자율운항선박 원격제어의 해상실증을 위한 항행원칙에 관한 연구
Navigation Principles for Sea Trials of Remote Controlled Maritime Autonomous Surface Ships
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Abstract
자율운항선박 원격제어의 상용화를 위해서는 검증을 위한 해상실증이 필요하고, 안전하고 효율적인 해상실증을 위해서는 항행원칙이 필요하다. 현재 항해원칙은 IMO의 해상충돌예방규칙(COLREGs)인데, 원격제어의 해상실증에 적용하기 위해서는 제반 문제점 해결이 우선 필요한 실정이다. 이 연구의 목적은 현행 국내외 항행규정 또는 지침 중에서 해상실증에 우선 고려되어야 할 항행원칙을 식별하고, 이에 대한 대응방안을 제시하기 위한 것이다. 연구방법은 4단계 절차(분석, 도출, 논의, 제안)를 통해 수행하였는데, 해양안전심판원의 재결서와 국내외 규정 및 선급규칙을 원격제어 특징과 서로 연계하여 분석한 후, 우선 고려되어야 할 항행원칙을 도출하고 논의하여 해상실증에 적용방법을 제안하였다. 연구결과, COLREGs 제18조(선박상호간 책임한계)에 명시된 조종성능 우열 순위의 결정이 우선 검토되어야 할 항목으로 도출되었고, 원격으로 제어되는 자율운항선박이 우선피항하는 것이 타당한 것으로 연구되었다. 아울러, 원격제어 역시 COLREGs 준수는 물론, 다양한 상황에 따른 ‘선원의 상무’와 ‘적절한 피항협력 동작’ 역시 준수해야하는 것으로 나타났다. 이 연구는 현재 상용화가 추진 중인 자율운항선박 원격제어의 안전하고 효율적인 해상실증에 기여할 것으로 기대된다.
Trans Abstract
To commercialize remote control of maritime autonomous surface ships (MASS), offshore sea trials are required for verification. For this, navigation principles are necessary for safe and efficient offshore sea trials. Currently, navigation principles are the IMO’s rules for Preventing Collisions at Sea (COLREGs). To apply them to remote control for sea trials, various problems need to be solved first. The aim of this study was to identify navigation principles that should be given priority in sea trial verification among current domestic and international navigation regulations or guidelines to suggest ways in which these principles could be applied in the field. The research was conducted with a four-step procedure (analysis, derivation, discussion, and proposal): After analyzing Maritime Safety Tribunal's reports and domestic and international regulations and classification rules in connection with remote control features, navigation principles that should be considered first were derived and discussed and the method of application to offshore verification was proposed. Results showed that the priority of the maneuverability specified in Article 18 (Limitations of Responsibility Between Ships) of COLREGs should be reviewed first. It was found that it would be reasonable for remotely controlled MASS to give priority to avoiding. Moreover, remote control should also comply with COLREGs, ‘seafarer’s duty’ and ‘appropriate navigation cooperation actions’ according to various situations. This study is expected to contribute to safe and efficient offshore demonstration of remotely controlled MASS, which is currently being commercialized.
1. 서 론
4차 산업혁명 시대가 도래함에 따라 해상에서는 자율운항선박(Maritime Autonomous Surface Ships, MASS)이 연구개발 중이다. 아울러, 국제항해에 종사하는 선박에 적용하기 위한 MASS 강제코드(Mandatory code)의 발효 일정이 IMO(International Maritime Organization)의 MSC 108차 회의(2024년 5월)에서 확정됨에 따라 자율운항선박 4수준(Lv1-Lv4)에 적용할 수 있는 항법규정의 수정과 보완 및 신규개발이 필요한 실정이다. MASS 코드는, 2025년에 비강제 코드(Non-Mandatory Code)를 최종 확정하고, 2026년 중반기에 경험구축단계(EPB)에 관한 프레임을 개발하며, 2028년에 MASS 강제코드 개발을 시작해서 2030년 7월 1일에 MASS 강제코드를 채택하여 2032년 1월 1일 MASS 강제코드를 발효시킬 예정이다. 이에, 우리나라는 MASS 강제코드 개발이 시작되는 2028년 이전에 자율운항선박의 4수준 모두에 적용하기 위한 관련 시스템 개발을 통한 국제표준 선도가 필요하다.
현재 MASS 상용화의 우선대상은 MASS를 원격으로 제어하는 원격제어선박(Remotely Controlled MASS, R-MASS) 인데, 이를 위해서는 원격제어기술 개발이 필요하다. 현재 국내에서는 ‘KASS 프로젝트’(2020-2025)라는 명칭으로 MASS 연구가 진행 중이고, 이 프로젝트의 하나로서 육상원격제어기술개발이 진행 중이다(KASS, 2024).
한편, 육상원격제어기술의 실증을 위해서는 해상에서 선박을 이용한 실증이 필요한데, 아직까지 국내외 관련규정이 없어서 많은 문제가 발생하고 있다. 특히, 선박조우 시 적용할 항법규정이 문제인데, 현재 항법규정은 국내외적으로 현존 COLREGs(Convention on the International Regulation for Preventing Collisions at Sea, 1972)를 적용하는 것으로 알려져 있으나, 핵심은 R-MASS에 대한 국내외 규정이 없어서 COLREGs의 적용이 곤란한 것이다.
한편, IMO에서는 MASS 관련 다양한 규정의 제정 또는 개정에 대한 필요성을 인지하고, MASS 규정식별작업(RSE, Regulatory Scoping Exercise)을 통해 해사안전협약에 대해서 분석한 바 있으나, IMO(2021) MSC에서 MASS 항행원칙과 관련된 내용은 분석에서 제외된 바 있다. 아울러, 현재의 유인선박 시스템을 자율운항 선박 시스템으로 대체하는 것은 곤란한 것으로 보고된 바 있고(Kim and Park, 2024), MASS와 유인선박 간 발생할 상황에 대해서는 많은 연구가 진행 중에 있다.
본 연구의 목적은 R-MASS의 항행원칙에 우선 고려되어야 할 항법규정을 도출한 후, 현장적용 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해, 현존 COLREGs는 물론 국내외 각종 규정과 지침 등을 분석하고, R-MASS의 특징을 고려하여 우선 검토되어야할 내용을 도출하고 분석하여 현장적용 방안을 제시하였다.
본 연구는 2032년 1월 1일 MASS 강제코드가 발효되기 이전에 기술표준 선도를 위한 자율운항선박 원격제어의 해상실증기술개발에 기여할 것으로 기대된다.
2. 자율운항선박 원격제어의 특징
육상에서 원격으로 제어되는 원격제어선박(Remotely Controlled-MASS, R-MASS)은 IMO의 자율운항선박 4수준(Lv1-Lv4) 중에서 Lv2(선원은 승선하지만 일부 원격제어 가능한 수준)와 Lv3(선원 승선은 최소화 또는 무인화 상황에서 원격제어 가능한 수준) 사이의 일명 ‘Lv2.5’를 목표로 하는 자율운항선박을 의미한다(YIM, 2021).
Fig. 1은 R-MASS의 구성개념을 나타낸 것으로, 육상제어센터와 원격제어선박으로 구분한다. 육상제어센터에서는 다양한 시스템을 이용하여 선박을 감시하면서 원격운용자(Remote Operator, RO)에 의해서 제어한다. Fig. 2는 육상원격제어센터에 구축한 원격제어시스템을 나타낸다.
Concept for remote controlled MASS(R-MASS)
Remote control system for R-MASS
현재, 원격제어는 실제 선박을 이용한 해상실증을 진행 중인데, 원격제어 시 다양한 항법규정 문제가 발생하고 있다. 이러한 문제 중에 대표적인 것이 선박조우시 우선피항선박을 식별하는 것인데, 이에 관한 관련규정이 없기 때문에 현재는 R-MASS을 우선피항선박으로 고려하여 다양한 실험을 진행 중이다.
3. 충돌사고사례 분석을 통한 항행원칙 검토
현행 COLREGs는 주요한 항행원칙만 기술되어 있고, 다양한 상황에 대한 대응은 상황에 따라서 적절한 조치를 취하도록 규정되어 있다.
이러한 다양한 상황에 따른 최적의 조치 방법 또는 관련 규정은 해양안전심판원의 매년 발행되는 재결서에 기술되어 있다. 이에, 충돌사고 통계와 다양한 충돌상황에 대해 해양안전심판원의 전문가들이 해석한 재결서를 분석하여 원격제어선박(R-MASS)과 관련된 항행원칙을 검토하였다.
3.1 충돌사고 통계 분석을 통한 항행원칙 고려사항
Table 1은 최근 5년간(2017-2021) 국내에서 발생한 해양사고 통계를 나타낸 것으로, (a)는 연도별 충돌사고 건수, (b)는 3종 선박(Passenger, 여객선; General cargo, 일반화물선; Tanker 유류운반선)의 충돌사고, (c)는 충돌사고가 발생한 3종 선박의 항법규정위반 건수 등을 나타낸다.
Collision accident status (2017 - 2021)
충돌사고는 최근 5년간 총 1,275건(연평균 255건) 발생하고, 이 중, 여객선 총 19건, 일반화물선 총 81건, 유류운반선 총 30건 발생하였다. 아울러, 충돌사고가 발생한 3종 선박 중 항법규정위반은 총 21건(여객선 총 5건, 일반화물선 총 9건, 유류운반선 총 7건)으로 나타났다.
여기서 주목할 것은 항법규정위반에 의한 충돌사고는 매년 발생하고 있다는 것인데, 항법규정위반은 대부분 항해사의 인적오류에 기인한 것으로 보고되어 있고(Choe et al., 2021), 항해사 개인의 항법규정에 관한 이해 차이에 기인한 것으로도 보고되어 있다(Kim and Park, 2024).
아울러, EMSA(European Maritime Safety Agency)에서 발표한 연간 해양사고 및 사건분석 보고서(2022년)에 따르면, 8년간(2014-2021) 발생한 해양사고 중 59.6%가 인적행위(human action)에 기인한 것이고, 이 중 68.3%가 인적행동(human behaviour)에 관한 것으로 보고되었다. 또한 인적요소와 기여요인을 종합적으로 분석한 결과, 해양사고와 사건의 81.1%가 인적요소와 관련된 것으로 나타났다(EMSA, 2022).
한편, 자율운항선박 코드(Code) 초안(Draft of MASS Code, 2023)에 의하면, 원격제어는 원격운용자(RO)에 의해서 수행하는 것으로 규정되어 있고, 원격제어를 위한 조직은 현존 선박조직과 유사한 3인(RO-Master, RO-Officer, RO-Supervisor)으로 구성하는 것으로 명기되어 있다. 따라서 원격제어 역시 원격운용자(RO)의 인적요소는 해양사고 발생에 중요한 요소로 작용할 것으로 고려된다.
위의 분석결과, R-MASS의 경우에도 충돌사고와 RO의 인적오류 사이의 관계는 항행원칙의 주요한 고려요소가 될 것으로 나타났다.
3.2 충돌사고 사례분석을 통한 항행원칙 고려사항
선박간 충돌회피를 위한 국제규정은 COLREGs의 제8조(충돌을 피하기 위한 동작)와 제14조(정면으로 마주치는 상태)(a)항, 제15조(횡단상태) 등에 기술되어 있다. 아울러, 국내규정으로는 해사안전법 제66조(충돌을 피하기 위한 동작)와 제72조(마주치는 상태) 1항 그리고 제73조(횡단하는 상태)에 명시되어 있다. 이러한 규정은 충돌상황이 발생할 경우, 기본적으로 ‘좌현 대 좌현’으로 서로 통과하거나 상대 선박이 우현에 있을 경우 그 선박의 진로를 방해하지 않고 회피하기 위한 것이다.
여기서, 충돌사고는 원인과 결과 사이에 복잡한 인과관계가 형성되기 때문에 상황에 따라서 선박 상호간 책임의 한계를 결정하기 어려운 속성이 있다. 충돌사고에 관한 재결서에 의하면, 충돌사고의 원인은 관련규정의 미준수를 포함하여 경계소홀 또는 조선미숙 또는 선원의 상무 미준수 등 다양한 조항에 해당하는 것으로 기록되어 있다. 아울러, COLREGs는 모든 상황에 대해서 규정할 수 없기 때문에 주요한 원칙만 기술하고 있다.
이러한 사고 원인과 결과 사이에 적용된 다양한 항법규정은 해양안전심판원의 재결서에 상세하게 기술되어 있다. 이하에서는 재결서 4건에 기술된 전문가들의 기술내용을 분석하여 R-MASS의 항행원칙을 검토하였다.
① A호와 B호의 충돌사건(중앙해심 제2022-002호)
이 사건은 급박한 충돌위험상황에서 A호가 ‘선원의 상무’ 및 ‘신의성실의 원칙’에 반하여 좌현 변침함에 따라 발생한 사고이다. 재결서에 의하면, 충돌방지의 기본은 근접상태를 만들지 않는 것이고, 근접상태에서는 정형적인 항법이 적용되지 않는다는 점과 항법관계는 충돌위험이 발생한 때에 형성된다는 점 및 이 충돌사건에는 ‘마주치는 항법’ 또는 ‘절박한 위험이 있는 특수한 상황’이 적용될 수 없으므로 COLREGs 제2조(a)의 ‘선원의 상무’가 적용되는 것이 합당한 것으로 명시되어 있다. 아울러, 두 선박이 충돌의 위험이 있는 상태로 조우 시에는 부득이한 사정이 없는 한 ‘우현 변침’하여 ‘좌현 대 좌현’ 항과를 하여야 하는 것이 기본이라고 명시하였다.
위의 내용에 근거하여, 충돌회피는 ‘좌현 대 좌현’이 기본적인 항행원칙이고, 상황에 따라 ‘선원의 상무’ 역시 중요한 항행원칙임을 알 수 있다.
② A호와 B호의 충돌사건(부산해심 제2021-012호)
이 사건은 양 선박이 동일한 ‘우선피항선’의 지위를 갖지만 B호가 항로 밖에서 항로 안쪽으로 들어오면서 A호의 진로를 피하지 못하여 발생한 사고이다. 재결서에 의하면, 충돌사고 직전 VTS에서도 마주치는 상태에서의 ‘좌현 대 좌현’ 통과를 유도하였으나, B호는 임의적으로 ‘우현 대 우현’ 통과를 고려하여 극좌전타 하였고 충돌직전에 이르러서야 ‘좌현 대 좌현’을 위한 극우전타 및 엔진 후진과 바우 스러스터를 사용하였지만 충돌한 것으로, 마주치는 상태에서 지정된 항법이 아니고 상호협의 없는 부적절한 항행이 충돌사고의 중요한 원인이라고 기술하였다.
위의 내용에 근거하여, 충돌회피는 ‘좌현 대 좌현’이 기본적인 항행원칙이지만 상황에 따라 ‘상호협력’ 역시 중요한 항행원칙임을 알 수 있다.
③ A호와 B호의 충돌사건(부산해심 제2020-024호)
이 사건은 제한된 시계에서 A호가 감속하지 않고 충돌직전까지 B호를 인지하지 못하여 발생한 사건이다. 재결서에 의하면, 모든 선박은 시계가 제한된 상황과 조건에 적합한 안전한 속력으로 항행하여야 하며, 동력선은 제한된 시계 안에 있는 경우 기관을 즉시 조작할 수 있도록 준비해야 하고(해사안전법 제77조 제2항), 다른 선박이 자기 선박의 양쪽 현의 정횡 앞쪽에 있는 경우 좌현 쪽으로 침로를 변경하는 행위를 피하여야 한다(해사안전법 제77조 제5항 제1호)고 명시하였다.
위의 내용에 근거하여, 충돌회피는 ‘좌현 대 좌현’이 기본적인 항행원칙이지만 상황에 따라 ‘적절한 안전조치’ 역시 중요한 항행원칙임을 알 수 있다.
④ A호와 B호의 충돌사건(부산해심 제2019-057호)
이 사건은 시정이 양호한 야간에 항행 중인 A호가 어로에 종사 중인 B호에 대하여 경계를 소홀히 하여 발생한 사건이다. 재결서에 의하면 항행 중인 A호는 어로에 종사 중인 B호를 충분한 시간과 거리를 두고 피해야 하고, B호는 경계를 철저히 하여 충돌의 위험을 가지고 접근하는 선박이 있을 시 경고신호를 하는 등의 적절한 피항 협력 동작을 해야 한다고 명시하였다.
위의 내용에 근거하여, 충돌회피는 ‘철저한 경계’, ‘충돌회피에 충분한 시간과 거리’, ‘적절한 피항동작’, ‘적절한 피항협력 동작’ 등도 중요한 항행원칙임을 알 수 있다.
위의 4가지 사례를 종합하면 다음과 같다.
충돌에 임박한 상황 이전에는 COLREGs가 기본적인 항행원칙이지만, 충돌 직전에는 COLREGs 준수와 더불어, ‘선원의 상무’, ‘적절한 안전조치’, ‘철저한 경계’, ‘충돌회피에 충분한 시간과 거리’, ‘적절한 피항동작’, ‘적절한 피항협력 동작’ 등 다양한 제반 규정을 복합적으로 고려하여 충돌회피 동작을 취해야 한다.
위의 내용을 근거로 R-MASS의 항행원칙에 고려할 사항은, 1) 충돌상황에 따라 피항선과 유지선의 식별이 가능하다 할지라도 충돌직전까지 도달할 수 있다는 것, 2) 피항선이 경계 소홀이나 운항 미숙 등으로 회피하지 못할 수도 있다는 것, 3) 유지선의 부적절한 피항협력 동작이 발생할 수 있다는 것 등이다.
위의 내용에 관해, COLREGs 제2조(책임)의 (a)항은 “이 규칙의 어느 규정도 이 규칙의 이행을 태만히 한 결과 또는 선원의 통상적인 업무 수행상이나 특수한 사정에 의하여 필요로 하는 주의를 태만히 함으로써 생긴 결과에 대하여 어떠한 선박, 선박소유, 선장 또는 해원의 책임을 면제하여 주지 아니한다”라고 규정되어 있다. 이 조항은 ‘선원의 상무’와 관련된 것으로, 사고 책임 판단의 중요한 기준이다.
아울러, COLREGs 제18조(선박상호간의 책임 한계)에는 선박의 조종성능 우열에 따라 동력선, 범선, 어로작업 중인 선박, 조종성능제한선박 또는 운전부자유선박 등의 순서로 조종성능이 열등한 선박에 대해서 항법상 우선권을 부여하고 있다. 이 조항은 ‘선원의 상무와’와 연계하여 “조종성능이 우수한 선박이 그렇지 못한 선박의 진로를 피하여야 한다”는 항법의 기본원칙이다.
위의 내용을 R-MASS 항행원칙에 고려하면 다음과 같다.
1) COLREGs 제2조(책임)의 (a)항을 준용하는데는 문제가 없을 것으로 고려된다.
2) COLREGs 제18조(선박상호간의 책임 한계)의 경우는 현재 R-MASS의 조종성능 평가에 관한 국제기준이 없기 때문에 우선 검토되어야 할 조항으로 고려된다. 이에 관해, Lee(2018)는 선박의 조종성능 우열의 판단기준은 단순히 선박 구조나 용도를 기준으로 하는 것이 아니라, 선박 운용과 관련한 실질적 조종성능을 기반으로 한다고 보고한 바 있다.
위의 분석결과, R-MASS의 조종성능 우열의 순위 결정은 항행원칙에 우선 고려해야 할 것으로 나타났다.
4. 국제규정 분석을 통한 항행원칙 검토
국제규정(COLREGs, SOLAS)과 6개 선급(LR, CCS, NK, BV, DNV, KR)의 지침 등을 통해서 R-MASS의 항행원칙에 고려해야할 사항을 분석하였다.
4.1 IMO 국제규정을 통한 항행원칙 고려사항
먼저, COLREGs를 검토하면 다음과 같다.
제14조(Head-on Situation)의 (a)항에 의하면, 선박간 마주치는 상태에서 충돌위험이 있을 경우 상대방의 좌현을 통과할 수 있도록 우현으로 변침을 하여야 한다고 규정하고 있다. 제18조(Responsibilities between Vessels) (a)항에서, 항해중인 동력선은 (i)운전이 자유롭지 못한 상태에 있는 선박, (ⅱ)조종성능에 제한을 받고 있는 선박, (ⅲ)어로에 종사하고 있는 선박, (ⅳ)범선에 대하여 진로를 피하여야 한다고 규정하고 있다.
R-MASS를 고려하는 경우, 제14조 (a)항의 ‘좌현 대 좌현 통과’ 역시 검토해야 할 대상인데, 그 이유는 ‘좌현 대 좌현 통과’를 준수하는 경우 R-MASS의 제어범위가 한정되어 제어가 자유롭지 못한 문제와 이로 인하여 다른 사고를 야기할 수 있다는 점이다. 아울러 제18조(선박상호간의 책임한계)는 R-MASS의 중요한 항행원칙으로 고려되는데, 현재 R-MASS의 조종성능에 관한 국제기준이 없는 실정이다. 한편, MASS와 관련된 COLREGs의 다양한 조항(경계의무, 안전속력, 항법 등)에 대한 개정 필요성이 제안된 바 있으나(Cheon & Park, 2021, p. 258; CMI, 2020), R-MASS의 항행원칙과 관련한 직접적인 개정의 필요성은 보고된 바 없다.
관련하여 R-MASS의 항행원칙과 관련하여 COLREGs의 제7조(Risk of Collision), 제8조(Action to avoid Collision), 제13조(Overtaking), 제14조(Head-on Situation) 등의 규정을 기본적으로 준수함에 있어서 R-MASS의 조종특성을 고려할 수 있다. 특히 제18조(Responsibilities between Vessels)에는 MASS와 관련 규정이 별도로 나열되지 않기 때문에 항행원칙에 관한 검토가 필요하다.
다음으로, 국제해상인명안전협약(International Convention for the Safety of Life at Sea, 1974, SOLAS)에 관해 검토하면 다음과 같다.
제5장(항해안전) 제24조 제4항은 선수방위, 항적제어장치와 관련해서 특별한 항행상의 주의가 요구되는 구역으로 들어가기 전에 수동 조타를 테스트하여야 한다고 규정하고 있다. 아울러 제10조 제1항에 의하면, 선박의 항로시스템은 해상에서의 인명안전, 항해의 안전 및 효율, 해양환경의 보호에 기여해야 한다고 규정하고 있다.
R-MASS의 항행원칙을 고려하는 경우, R-MASS의 제어시스템은 타 선박과 조우시 비상상황을 고려하여 원격운용자(RO)에 의해 언제든지 원격제어가 가능해야 하고, 상대 선박의 크기, 속도, 방향, 거리 등을 고려하여 충돌을 피하기 위한 적절한 조치를 취할 수 있어야 하는 것으로 나타났다.
4.2 국내외 선급규정을 항행원칙 고려사항
로이드선급(LR)은 2017년 2월 무인화선박시스템 코드(Unmanned Marine System Code)를 발표한 바 있다. 동 코드의 제4장(제어시스템)은 무인화선박의 제어시스템, 추진 및 항법 시스템 모니터링, 제어기능 등의 내용을 포함하고 있다. 제4장 제4절(성능요구사항) 자율제어시스템(4.3)에는 “자율제어 시스템은 정확하고 적시에 프로그래밍된 임무를 수행해야 하고, 적절한 수준의 무결성(integrity)을 가지고 있어야 하며(4.3.1), 자율제어 시스템은 다른 선박 및 이동물체를 포함한 환경변화에 대응해야 한다(4.3.2)”고 규정하고 있다.
중국선급(CCS)은 2016년 지능형선박규칙(Rules for Intelligent Ships)를 발표한 이후 2020년에 보완된 지능형선박규칙을 발표한 바 있다. 동 규칙 제2장(지능형선박)에는, “개방수역에서 항해시 지능형선박은 인지되고 수집된 항법정보를 기반으로 분석과 의사결정을 수행하고, 계획한 항로에 따라 추진 및 조타시스템을 제어하며, 자율항법을 달성해야 하고, CORLEG 규정에 의거하여 충돌방지 결정과 조치를 할 수 있어야 한다”고 규정하고 있다.
일본선급(NK)은 2018년에 선박의 자율운용(Autonomous Operation of Ship)의 임시버전을 발표한 이후 2020년에 자율운항선박지침(Guidelines for Automated/Autonomous Operation on Ships)를 발표한 바 있다. 동 지침의 주요 내용은, 소규모 선박을 대상으로 하는 연안 무인선박에 대한 설계 및 개발과 대양의 상선을 대상으로 하는 선원의 작업을 지원하기 위한 자동화 및 원격지원을 위한 설계 및 개발에 관한 것으로, 선박간 조우시 항행방법에 관해서는 기술되어 있지 않다. 한편, 2023년도에 발표한 MASS사회구현을 향하여(Towards MASS social implementation)에 발표된 내용에 의하면, 충돌 또는 좌초를 회피하기 위해서 기본적으로 COLREG를 준수하고, 이에 따라 회피(우회)항로를 계획해야 하는 것으로 제안하고 있다.
프랑스선급(BV)은 2017년에 자율해운지침(Guidelines for Autonomous Shipping)(Guidance Note NI 641)을 발표한 이후, 2019년 개정된 자율해운지침(Guidance Note NI 641 DT R01 E)를 발표한 바 있다. 동 지침에는 COLREGs를 기본적으로 준수하도록 제시하면서, 제3섹션(자동화시스템 기능성)의 2(항해시스템)의 2.5(항해분야)에는 항해자동시스템의 COLREGs 의무와 준수에 관해 기술하고, 2.11(충돌회피)에 COLREGs의 준수를 제시하고 있으며, 잠재적으로 근접할 경우 1) 속도감소, 2) 상대선박 움직임에 대한 예상과 대응, 3) 초기항로변경 등 적절한 조치를 취하도록 제안하고 있다.
독일선급(DNV)은 2018년에 자율-원격운용선박(Autonomous and remotely operated ships) (DNV-CG-0264)를 발표하였고, 2021년에 개정된 자율-원격운용선박(DNV-CG-0264)를 발표한 바 있다. 다른 선급 지침들과 달리 동 지침은 MASS 기능의 혁신기술을 안전하게 적용하는 것으로, 기존 선박조종과 동등하거나 더 나은 안전수준을 지원하기 위한 내용으로 제안되었다. 이 지침도 다른 선급과 마찬가지로 MASS의 항행은 COLREGs를 준수하도록 제시하면서, 일반적인 항행원칙에 관한 사항보다는 전통적인 선박과 MASS에 대한 개념설계에 관한 내용과 이에 대한 세부 설명을 중심으로 기술되어 있다.
한국선급(KR)은 2018년도 자율운항선박 지침을 발표하였고, 2022년도에 개정된 자율운항선박 지침을 발표한 바 있다. 동 지침에서 자율운항시스템은 타 선급의 지침 내용과 유사하며(특히, 프랑스선급), 충돌상황과 관련해서 COLREGs 및 적절한 선박조종술에 의한 자동회피기술을 적용해야 한다고 제안하고 있다. 동 지침의 제2장 제2절 제2항(자율운항시스템) 내용에는 “해사규정에 따른 충돌회피 모듈이 갖추어진 자율운항시스템에는 본선 주변에 식별된 모든 선박에 대하여 기존 선박들이 준용하고 있는 운항 규정(COLREGs 등)과 적절한 선박 조종술에 기반을 둔 자동회피 기술이 적용되어야 한다”고 기술하고 있다(KR, 2022).
위의 6개 선급에서 제시한 내용의 공통사항을 종합하면 다음과 같다.
MASS와 관련된 자율제어시스템은 MASS 제어에 적합해야 하고 해양사고예방에 적합해야 하며, 항법규정은 현존하는 COLREGs를 준수한다. 한편, 이들 지침에는 ‘선박상호간 책임한계’, ‘선원의 상무’ 등에 관한 내용은 포함되어 있지 않다.
5. 논 의
COLREGs에 의하면 선박간 조우시 ‘좌현 대 좌현’의 기본적인 회피의무가 있고, 아울러 관련 규정에서도 ‘좌현 대 좌현’ 또는 적절한 조치의 실시를 규정하고 있다.
1) 그럼에도 불구하고 재결서에 의하면, 항해사는 선박간 충돌이 급박한 상황에서 선원의 상무인 ‘좌현 대 좌현’이라는 행동 보다는 좌전타 또는 우전타 또는 전속 후진 등의 행위를 하는 경우도 나타났다.
2) 또한, ‘좌현 대 좌현’이라는 원칙은 처음부터 규정된 것이 아니라 관습법적으로 정해진 것인데, 이것은 범선시대에 우선하는 선박이 풍향의 상측으로 지나가기 위한 원칙이며, 범선과 증기선 조우시 조종성능이 우수한 증기선이 범선의 항행을 피하기 위한 목적도 있었다. 이는 범선이 당시 상황에서 주요 해상물류의 수단이었기 때문에 가능하였다.
3) 재결서에 의하면, 충돌사고의 경우 COLREGs(제14조, 제15조)도 고려하지만 충돌상황의 다양성을 전제로 하는 ‘선원의 상무’에 무게를 두고 재결하는 경우도 나타났다.
4) 충돌사고 재결의 경우, COLREGs 제18조(선박상호간 책임 한계)에 명시된 ‘조종성능이 우수한 선박은 그렇지 못한 선박의 진로를 피하여야 한다’는 항법의 기본원칙은 중요한 고려사항으로 나타났다.
5) 해기사의 행동오류에 의한 충돌사고는 매년 발생한다.
위의 내용을 정리하면 다음과 같다.
R-MASS의 항행원칙 역시 현존 COLREGs를 준용하되, 재결서에 기록된 바와 같이 상황에 따라서 ‘선원의 상무’를 준수하는 것이 타당한 것으로 나타났다.
그러나 COLREGs 제18조(선박상호간 책임 한계)의 경우는 R-MASS에 관해 새로운 정의가 필요한데, 그 이유는 선박조우 시 우선피항선박이 식별되어야만 R-MASS의 피항동작을 결정하고 그에 따라 해상실증이 가능하기 때문이다.
이에, 이 연구에서는 R-MASS가 타 선박과 조우하는 경우, R-MASS가 타 선박을 우선 피항하는 것이 타당한 것으로 정의하고자 한다. 그 이유는 다음과 같다.
1) Lv2.5수준의 R-MASS는 선박에 일정 정원의 선원이 승선하고 필요시 선원에 의해 선박제어가 가능하기 때문에 타 선박과 비교하여 조종성능이 열악하다고 볼 수 없다.
2) 타 선박(특히, 유인선박)의 선원 안전과 인적오류 발생 가능성을 고려하여 R-MASS가 우선 피항하는 것이 타당할 것이다.
3) 현재 R-MASS에 관한 국제규정이 없기 때문에 항해안전과 효율적인 해상실증을 하기 위해서는 국제규정이 새로 개발되기 이전에는 R-MASS가 우선 피항하는 것이 적합할 것이다.
6. 결 론
현재 국내외적으로 자율운항선박(MASS)의 상용화가 급속 추진 중이다. 특히, 선박에 일정 정원의 선원이 승선하고 필요시 선원에 의해 선박제어가 가능한 Lv2.5(Lv2-Lv3 사이) 수준의 원격제어선박(R-MASS)에 관한 상용화가 우선적으로 추진되고 있다.
이 연구에서는 국내 해양사고 통계결과와 사고사례 분석 그리고 국내외 규정과 선급지침 등에 나타난 MASS 관련 내용을 분석한 후, R-MASS(Lv2.5)의 상용화를 위해 우선 검토가 필요한 항행원칙을 도출하고 해결방안을 제시하였다. 연구결과는 다음과 같다.
1) R-MASS의 항행원칙은 현존 COLREGs를 준수한다.
2) R-MASS의 상용화를 위해 우선 검토가 필요한 항해원칙은 COLREGs 제18조(선박상호간 책임 한계)에 명시된 ‘조종성능이 우수한 선박은 그렇지 못한 선박의 진로를 피하여야 한다’로 나타났다.
3) R-MASS와 타 선박이 조우하는 경우, 새로운 규정이 개발되기 전까지는 R-MASS가 타 선박을 우선 피항한다.
4) R-MASS의 원격운용자(RO)는 선원의 상무를 준수한다.
이 연구는 자율운항선박에 관한 국제규정(MASS Code)의 개발 계획에 따라 지속 수정할 예정이고, R-MASS의 해상실증에 필요한 항행원칙 개발에 기여할 것으로 기대된다. 아울러, COLREGs 제18조(선박상호간 책임 한계)의 준용을 위한 R-MASS의 조종성능 평가방법은 추후 연구과제로 둔다.
Notes
후 기
이 논문은 2024년도 해양수산부 및 해양수산과학기술진흥원 연구비 지원으로 수행된 ‘자율운항선박 기술개발사업(20200615, 자율운항선박 육상제어 기술개발)’의 연구결과입니다.