- 부산 신항 3부두(한진컨부산테이너터미널) 실증을 통해 야드 생산성 및 운영 효율성 향상 -

시뮬레이션 및 디지털 트윈 전문 기업인 심스리얼리티(대표 김명환)는 15일 부산 벡스코에서 열린 '2025 K-ICT WEEK' 행사에 참여해 'Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼' 과제의 결과물을 사업화하기 위한 추진전략과 실행계획을 마련해 항만물류 및 관련분야에 활용하고 국내외 새로운 시장을 창출하겠다고 밝혔다.

본 과제 'Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼'은 2년간(2024.5 ~2025.12) 총 48.9억원(정부출연금 38억원, 민간 부담금 10.9억원)이 투입된 과학기술정보통신부의 '산업 메타버스 플래스십 프로젝트' 중 하나이며, 정보통신산업진흥원(NIPA)에서 수행 관리하고 있다.

'Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼'은 기존 항만 컨테이너터미널의 생산성 및 효율성 향상을 위한 AI 및 메타버스 기반의 플랫폼으로 거대 플랜트/시스템의 운영관리가 디지털 트윈 시뮬레이션을 넘어 KPI 최적화를 구현하고 통제·관제까지 가능한 종합 상황판을 갖추고 있다.

부산 신항 3부두(NJNC)에 적용된 'Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼'은 기존 평면적, 시각화, 자동의 중심의 솔루션을 입체적, 가시화, 최적화 중심의 플랫폼으로 전환하는 것이다.

Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼

'Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼'을 구축·운영하면 AI 예측, 메타버스 시뮬레이션, 최적화 등을 통해 프로세스를 개선하여 선박 대기시간 10% 감축, 야드 혼잡도 5% 감소, 항만 운영비 10% 절감되고, 그 결과 업무 효율성이 20% 향상될 것으로 기대한다.

행사장에서 시연을 살펴본 항만업 관계자는 “고화질의 3D 컨테이너 야적장과 STS(안벽크레인 일종), ARMGC(야드크레인 일종), 그리고 수만 개의 컨테이너가 TOS(터미널운영시스템)와 실시간으로 연동되어 상호작용되는 것이 신기했다”라며 “AI 예측과 최적화 데이터를 플래너가 직접 시뮬레이션 기능을 통해 상황판 화면에서 확인할 수 있어 매우 유용할 것이다”라고 말했다.

글로벌 항만 컨테이너터미널들은 수출입 물동량 증가에 따른 컨테이너 장치장의 생산성 증대와 장치 및 인력 운영의 효율성 향상을 위해 IoT 연계, 빅데이터 분석, 디지털트윈 항만, AI 예측 등을 부분적으로 도입하는 등 스마트 항만을 가속화하고 있다.

미국 롱비치항 컨테이너터미널(LBCT)은 컨테이너크레인, 운송 트럭 등을 완전자동화환 스마트 항만을 구축하여 운영하는 등 경쟁력 향상을 위한 신기술 투자를 확대하고 있으며, 중국 칭다오항 컨테이너터미널(QQCTN)은 컨테이너 하역 생산성을 높이 위해 소프트웨어 시스템, 자동화 장비, 프로세스 최적화 등 지능형 제어 시스템을 도입하여 운영하고 있다.

우리나라도 부산항과 광양항을 중심으로 스마트 항만을 위한 기술 개발과 자동화 설비/장치 도입을 추진하고 있으며, 2024년 4월 5일 국내 최초로 부산 신항 7부두(DGT)는 무인 이송 장비(AGV), IoT, AI 등을 도입해 완전자동화 컨테이너터미널을 운영하기 시작했다.

그러나 대부분의 항만 컨테이너터미널이 스마트 항만으로 전환하기에는 현재의 시설과 장비 등이 적절하지 않고 또한, 비용도 천문학적인 금액이 소요되므로, 현실적인 대안으로 기존 항만 시설에 소트트웨어 솔루션을 도입해 생산성과 효율성을 높이는 전략이 필요하다.

부산 신항의 경우에도 1~4부두는 약 15년 된 시설이므로 일부 장비를 자동화하고 운영 솔루션에 AI를 적용해, '운영자-작업자-관리자' 간에 상호작용이 원활한 3D 메타버스 플랫폼 등을 도입하면 오히려 스마트 항만보다 경쟁력이 향상된다.

본 과제는 이러한 글로벌 스마트 항만 추세와 기존 항만의 경쟁력 강화를 위해 추진된 것으로, 부산 신항 3부두(NJNC) 실증을 통해 활용과 성능을 검증했다.

사업화 대상은 'Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼'이지만, 기존 항만 컨테이너터미널의 구조, 시설, 장비, 솔루션 등의 조건에 따라 4가지 형태(① 메타버스 기반의 가상항만 컨테이너터미널 운영 관제 플랫폼-심스리얼리티, ② 선박(ETA) AI 예측 및 야드 AI 운영 예측 시스템-부산대학교 산학협력단, ③ AI 예측 검증 시뮬레이션 및 항만 물류관리 통합정보 시스템-티투엘, ④ 하역 장비 작업수행 요구시간 예측 시스템-토탈소프트뱅크)를 중복·선택해 구축할 수 있다.

'Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼 구축' 총괄기관은 심스리얼리티이다. 실시간 컨테이너 하역, 야드 배치, 크레인 할당 등의 솔루션(TOS)은 토탈소프트뱅크가 담당한다.

본 과제 총괄 PM으로서 사업화를 기획하고 있는 임명환 연구위원은 “올해 말까지 개발 목표를 달성하고 실증을 완료해 실제 항만 컨테이너터미널에 적용하면, 세계 최초의 AI 메타버스 항만이 탄생할 것으로 전망한다”라고 말했다.

일반 항만 ? 스마트 항만 ? 메타버스 항만으로 이어지는 혁신 트렌드에 발맞추어 토종 플랫폼 'Meta K-Port™'를 브랜드화해 전 세계에 도입·확산할 수 있도록 노력하고, 실제 운영되고 있는 국내외 컨테이너터미널의 시설, 장비, 솔루션 등의 특성을 반영해 'Meta K-Port™'를 맞춤형 플랫폼으로 고도화하는 추가적인 사업화 전략도 필요하다.

K-ICT WEEK에 참가한 임명환 총괄 PM(가운데)과 개발연구원들

Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼 Q&A

기존 항만 및 스마트 항만에 디지털 트윈을 적용하여 실시간 동기화, 시뮬레이션 등이 가능한데, ‘Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼’은 왜 메타버스를 적용했고 무엇이 다른가.

디지털 트윈은 현실 세계의 환경 또는 물리적 대상을 디지털의 가상 세계로 똑같이 구현하여 동기화(synchronization)를 통해 시뮬레이션과 최적화가 가능하고, 메타버스는 디지털 트윈의 가상 세계뿐만아니라 거울 세계까지 포함하여 상호작용(interaction)하기 때문에 실물에서 대상까지 3D로 시각화 및 가시화를 제공할 수 있으므로 컨테이너 장치장을 효율적으로 구현할 수 있다.( 현실 장치장에 없는 가상 야적장을 3D 공간에 구현). 또한 항만 종사자 간 협업(RCS)은 물론 이해관계자 간 소통을 제공할 수 있으며, 다양한 XR 기기(스마트 글라스 등), AR 시각화 등도 가능하다.

가상 항만 컨테이너 터미널을 3D로 구축(모델링 및 랜더링)할 때 어떤 엔진을 사용했으며, 특징은

일반적으로 유니티(Unity)와 언리얼(Unreal) 엔진을 이용하는데, 본 플랫폼에서는 정교한 고급 그래픽과 랜더링이 상대적으로 우수한 언리얼(Unreal)을 사용했으며, 그 이유는 실제 항만의 색감을 현실 세계와 유사하게 구현하고, 또한 많은 리소스 소모로 높은 하드웨어 사양이 필요하지만, 수만 개의 3D 컨테이너를 화면에서 고화질로 보여준다.

세계적인 트렌드는 스마트 항만인데, 본 “Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼”은 왜 메타버스 항만이고, 실시간 대응 능력과 종합적인 평가는

운영 최적화 및 실시간 대응 측면에서 스마트 항만 시스템은 자동화와 센서 기반으로 평상시 효율적이지만, 예상치 못한 변수나 비상 상황이 발생하면 센서 오류 및 데이터의 연계/연동이 취약할 수 있어 실시간 대응이 미흡하지만, 메타버스 항만 플랫폼에서는 혼합현실이기 때문에 최적화 방안을 상시 모색할 수 있고, 예상되는 돌발 상황에 대비하여 시나리오 및 시뮬레이션을 통해 다양한 의사결정 대안을 제시한다.

종합적으로 평가하면, 스마트 항만 시스템은 스마트 설비/장치, 센서로 현실 반영과 실시간 제어에 강점이 있지만, 자동화 설비의 공간적/기능적 제약, 센서 데이터의 신뢰성, 시스템의 유연성 등에 부분적으로 한계, 메타버스 항만 플랫폼은 AI 예측, 시뮬레이션과 최적화, 가시화, 지능화로 게이트, 선석, 야드 계획 및 운영에 강점이 있으며, 이를 통해 항만 생산성과 운영 효율성을 향상하게 시킨다.

‘Meta K-Port 지능화 물류 플랫폼’을 특정 항만에 곧바로 적용할 수 있는지, 아니면 추가 개발이 필요한가?

기존 항만 컨테이너터미널은 저마다 구조(수평형/수직형/복합형), 시설(야적장 배치, 건물 등), 장비(다양한 크레인, 야드트럭, AGV 등), 센서(GPS, RFID, CCTV, IoT 등)솔루션(TOS, AI 등) 등에 차이가 있으므로 요구사항 최적화를 위해 약간의 추가 개발이 필요하며, 실증으로 구현한 HJNC 항만과 유사한 방식이면 곧바로 적용할 수 있다.

2025 K-ICT WEEK

정동수 기자 dschung@etnews.com

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