선박해양플랜트연구소(KRISO)가 국내 최초로 바다 위를 스스로 달리는 무인수상선(USV) 1대와 물속을 탐사하는 자율무인잠수정(AUV) 여러 대가 한 몸처럼 움직이는 무인 복합체계를 구현하고 바다에서 성능을 검증했다.
기존 해양 탐사는 유인 선박이 잠수정을 싣고 이동해 파도와 조류 등 현장 환경을 고려해 사람이 바다로 내리고 건져 올리는 방식으로 수행했다.
이는 탐사 기간이 길어지면 막대한 비용과 인력 부담이 발생했고, 위험한 바다나 정밀한 탐사를 반복해서 수행하기 어려웠다.
KRISO는 이 문제를 해결하기 위해 무인수상선 1대와 서로 다른 종류 자율무인잠수정 3대를 임무 제어 시스템(MCS)으로 묶어 운용하는 1대 3 복합체계를 개발했다.
무인수상선은 자율항해로 장애물을 피하며 탐사 해역에 접근한 뒤 파도에도 위치를 유지하며 대기하고, 잠수정들이 바다 속으로 들어가 각자 맡은 임무에 따라 해저지형 측정, 해양 환경데이터 수집 등을 수행하고 무인수상선으로 복귀한다.
이는 이동, 정지, 잠수정 투입, 탐사, 회수의 모든 과정이 사람 개입 없이 자동으로 이뤄진다.
여기에 투입되는 장비는 2500m 깊이까지 잠항하는 자율무인잠수정(PCAUV)과 1000m 깊이를 탐사하는 수중글라이더(BCAUV)다.
또 무인수상선은 쌍동형으로, 국내 최초 수소연료전지 기반 하이브리드 전력 시스템을 적용해 에너지를 효율적으로 공급한다.
특히 잠수정을 바다에 넣고 빼는 과정은 자동 진수·회수 시스템(LARS)이 처리한다.
이는 외국 기술은 무인수상선 1대와 자율무인잠수정 1대가 짝을 이루는 1대 1 체계를 넘어 무인잠수정 여러 대를 동시에 운용하는 복합체계를 구현한 것이 특징이다.
전봉환 KRISO 해양공공디지털연구본부장은 "변수가 많은 해상 환경에서 무인수상선과 자율무인잠수정이 유기적으로 협력하도록 국내 기술로 개발한 여러 요소기술을 하나의 복합체계로 연동했다는 점에서 의미가 크다"며 "올해 추가 시험과 동해 시연으로 기술을 안정화해 현장에서 바로 활용가능한 무인 해양 탐사 기술로 완성하겠다"고 설명했다.
홍기용 KRISO 소장은 "무인 복합체계는 다양한 무인 플랫폼에 적용할 수 있고 요소기술을 덧붙여 계속 고도화할 수 있는 확장성을 갖췄다"며 "국산 기술 기반 무인 해양 탐사 기술 경쟁력을 지속해서 강화하겠다"고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단과 무인이동체원천기술개발사업단의 지원을 받아 2020년부터 수행했고, ㈜대양전기공업, 한국조선해양기자재연구원, ㈜팩토리아이엠에스, ㈜지디엘시스템, ㈜볼시스, 한국해양과학기술원, 기가알에프㈜, 이오아이알㈜ 등 19개 기관이 참여했다.
