선장도 승무원도 없는 자율운항선박 ‘메이플라워 오토노모스 쉽(Mayflower Autonomous Ship)’이 해상 실험의 일환으로 오는 9월부터 대서양 횡단에 나설 예정이다. 메이플라워 오토노모스 쉽에 적용되는 기술은 해운 업계를 크게 바꾸고 해양 관련 데이터의 수집이란 측면에서도 발전이 기대되고 있다고 IT 기술 전문매체 기가진이 전했다.

그렇다면 메이플라워 오토노모스 쉽은 어떤 선박이고, 어떻게 움직이는 것일까.

해양연구기관 프로매어(Promare)와 IBM이 개발한 이 자율운항선박은 1620년에 미국에 기항 한 초대 메이플라워호의 항해 400주년을 기념해 ‘메이플라워 오토노모스 쉽’이라고 명명됐다.

메이플라워 오토노모스 쉽은 영국 플리머스(영국 남서부 항만 도시)에서 미국 플리머스까지 1620년의 메이플라워호가 항해했던 루트와 거의 같은 항로로 대서양을 횡단할 예정이다. 사람은 한 명도 태우지 않은 메이플라워 오토노모스 쉽의 항해가 성공하면 이 선박은 대서양을 횡단하는 최초의 대형 자율운항선박이 돼, 상업 목적의 자율항해선박 개발이나 해양 관련 연구의 진전에 크게 기여할 것으로 기대되고 있다.

2020년 시점에서 자율주행이 가능한 선박은 많다. 그러나 자율운항선박 대부분은 돌발 상황에 즉각적으로 대처하지 못하고 조종사의 판단에 크게 의존하고 있기 때문에 무인 운항은 기대하기 어렵고 따라서 완벽한 자율운항이라고 평가할 수는 없다. 메이플라워 오토노모스 쉽은 IBM이 개발한 인공지능(AI)과 서버를 기반으로 하는 에지컴퓨팅 시스템을 사용해 해상에서 감지, 사고, 의사결정을 자율적으로 수행하도록 설계돼 있다.

메이플라워 오토노모스 쉽의 개발 팀은 약 2년에 걸쳐, 영국의 플리머스 사운드 만 등에서 촬영한 100만장 이상의 이미지를 사용해 AI에 자율운항 관련 학습을 시켰다. 또한 기계학습의 처리 요구를 충족하기 위해 CPU에는 IBM의 파워(Power)9을, GPU에는 엔비디아의 ‘V100 덴서 코어(Tensor Core)를 각각 탑재한 플랫폼 ’IBM Power AC922‘을 채용하고 있다. 2020년 3월 시점에서 메이플라워 오토노모스 쉽에 탑재되는 AI는 선박•부표•육지•방파제 등의 장애물을 자동으로 검출하고 식별할 수 있도록 돼 있다.

메이플라워 오토노모스 쉽에 에지컴퓨팅 시스템을 탑재한 것은 항해 중 정보량을 많이 전송할 수 있는 광대역 네트워크과의 연결이 어렵기 때문이다. 이 선박에는 싱글보드 컴퓨터 ‘엔비디아 Jetson AGX Xavier’가 여러 개 탑재돼 있고, 해상에서는 엔비디아 Jetson에서 데이터를 로컬로 처리함으로써 AI의 의사결정 속도를 향상시키고 선내의 데이터 흐름 및 스토리지의 양을 줄일 수 있다.

이와 관련, IBM의 롭 하이 에지컴퓨팅 담당 부사장 겸 최고기술책임자(CTO)는 “에지컴퓨팅은 해상에서의 자율운항을 구현하는 매우 중요한 기술이다. 메이플라워 오토노모스 쉽은 환경을 감지해 상황을 판단하고 신속하게 의사결정을 최대한 신속하게 내려야 한다. 게다가 사이버 공격 등으로부터 데이터를 보호하면서 처리를 해야 한다. IBM의 에지컴퓨팅 솔루션은 메이플라워 오토노모스 쉽과 같은 섬세한 작업을 지원하도록 설계돼 있다”라고 말한다.

메이플라워 오토노모스 쉽은 ‘영국 플리머스에서 미국 플리머스까지 최단 시간에 도달한다’는 목표에 따라 운항할뿐 아니라 IBM의 의사결정 자동화 시스템 ‘Operational Decision Manager(ODM)’을 이용해 해상에서의 충돌 예방을 위한 국제규칙에 관한 조약(COLREGs 조약)이나 해상인명안전협약(SOLAS 협약)에 맞게 설계돼 있다. 또한 항해에 큰 영향을 주는 날씨의 예측도 수시로 반영하도록 돼 있다.

2020년 3월 시점에, 폴란드에서 메이플라워 오토노모스 쉽의 본체 제작이 마무리 단계에 들어갔다. 3월부터 5월까지 약 석 달간 진행되는 해상 시험은 메이플라워 오토노모스 쉽에 탑재할 예정인 AI를 유인 선박에 탑재해, 레이더•GPS•내비게이션 시스템 등의 데이터 입력 테스트가 진행된다. 이달 중에는 이미지 처리, 에지컴퓨팅, 자율성 등의 테스트가 예정돼 있다.