블루 이코노미(Blue Economy) 시대의 새로운 블루칩(Blue Chip)으로 우뚝!

부산 첨단 해양산업 혁신생태계 조성을 위한 ‘첨단 해양산업 오픈랩 구축 및 실감형 융합 콘텐츠 개발’

1. 부산 해양 스마트시티 3D 시뮬레이션 플랫폼 (Infraworks)

지난해 부산시와 한국해양과학기술원(이하 KIOST)이 공동으로 산업통상자원부의 「이전공공기관연계 육성사업」 과제 공모에 최종 선정된 이후, 본 사업의 주관기관인 KIOST가 ‘첨단 해양산업 오픈랩 구축 및 실감형 융합콘텐츠 개발’ 과제를 적극 수행하고 있다. 본원이 보유한 전략 자산을 바탕으로 개방형 혁신 연구실(이하 오픈랩, OpenLAB)을 구축하고 동삼 해양혁신도시의 산·학·연 네트워크 촉진 및 참여기업의 중장기 R&D 과제를 폭넓게 지원하고 있는 KIOST. 동 사업 2차년도를 맞이하고 있는 현 시점에서 그간의 사업 추진 성과와 비전을 들어본다.

부산 지역 기관과 협력 네트워크 구축
KIOST의 해양과학기술과 지역산업의 VR AR 기술 접목

「이전공공기관연계 육성사업」은 이전공공기관의 전문성과 인프라를 활용하여 지역 내 산·학·연 혁신 생태계를 조성하고 지역 산업의 경쟁력 강화를 목적으로 하는 사업이다. 2022년까지 5년간 추진되는 금번 사업에서 KIOST는 해양 신산업 분야의 오픈랩 구축과 해양플랜트 시스템 역설계, 참여기업의 중장기 R&D 과제인 실감형 융합 콘텐츠 기술 개발을 목표로 한국해양대학교, 국립해양박물관, 국립부경대학교, 부산테크노파크, 기술보증기금 등 부산 지역의 10개 기관과 협력 네트워크를 구축하며 다방면의 연구를 지원하고 있다.

표 1. 첨단 해양산업 오픈랩 구축 및 중장기 R&D 연계 추진 방안

1차년도 : 오픈랩 공간 조성과 테스트베드의
기본 연구시설 및 장비 구축 방안 설계

사업의 1차년도(2018.7.1~2018.12.31)에는 첨단 해양산업 오픈랩 공간 조성과 테스트베드의 기본 연구시설 및 장비를 구축하기 위한 노력이 전개됐다. 당시 KIOST는 부산테크노파크와 지역의 해양산업 및 기술 동향을 분석하여 오픈랩과 관련된 추진 전략과 로드맵을 구성하였으며, 기술보증기금과의 업무협약을 통해 수혜기업 발굴은 물론, 기업들이 필요로 하는 장비 시설에 관한 수요조사를 바탕으로 오픈랩을 상세히 설계해 나갔다. 또한, 부산 해역의 해양환경과 재해안전을 위한 ‘해양환경 시뮬레이션 시스템(VOSS)’의 설계를 위해 대형조사선, 종합해양과학기지, 운용해양예측시스템, 수중글라이더, 천리안 해양위성(GOCI) 등을 활용한 해양환경 자료를 분석하는 한편, 해양환경·재해안전 VR 가시화를 위해 미국 Rutgers 대학교와 공동연구를 위한 협약(LOI)을 체결하고 국제공동연구를 수행했다. 오픈랩 설계 과정에서 KIOST는 ‘해양데이터 과학적 가시화 시스템’ 및 ‘연안침식 저감공법’에 관한 2건의 특허를 출원하였으며, 국립해양박물관의 해양 VR 실증전시관 공간 설계 및 한국해양대학교의 해양플랜트시스템 역설계 기술 개발을 위한 테스트베드 구축을 위한 다양한 업무 협의를 추진하였다.

2차년도 : KIOST 행정동에 오픈랩 테스트베드 기본 연구시설 구축,
실감형 융합 콘텐츠 R&D 개발 지원

짧은 기간이었지만 사업 수행의 발판을 다진 전년도의 성과를 바탕으로 KIOST는 2차년도(2019.1.1~2019.12.31)에 본격적으로 오픈랩 테스트베드 구축을 시작하며 중장기 R&D에 돌입한 참여기업들의 실감형 융합 콘텐츠 개발을 지원하고 있다. 올해 9월부터 KIOST 행정동 7, 8층에는 총 121평 규모의 오픈랩 공간에 전면 대형 스크린을 비롯하여 기본 연구시설·장비 및 솔루션, 시제품 디자인 팩토리 및 부산 재해안전 시뮬레이션 테스트베드가 들어설 예정이다. 또한 국립해양박물관의 디지털 아쿠아리움 전시 및 해양 VR 에듀엔터테인먼트, 실무안전 교육훈련 콘텐츠 개발, 한국해양대학교의 해양플랜트시스템 역설계 테스트베드 구축 및 가시화 기술 개발을 위해 필요한 시설 · 장비 등도 본 오픈랩 테스트베드를 통해 참여 기업들에게 실질적으로 지원하게 된다. 중장기 R&D 기술개발을 위한 해양 VR 원천기술은 국립부경대학교에서 지원하고 있다.

그림 2. <테스트베드 1> KIOST 오픈랩

그림 3. <테스트베드 2> 국립해양박물관

그림 4. <테스트베드 3> 한국해양대학교

그림2,3,4. 첨단 해양산업 오픈랩 테스트베드 공간조감도

그림 5,6,7,8. KIOST 행정동(7-8층) 오픈랩 구성안 조감도

사진 1. KIOST 해양재난 · 재해연구센터 임학수 책임연구원

부산 지역의 해양환경 및
재해안전 시뮬레이션 플랫폼 구축

KIOST가 중장기 R&D 과제를 통해 참여 기업들의 해양 VR · AR 융합기술을 접목하여 다양한 실감형 융합 콘텐츠 기술 개발을 지원하고 있는 것은 4차 산업혁명의 ICT 산업 패러다임이 지능정보 기반의 스마트 환경에서 점차 체험과 상호작용이 가능한 가상현실 기반의 실감형 융합 환경으로 바뀌고 있는 흐름을 반영한 것이다. 이러한 미래지향적인 기술 트렌드에 발맞추어 오픈랩이라는 플랫폼을 기반으로 KIOST의 총괄 하에 추진되는 실감형 융합 콘텐츠 개발은 크게 3개의 세부과제로 분류된다.

표 2. 실감형 융합 콘텐츠 개발(R&D) 추진 체계

먼저, <1,2 세부과제>는 부산 해역의 해양환경 및 재해안전 분야에서 많은 기여를 하게 될 전망이다. KIOST는 <1 세부과제>에서 ㈜환경과학기술과 함께 부산 해양환경 GIS 콘텐츠 및 연안재해 시뮬레이션 플랫폼 개발에 박차를 가하고 있다. 이를 위해 부산 해역에 대하여 KIOST가 보유한 전문적 자료(관측자료, 수치 해석자료, 예측자료 등)들을 기업들이 활용 가능하도록 표준화된 형태의 해양환경 DB로 구축하는 작업을 병행하고 있으며, 추후 실제 해양자료와 리얼타임 엔진 융합기술을 개발해 5차년도까지 3D GIS와 언리얼 기반의 과학적 가시화 시뮬레이션 플랫폼을 구축하는 것을 목표로 하고 있다. 나아가 태풍피해, 침수범람, 연안침식, 그리고 과거 해수면 상승률, 상승 속도 및 가속도 분석자료 및 미래 기후변화 시나리오에 따른 예측자료를 바탕으로 재해안전 시뮬레이션 콘텐츠를 생산, 다양한 연안재해 대응에 관한 가이드라인을 제공할 수 있다.

표 3. 부산 해양환경 GIS 및 재해안전 시뮬레이션 플랫폼 개발(안)

<2 세부과제>에서는 ㈜DM스튜디오와 함께 Digital Twin 기술을 이용한 선박안전 교육훈련 플랫폼 및 콘텐츠 개발을 지원하게 되는데, 이는 KIOST가 수집한 해양안전 빅테이터를 기반으로 부산해역 전체와 이사부호, 가야호 등의 실증선박을 디지털로 구현하는 것으로 향후 부산 해역에서의 가상 운항을 통해 다양한 선박 사고에 대한 재난대응 훈련을 수행할 수 있게 된다. 향후, 역설계 기술을 이용한 고부가 가치 선박 설계 및 수리 조선 가상화 기술개발 등에도 활용할 수 있다.

그림 9. 해양환경 시뮬레이션 시스템(VOSS) 조감도

그림 10, 11. (좌) 부산 해역의 디지털 구현 화면 (우) 선박안전 교육훈련을 위해 제작한 3D형상의 실증선박 테스트모델

그림 12, 13, 14, 15. 재난대응훈련 매뉴얼을 활용한 훈련 시나리오 개발 예시

한국해양대학교의 해양플랜트 시스템 역설계 기술개발 지원

다음으로 중점을 두고 있는 것은 <3 세부과제>에서 ㈜코세리와 한국해양대학교와 함께 해양플랜트 시스템 역설계 및 가시화 기술 개발에 관한 것이다. 그동안 우리나라는 해양플랜트 설계 기술이 미흡하여 발주처에서 설계변경 요구 시, 노르웨이나 덴마크 같은 원천기술국에 설계를 재의뢰해야 했고, 그 과정에서 변경 프로세스의 장기화와 막대한 비용 손실이 초래되곤 했다. 그러나 금번 과제를 통해 Digital Twin 기술을 활용, FEED 설계도와 Dong Project 실물 설비를 스캐닝한 Point Cloud 자료를 합성해 재구성하는 역설계 기술을 개발한다면, 설계안의 변경 및 새로운 설계안을 수월하게 제작할 수 있다. 이는 해양플랜트 시스템 핵심 모듈에 대한 설계기술의 국산화 및 지역 산업의 경쟁력 강화에 크게 기여할 것으로 예상된다.

혁신도시 이전 공공기관이 제 역할을 다하는
첫 번째 롤 모델 기대

물론, 이런 연구협력 과정이 순탄하게만 진행된 것은 아니었다. 지역의 많은 기관이 참여하다보니 총괄 주관기관의 입장에서는 사업 초반 많은 부분에서 다양한 의견을 수렴하고 조율 · 협의를 이끌어내는데 어려움이 있었다. 그러나 KIOST가 주관하는 금번 과제가 기관의 타 연구사업에도 많은 도움이 되고 있어 지금은 많은 부분에서 협조적인 분위기가 조성되었다고 한다. 지역사회에서의 평가도 상당히 긍정적이다. 특히 부산시는 지역의 산 · 학 · 연 네트워크 구축과 지역산업의 경쟁력 강화에 오픈랩의 역할이 상당히 중요하다는 점에 공감하며 본 사업에 집중적인 지원을 아끼지 않는다고. 금번 사업의 성공적인 수행이야말로 부산시의 ‘4차 산업혁명 기반의 동북아 해양수도와 해양신산업 클러스터’ 구축 전략에 일조하는 동시에 혁신도시에 이전한 공공기관들이 제 역할을 하는 첫 번째 롤 모델이 될 것이기 때문이다.

사진 2. 사업의 협력 네트워크 및 비전을 설명하고 있는 KIOST 해양재난 · 재해연구센터 임학수 책임연구원

1) 총사업비 342억 원을 들여 부산 영도구 동삼 해양혁신지구에 ‘해양과학기술 산·학·연 플랫폼 기반’을 구축하는 것으로, 해양 신산업 창업·육성센터와 해양장비·센서 검·교정센터, STEM 융합연구센터 외에 대기업 연구소와 연구소기업, 중소 벤처기업, 혁신 스타트업 등이 입주한다. 전문인력 양성 및 일자리 창출 효과가 기대된다.

그림 18. 사업수행 기대효과

지역 곳곳으로 확장되는 첨단 해양산업 오픈랩
해양 신산업 분야의 지속가능한 가치 창출 플랫폼

KIOST의 첨단 해양산업 오픈랩은 벌써부터 지역사회 곳곳으로 확장되고 있다. 동삼 해양혁신지구 내 2022년부터 운영될 STEM 빌리지는 유치된 지역의 기업들이 해양과학기술을 바탕으로 산·학·연 플랫폼을 구축하고 신기술을 개발하는 기반을 제공하며, 올 8월에 국토교통부에 제안될 영도구 남항동의 경제기반형 뉴딜사업의 핵심인 수리조선 혁신센터와 해양신산업 육성센터와도 연계되어 해양 신산업 분야의 지속가능한 가치 창출 플랫폼으로서의 역할을 톡톡히 수행할 예정이다. 부산시 동삼, 센텀, 문현 혁신지구를 연계한 오픈랩 기반의 연구개발 사업을 통해 국가 혁신 클러스터 조성의 초석을 마련하고, 부산 지역의 주력 산업 고도화 및 4차 산업혁명 선도에 앞장서고 있는 KIOST. 최근 화두가 되고 있는 블루 이코노미(Blue Economy) 해양 생태계를 보존하며 해양 자원의 지속 가능한 이용으로 경제 성장 및 일자리 창출 를 지향하는 KIOST의 금번 사업이 지역발전과 대한민국 경제 활력의 새로운 '블루칩'이 될 것으로 기대한다.