과제
연안과 원양을 오가는 선박과 육상센터의 끊김 없는 연결 필요
자율운항선박은 배 안의 디지털 브릿지와 육상센터의 디지털트윈 브릿지가 데이터를 주고받아야 합니다. 연안에서는 상용 LTE/5G 이동통신망을 쓸 수 있지만, 먼 바다에서는 VSAT 위성통신망을 써야 합니다. 선박이 한국에서 동남아시아까지 장거리 항로를 운항하는 동안 두 통신망을 함께 운용하고, 구간마다 통신 품질이 어떻게 달라지는지도 알아야 했습니다.
자율운항선박 다중해상통신 게이트웨이 개발과 장거리 항로 실증
해양수산부·해양수산과학기술진흥원(KIMST)은 자율운항선박 기술개발사업(KASS)을 추진했습니다. 싱크테크노는 2021년부터 2025년까지 이 사업의 「자율운항선박(Ship2Ship2Shore) 데이터 교환 및 통신기술 개발」 과제에서 해상 광대역 통신 요소기술 개발과 자율운항선박 통신기술 국제표준화를 수행했습니다.
자율운항선박은 배 안의 디지털 브릿지와 육상센터의 디지털트윈 브릿지가 데이터를 주고받아야 합니다. 연안에서는 상용 LTE/5G 이동통신망을 쓸 수 있지만, 먼 바다에서는 VSAT 위성통신망을 써야 합니다. 선박이 한국에서 동남아시아까지 장거리 항로를 운항하는 동안 두 통신망을 함께 운용하고, 구간마다 통신 품질이 어떻게 달라지는지도 알아야 했습니다.
싱크테크노는 3GPP의 ATSSS(Access Traffic Steering, Switching, Splitting) 표준 개념을 적용해, 여러 무선 접속 방식(Multi-RAT)을 지원하는 다중해상통신 게이트웨이를 개발했습니다. ATSSS는 여러 통신망 사이에서 데이터를 골라 보내거나, 다른 망으로 옮기거나, 나눠 보내는 기술입니다. 게이트웨이와 함께 쓰는 LTE/5G 해상광대역통신 시제품도 실증선박 환경에 맞춰 고도화했습니다.
상용 VSAT 위성망과 LTE/5G망을 통합 연계해 선박의 디지털 브릿지와 육상센터의 디지털트윈 브릿지 사이의 통신을 지원합니다.
다중해상통신 게이트웨이와 연동해 상용 LTE/5G 이동통신망에 연결합니다.
시제품으로 상용 이동통신망의 무선통신 품질 데이터를 측정·분석해 실증선박 운항 경로에 따른 무선통신 품질 로드맵을 만들었습니다.
다중해상통신 게이트웨이와 LTE/5G 시제품을 자율운항 실증선박의 장비 랙에 설치하고, 2024년 7월부터 2025년 12월까지 실증선이 운항한 한국(인천항, 부산항)–중국(상하이항)–베트남–태국 장거리 항로에서 해외 로밍을 포함한 상용 이동통신망과 상용 VSAT 위성망을 동시에 운용하는 시험을 했습니다. 게이트웨이는 VSAT 단말(iDirect X7)과 연동시험을 거쳤고 공인시험 성적서를 확보했습니다. 고도화한 LTE/5G 단말은 2025년 8월 11일 인천 신항 측정에서 210~380Mbps를 기록해, 이전 버전(12~19Mbps)보다 크게 높아졌습니다.
사업 수행 결과는 국제표준화로 이어 갔습니다. ITU-R, IALA, 3GPP에 자율운항선박의 해양통신 환경을 고려한 이동통신 국제표준화 기고서 23건을 발표했습니다. ITU-R WP5D 회의에는 한국 대표와 IALA 대표 자격으로 참석했고, 게이트웨이 연구 결과를 포함한 해양 분야 IMT 활용 사례가 ITU-R M.2527 보고서 개정안에 반영됐습니다. 개정본은 2026년 12월 승인·발간 예정입니다. IALA DTEC 위원회에서는 IMT-2030(6G) 대응 작업반 신설을 이끌고 의장을 맡았습니다. 2021년 12월에는 구현희 박사가 해양수산 스마트화 전략에 동참해 스마트 해상물류에 기여한 공로로 해양수산부 장관표창을 받았습니다.
Repeated-Voyage Measurement of Cellular–GEO Satellite Complementarity and Buffering Implications for Maritime IoT Backhaul
한국–동남아 항로를 9개월 동안 12항차 운항한 컨테이너선에서 모은 위치 기반 통신 기록 606,625건을 분석했습니다. 운항 중 이동통신이 수신전력 기준을 충족한 기록은 28.0%였고, 구간별로 77.1%(인천–부산)에서 17.3%(상하이–호찌민)까지 차이가 났습니다. 위성(VSAT) 서비스 기간에 두 망을 함께 보면 기록의 99.4%에서 이동통신 기준을 충족하거나 위성 응답이 있었습니다. 위성 신호 기준(SNR)을 6 dB에서 7 dB로 올리면 저장 후 전송 비율이 6.7%에서 25.7%로 늘었습니다.
Simultaneous Utilization of Multiple Radio Access Networks in Ubiquitous 6G Connectivity for Autonomous Ships: Opportunities and Challenges
6G 시대 자율운항선박의 통신을 준비하기 위해 3GPP 표준의 통신 기술을 정리한 리뷰 논문입니다. 위성과 무인기처럼 움직이는 무선접속망을 5G 이후 시스템에 통합하는 방식과, 여러 통신망에 동시에 접속하는 ATSSS 기능을 분석했습니다. 기존 해상통신을 6G에 통합하는 문제, 해상 채널 측정값의 변동 같은 앞으로의 표준화 과제도 제시했습니다.
Design and Experiment of Satellite-Terrestrial Integrated Gateway with Dynamic Traffic Steering Capabilities for Maritime Communication
LTE와 VSAT 위성망을 함께 쓰는 다중 무선접속 게이트웨이를 설계하고 구현했습니다. 통신망 사이에서 데이터를 골라 보내고, 옮기고, 나눠 보내는 기능(ATSSS)과, 각 통신망 단말의 무선 채널 정보를 모아 자율운항선박의 디지털 브리지에 넘기는 연동 기능을 갖췄습니다. 울산 앞바다와 금산 위성센터에서 실험해 자율운항선박에 필요한 최소 성능을 낼 수 있음을 확인했습니다.
