047(27))결정의 원칙에서는 자동화 수준이 안전승무 정원을 결정하는데 관련될 수 있다고 언급은 하고 있으나, 현재 자동화 시스템의 성능 표준이 없고 시범운항을 거치는 자율시스템 자체가 이러한 인원 기준을 줄이는 근거로 사용되어서는 아니 될 것이다. 이는 MASS가 최소한 현재 존재하는 선박의 안전 수준 보다 하회해서는 아니 된다는 기본적인 전재를 바탕으로 하고 있다.
시범운항에 참여하는 사람은 선원 및 원격운항자 이외에도 시스템 개발자, 감독자, 모니터링 요원, 비상대응 담당자, 시스템 유지 보수 기술자 등 다양한 전문가들이 참여하게 될 것이다. 따라서 MASS의 적절한 탑승 인원을 선정하기 위한 기준, 시운전에 참여하는 선원 또는 기타 인력들의 운용 자격 기준을 수립하고 관련 교육을 제공하여 자격을 취득하도록 하는 조치의 수립이 필요하다. MASS 운용 시 의사결정이나 원격운항에 있어서 육상원격조종자의 역량이 중요한 만큼 자율운항선박의 자동화 등급에 따라 상당한 경험을 가지고 있는 해기사가 참여하는 것을 고려해야 할 것이다. 또한 육상의 원격운영자를 선원으로 간주하는지 여부를 결정하고 선원으로 간주된다면 육상에서의 원격제어업무는 승선경력으로 간주되도록 하는 것도 고려 할 필요가 있다. 직접 운항을 담당하는 사람은 기본적으로 항해사 또는 기관사 자격을 보유하고 있는 해기사들에게 MASS의 운항 및 시스템과 관련된 추가적인 전문 교육을 제공하고 소정의 시험을 거쳐 자격을 획득하도록 하는 절차를 개발하여야 할 것이다. 현재 STCW 협약에는 자율운항시스템의 운영, 유지 보수 및 관리를 요구하고 있지 않기 때문에 시범운항지침에서는 자율운항선박에 승선하는 선원과 육상운영자에 대한 추가 교육 및 증빙서류의 제공에 대해서 고려해야 할 것이다. 해기사 이외에 MASS의 시운전에 참여하는 모든 관련자들에게도 교육의 내용은 다르겠으나 적합한 교육을 개발하여 제공하도록 하는 조치가 있어야 할 것이다. 이러한 조치에는 MASS 시범운항에 참여하는 전문가들의 인정기준에 대한 정부 또는 산업계의 지침이 포함되어야 할 것이다. 관련 교육에는 시스템과의 인터페이스, 운영자와 자율운항시스템 사이의 관계에서 적절한 균형을 유지하는 것에 대한 고려가 중요하게 다루어져야 할 것이다. 또한 이러한 교육에는 시범운항 중 준수해야 할 사항과, 센서 정보에 의한 위험관리도 포함되어야 할 것이다.
넷째, MASS 시범운항을 위한 관련 기술 또는 시스템 개발 시에는 다양한 인적요소를 고려해야 할 것이다. 이를 위해서 관련 시스템 설계 시에는 기본적으로 IMO Res A.947(23) “Human element vision, principles and goal for the organization”를 참조하여 인적요소 관련하여 고려해야 할 사항이 무엇인지 면밀히 확인해야 할 것이다. 인적요소는 선원, 육상 기반 관리, 규제 기관, 선급, 조선소, 입법 기관 및 기타 관련 당사자가 수행하는 모든 인간 활동이 포함되기 때문에 관련되어 있는 모든 기관은 인적요소 문제를 효과적으로 해결하기 위해 협력해야한다. 특히, 관련 규정, 지침 또는 시스템을 개발할 때는 해상에서 업무를 수행하는 선원들의 의견을 존중하여 경험을 통한 인적요소 측면의 고려 사항을 중요시해야 한다. 또한 효과적인 의사소통 방법 및 비상시의 의사소통 방법의 수립을 통한 정확한 정보전달은 MASS 시범운항의 필수 조건임을 명심하고 이를 바탕으로 관련 시스템의 개발이 고려되어야 할 것이다. 이러한 고려를 통해 MASS를 운용 하는 본선의 선원 또는 육상의 원격운항자가 접하게 될 시스템은 육상의 원격 제어 또는 모니터링 시스템을 사용하는 사람들에 대한 인적요소를 고려하여 HMI(Human Machine Interface)를 설계하고 적용해야 할 것이다. 또한 정보의 표시와 이를 효과적으로 인지하는 방법, 정보를 알기 쉽게 표시하기 위한 방법, 오류를 줄이기 위한 인체공학적인 설계 및 배치, 특정 기능의 실행을 위한 인적요인을 고려한 배치 및 기능 시행 방법의 고려 등을 고려해야 할 것이다.
다섯째, 안전한 MASS 시범운항을 위해 필요한 인프라는 원격제어센터, 비상 회수 시스템, MASS로 인해 발생할 수 있는 잠재적인 위험성을 고려한 MASS 테스트 지역의 선정 등이 있을 수 있다. 또한 지침에도 언급되어 있는 바와 같이 시범운항 시행전에 확인해야 하는 정보와 시범운항 중 선박 및 자동화 시스템의 성능을 판단할 수 있는 모든 정보는 신속하게 접근할 수 있도록 해야 한다. MASS 시범운항을 위한 인프라 구축과 이를 통한 시험운항의 시행, 모니터링, 비상대응, 시범운항 정보는 실제 MASS 운항을 위해 구축해야할 인프라의 축소판이 될 것이기 때문에 신중한 고려를 통한 인프라가 구축이 이루어져야 할 것이다.
여섯째, MASS 시범운항 시에는 잠재적인 영향을 받을 수 있는 제3자(어선, 통항선박, 주변 연안국, 항만국, 기국, VTS 등)에게 자율운항선박 시스템을 포함한 인프라 전체에 대한 정보를 제공하기 위한 조치가 있어야 한다. 예를 들어 MASS운항을 위해 사용되는 주파수와 관련된 간섭과 관련된 이해관계자, 주변에 통항하는 일반선박 및 어선과의 안전을 위한 사전 테스트 지역 및 기간의 통지, 시범운항 수행에 따른 잠재적 위험사항의 공지, MASS 시험으로 인해 타선이 위험한 상황에 빠지게 되었을 경우 이에 따른 대응 절차 공지 등과 같은 절차가 수립되어야 할 것이다.
일곱째, MASS를 원격으로 제어하는 경우 통신 및 데이터 교환을 위한 시스템의 구축과 이러한 시스템에 문제가 발생하였을 경우를 대비한 Backup에 대한 조치를 반드시 구축해야 한다. MASS 시험과 관련된 통신 및 데이터 교환 시스템은 기본적으로 테스트 정보의 전달이겠지만, 사고를 대비한 비상시의 조치를 위한 통신 및 데이터 연결도 필수적으로 고려되어야 할 것이다. Backup에 사용될 수 있는 통신은 기존의 통신 시스템의 적용을 고려할 필요가 있으며, 기본적으로 통신에 대한 신뢰성을 사전에 테스트 하고 테스트 지역은 이를 수용할 수 있는 범위내로 지정되어야 할 것이다. 더불어 뒷부분에서 언급하겠지만 통신 및 데이터 교환 시 발생할 수 있는 해킹에도 대비하여 통신에 대한 보안 관리도 필수적으로 수립되어야 할 것이다.
여덟째, MASS 시험운항을 위한 세부사항은 필요시 관계당국(연안국, 기국 및 항만국)에 전달되어야 하고 이러한 정보는 MASS 시험운항에 영향을 받을 수 있는 이해관계자에게 전달 되도록 하는 절차를 수립해야 할 것이다. 위의 일곱째 항목이 통신 및 데이터 교환의 방법이었다면 여덟째 사항은 보고의 주체, 보고내용 관련 사항이다. 이는 지침에 언급되어 있는 바와 같이 현재 IMO 협약을 통해서 보고해야 되는 사항을 기본적으로 포함해야 할 것이다. 이러한 보고 및 정보공유 사항은 SOLAS 협약 제5장의 항해의 안전을 위해 통보해야 하는 사항을 예로 들 수 있다. 즉, 선박의 항로, 선박통한관제의 주체, 전자파 적합성, 항해경보, 위험통보, 조난통보 등이 이러한 정보에 포함되어야 할 것이다. 또한 MASS 시범운항을 통해 얻은 정보는 IMO에 지속적으로 보고 할 수 있도록 하여 개선사항에 대한 논의를 지속해야 할 것이다. 그리고 시범운항 관련 자료에 대한 공유에는 어떠한 정보를 제공할 지에 대한 명확한 지침의 사전 수립이 있어야 한다. MASS 기술개발관련 민감한 사항을 그대로 공개하는 국가는 없을 것이다. 따라서 이러한 정보의 전달 및 공유를 위해서는 합리적인 수준에서 제공할 수 있는 정보의 범위를 논의하여 사전에 결정할 필요가 있다.
아홉째, MASS 시험운항을 시행하는 경우에는 각 시범운항 시 확인하고자 하는 사항 및 얻고자 하는 정보를 명확히 하여야 한다. 예를 들어 센서 성능의 검증, 통신 성능 및 신뢰성 검증, MASS 안전운용을 위해서 인적요인 측면에서 추가적으로 고려해야 할 사항의 식별, 원격제어의 신뢰성 검증 등과 같이 매 시범운항 시 마다 목적 및 범위를 명확히 하고 이의 달성을 위한 세부절차의 수립이 반드시 필요하다. 이러한 절차를 통한 검증이 합리적이라는 것을 증명할 수 있다면 이러한 절차는 MASS의 시운전을 위한 표준화도 가능 할 것이다.
열째, MASS를 원격으로 제어하고 관련 정보를 송/수신 하는 과정에서 발생할 수 있는 사이버보안(Cyber risk)을 모두 식별하여 관련 테스트를 시행하여야 할 것이다. 실제 MASS의 시운전시에는 관련 기술의 습득을 위해서 해킹의 위험이 충분히 있을 수 있다고 본다. 따라서 실제 Cyber risk를 받거나 시도가 있을 경우 이를 효과적으로 차단할 수 있는 보안 시스템을 반드시 함께 개발 및 적용해야 할 것이다.
우리나라에서는 어려운 상황에서도 2019년 많은 전문가들의 노력으로 MASS R&D 프로젝트에 대한 예비타당성조사가 통과가 되었다. 2020년은 이러한 R&D 연구 시작의 원년이기 때문에 앞으로 6년간 이어질 MASS 관련 연구의 첫 단추를 성공적으로 끼우기 위해서는 모든 연구 요소에 대한 철저한 분석을 바탕이 되어야 할 것이다. 더불어 각 연구에서 나오는 결과물은 함께 연구를 수행하는 많은 전문가들과 허용되는 범위내에서 공유될 수 있도록 하는 유기적인 협력 체계 구축해야 할 것이다. 배를 만들 때 내가 담당한 부분이 전체 선박에서 어떠한 역할을 하며 어떠한 모습으로 구성될 것이라는 것을 알고 있어야 그 방향성을 잃지 않듯이 MASS를 위한 R & D 연구도 그러한 개념으로 수행되어야 할 것이다. 2020년 MASS의 개발을 위한 본격적인 R&D를 수행하는 우리나라의 경우 앞서 설명한 MASS 시범운항을 위한 지침을 바탕으로 관련 규정(또는 한시적인 특별 규정)을 개발하여 MASS 시범운항에 문제가 발생하지 않도록 해야 할 필요가 있을 것이다. 더불어 이러한 규정이 추후 상세한 법규의 개발로 연결되도록 하는 것이 성공적인 MASS 기술 개발, 적용 및 표준화의 필수적인 요소일 것이다. 이러한 측면에서 개발된 MASS 시범운항 임시지침을 바탕으로 한 세부 지침의 개발과 적용은 이해당사자간 협력의 좋은 시작점이 될 것이다.