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한국 자율운항선박 산업의 증거기반 기술예측 및 정책적 시사점에 관한 연구 : 빅데이터와 인공지능을 중심으로

A study on evidence-based technology forecasting for the Korean Maritime Autonomous Surface Ships industry using big data and artificial intelligence

  • 김진식 (아주대학교 일반대학원)

초록/요약

본 연구는 빅데이터와 인공지능을 활용하여 한국 자율운항선박(MASS, Maritime Autonomous Surface Ships) 산업의 기술예측과 정책적 시사점을 도출하는 것을 목표로 한다. 자율운항선박은 글로벌 조선 및 해운 산업에서 혁신 적인 변화를 가져올 핵심 기술로 주목받고 있으며, 자율운항 기술, 안전성 강화, 친환경적 목표 달성 등 다양한 측면에서 발전 가능성을 보이고 있다. 그러나 한 국은 선진국 대비 기술적 격차와 시장 경쟁력에서의 한계를 보이고 있어, 국가 차원의 체계적 연구개발 R&D 투자 및 증거 기반 정책 수립이 필요하다. 이를 위 해 본 연구는 NTIS R&D 데이터, 국내 언론 데이터, SCI 논문 데이터를 활용하 여 텍스트 마이닝 기법(역빈도 분석(TF-IDF), 키워드 중심성 분석, 잠재 디리클 레 할당(LDA) 토픽 모델링)을 적용하고, 데이터 기반 분석을 수행하였다. 또한, 전문가 평가를 통해 분석 결과의 신뢰성과 타당성을 검증하고, 한국 자율운항선 박 산업의 기술적 우선순위를 도출하였다. 먼저, NTIS 데이터 분석 결과, 자율운항선박 관련 과제 수와 연구비는 최근 몇 년간 급격히 증가하여, 정부와 민간의 높은 관심과 투자를 확인할 수 있었다. 연 구개발의 초점은 상업적 활용과 기술적 구현에 맞춰져 있으며, 개발연구가 연구 과제의 대부분을 차지하는 반면, 기초연구와 응용연구의 비중은 상대적으로 낮았 다. 이는 자율운항선박 기술이 실용화 단계에 가까워지고 있음을 시사하지만, 장 기적인 기술 혁신을 위해 기초연구에 대한 지원이 여전히 필요하다는 점을 보여 준다. 또한, 중소기업이 연구개발에서 주도적인 역할을 수행하고 있으나, 대기업 과 중견기업의 참여율이 낮아 대규모 산업 주체의 참여를 확대할 필요성이 제기 된다. 그리고 부산, 대전, 서울 등 해양 산업 중심지에서 연구가 활발히 이루어지 고 있지만, 지역 간 협력 네트워크 구축과 클러스터 활성화를 통해 연구 생태계 를 강화해야 할 필요가 있다. 이러한 지역적 특성은 자율운항선박 기술이 산업 및 지역적 인프라와 밀접하게 연계되어 있음을 보여준다. 이와 더불어 텍스트마 이닝을 활용한 분석 결과, 자율운항선박 연구는 해양 감시 기술, 친환경 자동화 기술, IoT 및 통신 기술, 조선 장비 및 제조 기술, 해양 시스템 통합 및 안전기 술 기술, 선박 운영 및 유지관리, 가상현실 기반 관리 시스템 등 7개의 주요 기 술 영역에 집중되어 있는 것으로 나타났다. 이 중에서도 해양 감시 기술과 조선 장비 및 제조 기술은 산업 경쟁력을 강화하기 위해 우선적으로 지원해야 할 분야 로 평가하였다. 이러한 기술들은 선박의 안전 항해, 에너지 효율화, 디지털 전환 등 자율운항선박의 핵심 과제를 해결하는 데 중요한 역할을 하고 있다. 국내 언론 데이터 분석을 통해 자율운항선박 기술이 조선업과 해운업의 전통적 인 산업 구조를 혁신하는 한편, 스마트 항만 구축, 군사적 활용, 환경 문제 해결 과 같은 다양한 사회적·정책적 함의를 가진다는 점이 드러났다. 하지만 항만 인 프라 부족, 기존 유인 선박과의 충돌 가능성, 안전성 문제 등 초기 도입 과정에 서의 도전 과제가 존재하며, 이를 해결하기 위한 단계적 접근과 법적·제도적 개 선이 필요한 것으로 나타났다. SCI 논문 데이터를 분석한 결과, 중국, 미국, 한국 이 자율운항선박 기술의 주요 연구국으로 확인되었으며, 상황 인식과 영상 분석, 에너지 최적화 기술이 글로벌 연구의 주요 주제로 도출하였다. 특히, 한국은 국 제 표준화를 선점하고 글로벌 협력 체계를 강화해야 기술 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 보인다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 몇 가지 정책적 제언을 도출하였다. 첫째, 기초연 구 강화와 기술 성숙도 높은 분야의 상용화를 촉진하기 위한 정부 지원이 필요하 다. 둘째, 대기업과 중소기업 간 협력 네트워크를 강화하고, 산업 전반에서의 협 력 체계를 구축해야 한다. 셋째, 부산, 대전 등 주요 해양 산업 거점을 중심으로 지역 간 협력을 활성화하고, 연구개발 클러스터를 육성해야 한다. 넷째, 국제 해 사기구(IMO)와 협력하여 국제 표준화를 추진하고, 글로벌 시장에서의 경쟁력을 강화해야 한다. 다섯째, 자율운항선박의 군사적 활용 가능성을 적극적으로 검토 하고, 국방 기술로 확장할 방안을 마련해야 한다. 마지막으로, 친환경 기술 개발 과 사회적 수용성을 높이기 위해 환경 규제 대응 정책과 선원 직업 전환 프로그 램 등을 마련할 필요가 있다. 결론적으로, 자율운항선박 기술은 데이터 중심의 운영, 디지털 전환, 친환경적 목표를 중심으로 해양 산업의 혁신을 주도하고 있 으며, 글로벌 경쟁력을 강화할 잠재력을 보유하고 있다. 본 연구는 자율운항선박 기술 발전의 방향성과 정책적 지원 전략을 제시하여, 국가 연구개발 정책과 산업 전략 수립에 실질적인 기여를 하고자 한다. 지속적인 데이터 분석과 전문가 평가 를 통해 변화하는 기술 환경에 신속히 대응하며, 자율운항선박 기술이 해양 산업 의 지속 가능한 미래를 선도할 수 있도록 정책적 지원을 강화해야 할 것이다. 이 연구는 빅데이터와 인공지능 기반의 증거기반 분석이 자율운항선박과 같은 고도 기술 집약적 산업의 정책 설계와 연구개발 투자 방향 설정에 있어 실질적으 로 활용될 수 있음을 보여준다. 본 연구의 결과는 한국 자율운항선박 산업의 지 속 가능성과 국제 경쟁력 강화를 위한 실질적 근거를 제공하며, 이를 통해 정책 결정자들이 데이터 기반의 합리적이고 효과적인 결정을 내릴 수 있도록 지원한 다. 연구 결과는 자율운항선박 산업의 미래 기술 개발 전략과 연구개발 투자 방 향을 설계하는 데 있어 중요한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

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목차

제1장 서론 1
제1절 연구의 배경과 목적 2
제2절 연구의 범위와 방법 5
제2장 이론적 배경 7
제1절 증거기반의 개념 7
제2절 증거기반 개념의 역사적 발전 9
제3절 증거기반정책과 빅데이터 10
제4절 증거기반정책과 과학기술정책 23
제5절 증거기반정책 관련 선행연구 검토 26
제3장 국내외 자율운항선박 산업 현황 30
제1절 자율운항선박의 개념 30
제2절 자율운항선박의 국가별 등급분류 34
제3절 자율운항선박의 유용성 및 개발 동향 39
제4절 국내외 자율운항선박 관련 선행연구 53
제4장 연구설계 56
제1절 연구모형 56
제2절 데이터 선정 59
제3절 데이터 수집과 전처리 61
제4절 연구방법 64
제5장 연구결과 71
제1절 NTIS R&D 과제 데이터 분석 결과 71
제2절 1차 전문가 평가 결과 88
제3절 국내 언론 데이터 분석 결과 93
제4절 SCI 논문 데이터 분석 결과 109
제5절 2차 전문가 평가 결과 128
제6장 결론 131
제1절 연구 결과 요약 131
제2절 결론 및 정책 시사점 137
제3절 연구의 기대효과와 향후 연구 방향 139
참고문헌 143
부록 155
영문초록 168

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