SUMMARY ｌ저자ｌ류민철 조선해양PD / KEIT 서유택 교수 / 서울대학교 선박·해양 공정(Process) 시스템의 디지털 전환을 위한 원천 기술 확보 필요 ★ 스마트 선박 및 차세대 해양플랜트 디지털 전환으로 주요 공정 시스템의 운전 자동화, 운전 최적화, 예측 유지 보수 기술 구현 및 신규 서비스 사업 가능 ★ 저탄소 및 무탄소 연료의 도입은 선박 및 해양플랜트내 에너지 시스템의 변화를 동반하고 있으며, 특히 신규 개발 공정 시스템은 디지털 트윈 기술을 접목하여 발주처와 운용사업자에게 이익을 제공하는 서비스를 만들 수 있어야 함 선박 에너지 시스템 디지털 트윈의 특징 ★ 선박내 에너지 시스템은 연료 탱크, 연료 공급 시스템, 엔진, 보일러, 발전기 등으로 구성되며, 해상상태 운항 조건에 따른 최적 운전 전략 도출이 가능함 ★ 엔진, 보일러, 발전기에는 장비 운전 상황을 모니터링할 수 있는 센서들이 부착되며, 수집한 데이터를 바탕으로 기계 학습 알고리즘을 통해 성능 예측 가능 ★ LNG, 수소, 암모니아 등 저온 유체를 다루는 연료 탱크와 연료 공급 시스템에 대한 공정 모사와 디지털 트윈 고도화 기술개발 필요 시사점 ★ 스마트 선박 시장경쟁력 확보를 위해서는 자율운항 기술과 더불어 선박 에너지 시스템의 운전효율을 높여 연료 소모를 최소화할 수 있는 디지털 트윈 원천 기술 및 데이터 활용 알고리즘 검증을 위한 지속적인 연구개발 투자 필요 ★ 선박 및 해양플랜트 설계단계에서 시스템 관련 모든 정보를 고려한 개발 필요 선박·해양 프로세스 시스템 디지털 트윈 개발 방향 PD ISSUE REPORT OCTOBER 2021 VOL 21-10 20 | 한국산업기술평가관리원 1. 선박·해양 공정 시스템 디지털 트윈 선박·해양플랜트를 위한 디지털 트윈 ★ 디지털 트윈은 선박 또는 해양플랜트의 주요 시스템을 가상의 공간에서 실제에 가깝게 이미지화한 것이며, 이를 위해 운용되는 다양한 소프트웨어 및 센서에서 얻어지는 데이터를 통합하여 가시화할 수 있음 - 실시간 데이터 획득 및 분석 기술이 적용된 디지털 트윈은 개념 설계 단계에서 제작, 설치, 운전에 이르기까지 전 주기에 활용 가능하며, 자동화 및 인공 지능 기술의 적용은 운전 과정 중 선원의 개입을 최소화시킬 수 있을 것으로 예상됨 - 클라우드 계산, 가상 현실, 기계 학습, 인공 지능 등을 활용한 디지털 기술은 선박, 해양플랜트의 운전 효율을 크게 향상시키고, Lifetime 동안의 운전 및 유지보수 비용을 획기적으로 절감할 수 있을 것으로 기대됨 - [그림 1]은 DNV-GL에서 제시한 해양플랜트의 디지털 트윈 개념도이며, 원하는 대상(real asset)에 대한 디지털 트윈을 구현하기 위해 엔지니어링 시뮬레이션 데이터, 성능 데이터, 검사 데이터, 센서 데이터들이 클라우드 기반 계산 솔루션에서 통합되고 있음. 따라서 디지털 트윈은 이들 데이터의 통합 및 가시화를 위한 플랫폼이라고 할 수 있음