스마트그린 조선·해운산업 개발현황과 자율운항 제어 디지털플랫폼 구축전략

 

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제조사: 지식산업정보원

규격: 620쪽 (A4)

ISBN: 9791158622022

 

 

 

 

 

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침체에 빠져있던 국내 해운·조선 산업이 정부가 주도한 해운재건 5개년 계획을 발판삼아 다시 회복세에 접어들었다. 기후 위기 영향으로 세계 조선업계 트렌드도 변화하는 가운데 국내 조선업이 우수한 기술력을 바탕으로 친환경·고부가가치 선박 수주 점유율을 가져왔다. 2021년 한국은 고부가가치 선박 전체 발주량(1천940만CGT, 302척 규모)의 65%에 해당하는 1천252만CGT(191척)를 수주해 시장점유율 1위를 차지했고, 친환경 선박도 전 세계 발주량(1천709만CGT) 중 64%를 따내 수주량 1위에 등극했다. 그러나 한국은 선진국과 비교해 자동화항만, 자율운항선박, 물류디지털화 등의 영역에서 뒤처져 있는 실정이다. 이를 극복하기 위해 정부는 2021년 4월 관계부처 합동 태스크포스(TF)를 구성하고, 미래 변화 대비를 위한 해운산업 리더국가 실현전략을 수립했다. 

 

또한 자동화 항만과 함께 운항 효율성을 극대화할 수 있는 자율운항선박 기술 개발을 추진하고, 자율운항선박 상용화에 대비해 선제적으로 법·제도를 정비하기 위한 규제혁신 이행방안을 마련하기로 하였다. 친환경 선박 전환과 스마트 해운 물류 시스템 도입 가속도도 올린다. 친환경 선박 전환을 촉진하기 위해 신(新)기술 개발·실증→ 연료 공급 인프라 확충→ 보급·확산으로 이어지는 전주기 지원체계를 구축한다. 2050년까지 무탄소 선박의 단계적 완전 상용화를 목표로 관련 기술 개발에 2540억 원을 지원하고, LNG 벙커링 전용선 건조와 벙커링 터미널 건설 등 연료 공급 인프라를 확충한다. 여기에 2030년까지 528척을 친환경선으로 전환해 국내 친환경선박 비율을 15%까지 높여나갈 방침이다.

 

이에 본원 R&D정보센터에서는 조선 산업의 시황 회복기회를 맞아 스마트·친환경化 등 미래 선박시장 주도권 강화를 위한 K-조선 재도약 전략에 도움이 되고자 관련기관들의 분석 정보자료를 토대로「스마트그린 조선·해운산업 개발현황과 자율운항 제어 디지털플랫폼 구축전략」을 발간하였다. 본서 1편에서는 국내외 조선·해운산업의 패러다임 전환과 운항현황을 살펴보고, 2편에서는 디지털(스마트/자율운항)선박과 플랫폼개발동향을 다루었으며, 3편에서는 환경규제에 대응하기 위한 친환경 선박연료와 오염물질 저감기술 개발동향을 수록하였다. 본서가 학계ˑ연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

 

 

제 Ⅰ편 조선·해운 산업동향

제1장 국내외 조선·해운산업 환경변화와 대응전략

1. K-조선·해운 환경변화와 재도약 전략

1) 조선·해운 산업특성

(1) 조선 산업

(2) 해운 산업

2) 국내 조선산업 현황과 환경변화

(1) 우리 조선산업 현황

(2) 조선산업 환경변화와 시사점

3) K-조선 재도약 전략

(1) 조선·해운 산업의 미래 전망

가. 친환경 규제

나. 디지털화

(2) 우리의 대응 방향

가. 지속가능발전 그린쉽-K

A) 미래친환경선박 선도기술 개발 → 온실가스 70% 감축기술 개발

B) 한국형 실증 프로젝트, 그린쉽-K 추진

C) 친환경선박 보급 촉진 → 528척 친환경선 전환, 전환율 15% 달성

D) 연료공급 인프라 및 운영체계 구축

나. 자율운항선박

A) 기술개발 및 실증

B) 규제 개선

다. 스마트 해운물류

A) 스마트 물류기술 개발 및 확산

B) 디지털 기반 해운물류 안전 확보

C) 해운물류 데이터 경제 활성화

D) 전문인력 양성 및 민관협력 추진

2. 해운·조선업 코로나19 영향 및 최근동향 분석

1) 조선해양산업의 코로나19 영향 및 대응방안

(1) 조선해양산업의 최근 동향 및 코로나19 영향

(2) 위기와 기회의 공존

(3) 생태계 유지 및 경쟁력 강화를 위한 정책제언

2) 해운·조선업 2021년도 동향 및 2022년도 전망

(1) 거시경제 및 산업환경

가. 세계 경제 및 교역

나. 철강재 가격 동향

다. 유가 및 연료가 동향

(2) 해운산업 동향 및 전망

가. 컨테이너선

나. 벌크선

다. 탱커선

라. LNG선

마. LPG선

3) 세계 신조선 시장 동향

4) 주요 이슈 점검

(1) 에너지 효율지수(EEXI) 규제 시행 등 환경규제 강화

(2) 카타르 LNG 운송프로젝트 수주를 위한 벌크선 선사간 경쟁 치열

(3) 국내 신조선 수주량도 감소 전망

(4) 시사점

가. 해운산업 공급과잉에 대한 모니터링 및 향후 부진에 대비한 대책 필요

나. 환경규제 강화에 대한 해운업계의 적극적 대응 필요

다. 국내 해양산업 육성 기회로 활용

5) 중형조선산업 2021년 동향분석

(1) 세계 중형조선 시장 동향

가. 선박 발주량 동향

(2) 신조선가 동향

(3) 국내 중형선박 수주 동향

(4) 중형조선사 동향

가. 수주 동향

나. 건조량 및 수주잔량

다. 시사점

3. 국가별 조선·선박 산업동향

1) 독일

(1) 조선산업 동향

(2) 해운산업 동향

(3) 주요 이슈

가. 2020년 코로나19로 인한 해운 조선산업위기

나. 친환경 선박 신규 건조 및 개조

(4) 주요 기업 현황

(5) 조선산업 수출입 동향

가. 수입 동향

나. 수출 동향

(6) 조선기자재 부품산업 수출입 현황

가. 수입 동향

나. 수출 동향

(7) 유망 분야

가. LNG 선박 기자재

나. 선박용 스크러버

2) 그리스

(1) 스마트 선박

(2) 스마트 선박 시장동향

(3) 주요 품목 및 수입 동향

3) 중국

(1) 중국 조선산업 정책방향

(2) 최신 기술 동향 및 주요 이슈

가. 프리미엄 제품 영역 개발 및 녹색 전환 가속화

나. 선박 기자재의 새로운 발전

(3) 주요 기업 현황

가. 화동지역 기업 규모 측면에서 우위 차지

나. 10대 기업의 시장 집중도  지속 상승

(4) 산업 현황

가. 2021년, 중국 조선 3대 지표 안정적 성장세 유지

나. 선박산업 매출액 증가, 수익 감소

다. 선박 수출액 전년 대비 11.3% 하락

(5) 최근 주요 조선소 및 선주별 선박건조 현황

(6) 중국향 조선기자재 수출유망품목

가. LNG선 관련

나. 크루즈선 관련

다. 해양플랜트 관련

라. 선박 엔진부품 관련

4) 영국

(1) 해양 산업 특성

(2) 정책 및 규제

(3) 주요 이슈

(4) 분야별 기업 및 기술 동향

가. 녹색·친환경 해양산업

나. 해양운송의 디지털화

다. 자율주행 선박

라. 해양 과학

(5) 영국 조선산업 수출입 동향

가. 여객선, 화물선, 크루즈 선 등(HS code 8901)

나. 요트, 레저·스포츠용선박 등(HS code 8903)

(6) 유망 분야

5) 핀란드

(1) 조선 해양 산업

(2) 시장동향 및 전망

6) 싱가포르

(1) 조선 해양산업 시장 동향

(2) 기술 방향 : ‘디지털화’, ‘탈탄소화’

(3) 시사점 및 전망

제 2장 선박별 운항·시장 현황과 기술별 특허분석

1. 선박 종류별 현황과 시장분석

1) 케미컬 선박 및 시장동향

(1) 케미컬선 화물과 특징

가. 케미컬 선박의 화물

나. 케미컬 선박의 특징

(2) 케미컬선 수요와 공급

가. 선박 수요

나. 선박 공급

다. 중단기 시황 전망

(3) 국내 시장 현황

가. 수출 화물 및 거래 국가

나. 선대 현황 및 운항 특징

다. 역내 운임 및 물동량 변화

라. 시장 거래 구조 변화

2) 컨테이너선 친환경 시장 기술대응

(1) 친환경시대 컨선시장 주요 현황 분석

가. 규제 → 계속 강화

나. 선박 → 친환경 가속

다. 연료 → 혁신 경쟁

(2) 단계별 향후 전망

가. 대응 경과(∼2020년)

나. 중·단기적 이슈(2021년∼2029년)

다. 장기 전망(2030년∼2050년)

3) LNG선 시장현황 및 기자재 기술동향

(1) LNG 시장 현황

가. 가치 사슬

나. 글로벌 LNG 수급

다. 국내 LNG 도입 현황

라. LNG 가격 및 운임

(2) LNG 시장 변화

가. LNG 트레이딩 패턴 변화

나. 수송구간 다변화

다. 단기용선시장 확대

라. 환경 규제의 압박

(3) LNG선 관련 개발 필요 기자재

가. 측정 센서

A) 질량유량계

B) 가스누설모니터링 센서 및 시스템

나. 저장장치

A) 저 BOR(Boil of Gas) 저장장치 및 재액화 모듈

B) 4단 LD 압축기

다. 이송장치

A) Gas 유입 제어 밸브

B) Non Return Valve

C) 극저온 스마트 밸브

D) 극저온 단열 스위블 조인트

E) Pipe Clamp

F) Flexible metal hose

라. 안전 관련 기자재

A) LNG Bunkering 작업 안전 강화 모니터링 시스템

B) 가스폭발 전파방지 시스템

마. 전기추진관련 기자재

4) 건화물선 시장동향과 전망

(1) 건화물 물동량·선복량 추이와 전망

가. 건화물 물동량 추이와 전망

나. 건화물선 선복량 추이와 전망

(2) 건화물선 시황 추이와 전망

2. 선박 해체 및 폐선(廢船) 시장분석

1) 선박 해체 시장 분석 및 전망

(1) 해체선 시장 현황

(2) 해체선 시장 분석

가. 해체선 가격 변동

나. 환경 규제 강화

다. 시황 변동성

라. 선종별 선령 분포

(3) 폐선 시장 전망

2) 폐선 시장과 분석 모형

(1) 폐선 시장의 특징

가. 폐선 시장의 정의 및 특성

나. 폐선 시장 개선을 위한 국제적 협력의 필요성

(2) 이중선체 규정이 폐선 시장에 미치는 영향

가. 조선 해운 관련 국제 규제

나. 유조선의 정의 및 범위

다. 이중선체 규정(Double Hull Regulation)

(3) 폐선시장과 분석 모형

가. 분석 모형

나. 분석 결과

3. 조선분야 기술·특허 동향분석

1) 조선분야 특허동향

2) 주요 해외 경쟁 기업

(1) GTT(Gaztransport & Technigaz)

(2) Becker Marine Systems

(3) MAN Energy Solutions

(4) Wartila

(5) Kongsberg Maritime

(6) 미츠비시중공업(三菱重工業)

(7) 기타

3) 국제해사기구(IMO)의 환경규제관련 특허동향

4) 조선산업의 스마트화관련 특허동향

 

제 Ⅱ편 조선산업 스마트화 기술

제1장 조선산업 스마트화 현황 -선박설계/유지/검사/플랫폼- 

1. 국내외 조선산업의 스마트화 동향

1) 스마트조선 현황

(1) 글로벌 스마트조선 현황

(2) ICT산업과 스마트조선

2) 조선산업의 스마트화

(1) 스마트 선박(smartship)

(2) 자율운항선박(MASS, Maritime Autonomous Surface Ship)

가. 디지털 선박(digital ship)

나. 무인 선박(unmanned ship)

다. 원격조종 선박(remote ship)

라. 자동화 선박(automated ship)

(3) 스마트 조선소(smart yard)

2. 미래형 선박구조 및 설계기술 동향

1) 복합경량소재 적용 중·소형 선박 주요동향

(1) 복합경량소재

가. 알루미늄 경량화 선체

나. 섬유강화 복합재 선체

다. 선박 경량화 부품

(2) 시장 분석

가. 세계 시장

나. 국내 시장

(3) 기술개발 이슈

가. 복합경량소재 기술 동향

나. 생산공정 기술 동향

(4) 주요기업 기술동향

가. 해외 기업

A) 복합경량소재 적용 중소형 선박 개발 동향

B) 중소형 선박 경량화 부품 개발 동향

나. 국내 기업

(5) 특허 동향 분석

가. 연도별 출원동향

나. 국가별 내·외국인 출원현황

다. 주요 출원인 분석

2) 조선산업 기자재산업 국산화와 상용화

(1) 조선기자재 국산화·상용화 특징

(2) 국내외 조선·기자재산업 현황과 전망

(3) 조선기자재 라이프사이클과 단계별 문제점

가. 유망기술·제품도출, 기술·제품개발, 시제품 생산 단계의 문제점

나. 제품검증(시험), 제품·제조 인증 단계의 문제점

다. 국내외 영업 단계의 문제점

라. 대량생산, 선박 탑재, 애프터서비스 단계의 문제점

(4) 글로벌 조선기자재 사례 분석

가. 유럽 기자재기업의 인수, 매각 및 전략적 파트너십

나. 일본과 중국의 국산화 노력 사례 분석

(5) 라이프사이클 관점 조선기자재 상용화 제고 방안

3) 스마트 컨테이너

(1) 해외 개발 사례

(2) 국내 개발 사례

4) AI 기반 조선해양 용접 품질 정보 관리 및 결함 검사 플랫폼

(1) 용접 결함 검사 플랫폼 설계

가. 용접 결함 검사 플랫폼 아키텍처 설계

나. 아날로그 RT 필름 스캔장비

다. 용접 검사 정보 관리 플랫폼

라. 용접 결함 판독 및 시각화 소프트웨어

(2) 용접 결함 검사 플랫폼 개발 및 검증

가. 개발 환경

나. 아날로그 RT 필름 스캔장비

다. 용접 검사 정보 관리 플랫폼

라. 용접 결함 판독 알고리즘

마. 용접 결함 판독 및 시각화 소프트웨어

(3) 결론 및 향후연구

5) 선박 의장 검사를 위한 공존현실 기술 적용

(1) 시스템 개요

가. 시스템 구성

나. 시스템 기능

(2) 시스템 주요 알고리즘 구현

가. AR 기반 선체 내부 공간인식 알고리즘

A) 마커 기반의 홀로렌즈 카메라 위치 추정

B) Optical flow

C) 다중 마커를 이용한 선체 내부 공간인식 알고리즘

나. 목표 마커의 특징점 훼손 용인 기법

A) Perspective matrix

B) 다중 마커의 훼손 용인 구현

(3) 결론 및 고찰

3. 스마트선박 유지·검사 기술개발 동향

1) 자율 수중작업 및 선체 검사 자동화를 위한 AUV 기술동향

(1) 수중 작업용 AUV

(2) 선체 검사용 AUV

2) 선체 균열탐지 로봇 개발

(1) 관련 연구

가. ResNet

나. 진공흡착형 벽면

다. 3D printing 및 Laser cutting    

(2) 설계 및 구현

가. 구성 및 초기 회로도

나. 기능 처리도

다. 알고리즘 설계

라. H/W 설계

마. S/W 구현

3) 선박 검사 수중 드론 개발

(1) 수중 드론 제작

가. 수중 드론 프레임 조립

나. 방수 인클로저, 전원장치 설계 및 조립

(2) 수중 드론의 센서

(3) 콘솔 디스플레이 개발 목표 및 분석

가. 센서의 종류와 통신 방법

A) 메인화면 구성

B) 상단 도구

C) 상세 정보

D) 기타 정보

E) 시스템 설정

나. 음파 탐지기 인터페이스 소프트웨어 구현

A) 메인화면 구성

B) 상단 기능

C) 상세 정보 및 기타 정보

(4) 통합모니터링 내비게이션 콘솔

가. 통합모니터링 내비게이션 콘솔 구현

나. 통합모니터링 내비게이션 콘솔 설계

다. 보고서 출력 기능 순서도

라. 사용자별 프로젝트 관리 기능

마. 선저 검사용 보고서 출력 기능

(5) 결론

4. 선박·해양 플랫폼 디지털 트윈 개발 동향

1) 선박·해양 공정 시스템 디지털 트윈

(1) 선박·해양플랜트를 위한 디지털 트윈

(2) 선박·해양플랜트 공정 시스템 디지털 트윈의 주요 구성 요소

2) 해외 기술 개발 동향

3) 국내 기술 개발 동향

4) 공정 디지털 트윈 알고리즘 : 기계 학습 기법을 이용한 예측 유지보전 모델

(1) 예측 유지 보전(Predictive Maintenance)

(2) 예측 유지 보전을 위한 기계 학습 알고리즘

(3) LSTM을 이용한 공정 이상 감지 및 유지 보수 모델 개발 사례

(4) 다중 센서 공정 이상 감지 및 유지 보수 모델 개발 사례

5) 공정 디지털 트윈 알고리즘 : 에너지 소모 최소화를 위한 최적 운전 조건

6) 디지털 트윈 선박 통합플랫폼 구축

(1) 디지털 트윈 선박 통합 플랫폼 구축 필요성

(2) 디지털 트윈 선박 구축개념도

(3) EEDI EEXI 만족을 위한 ESD 시뮬레이션

(4) 디지털 트윈선박 통합플랫폼 구축 방안

가. 디지털 트윈선박 형상화/물리량의 복합화와 융합화

A) 설계디지털 트윈통합플랫폼 구축을 위한 방안

나. 디지털 트윈선박 운항 통합플랫폼 구축방안

다. 디지털 트윈선박 육상 통합플랫폼 구축방안

5. 해양 재해 대응 스마트화 동향분석

1) 스마트 대응의 필요성

2) 해양 재난 대응 서비스

(1) 모바일과 소셜미디어를 활용한 해양 재난 대응

(2) 소셜 빅보드

(3) 로봇을 활용한 해양 재난 관측

(4) 스마트 해양 재난 대응 통합플랫폼

제 2장 자율운항선박 운항제어 및 통신시스템 개발현황

1. 자율운항 안전항해 제어 기술동향

1) 비전 센서 및 딥러닝 기반 선박 접안을 위한 어라운드뷰 모니터링

(1) 연구 배경

(2) 지능형 선박 어라운드뷰 시스템

가. 시스템 사양 및 개요

나. 센서 시스템 하드웨어 구성

다. 센서 데이터 처리를 위한 소프트웨어

A) 노이즈 제거를 위한 영상 강화 기술

B) 선박 추출을 위한 딥러닝 기술

C) 실시간 영상 변환 및 정합

D) 상대거리 및 상대속도 추정

(3) 실험 결과

(4) 결론

2) 사이버 물리 시스템을 위한 스마트 계류삭 하중센싱 기술

(1) Cyber Physical System

(2) 광섬유 센서를 이용한 스마트 계류삭 하중 측정

(3) 결론

3) 머신러닝을 활용한 선박 사고예측 및 안전항해 구역 시각화시스템 개발

(1) 로지스틱 분류를 활용한 사고 확률 예측

가. 데이터 셋의 구성

나. 데이터 전처리(Data Processing)

다. 모델의 구성

라. 정확도 분석

(2) 추천 알고리즘을 활용한 사고 유형 예측

가. 데이터 셋의 구성

나. 알고리즘의 구성

(3) 결론

4) 선박출동 감지시스템 기술

(1) 기술 필요성

(2) 기술별 분류

(3) 세계 시장동향

(4) 주요국 기업 기술개발 동향

가. 해외

나. 국내

(5) 특허 동향 분석

가. 연도별 출원동향

나. 국가별 내·외국인 출원현황

다. 주요 출원인 분석

5) 자율(무인) 운항 첨단감지 장비 기술

(1) 기술 필요성

(2) 주요국 기업 기술개발 동향

가. 해외

A) 유럽

B) 일본

C) 중국

나. 국내

(3) 특허동향 분석

가. 연도별 출원동향

나. 국가별 내·외국인 출원현황

다. 주요 출원인 분석

6) 사이버공격의 증가에 따른 사이버위험관리 방안에 관한 연구

(1) 해사분야에서의 사이버 공격 사례

가. World Fuel Service(WFS)

나. AP Moeller Maersk

다. COSCO Shipping

라. 사이버 선박탈취 시도

마. 한국선사 선박 수척 랜섬웨어 피해

바. MSC

(2) 사이버보안 대책

가. 효과적인 대책구축을 위한 위험실태의 파악

나. OT와 IT에서의 최우선사항의 명확화

다. 선내시스템상의 IT와 OT시스템

2. 미래 자율운항선박 관련분야 주요동향

1) 차세대 조선/해운 경쟁력과 자율운항선박

(1) 자율운항선박 자율도 구분

(2) 자율운항선박 시장동향

가. 세계 시장

나. 국내 시장

2) 자율운항선박 개발 동향

(1) 국외 기술개발 동향

(2) 국내 기술개발 동향

3) 자율운항선박 주요 기술

(1) 자율운항선박 데이터 네트워크

가. 자율운항선박 선내 데이터 네트워크

(2) 자율화 및 지능화

가. 상황인식기술

나. 항로 의사 결정 및 제어 기술

다. 엔진 자동화 및 에너지 관리 기술

(3) 육상 대응 시스템

(4) 통신 기술

(5) 안전/보안 기술

가. 사이버 보안 기술

나. 사고 대응 기술

(6) 성능실증 및 운용 훈련 기술

가. 시운전/시뮬레이션 기반 성능실증

나. 운용 훈련 및 훈련 장비 기술

4) 국내외 자율운항선박 정책동향

(1) 국제기구 정책 동향

가. IMO(국제해사기구)

나. IHO(국제수로기구)

다. IALA(국제항로표지협회)

(2) 글로벌 정책 동향

(3) 국내 정책 동향

가. 자율운항선박 개발 본격 착수

나. 미래선박 실증기반 본격 구축

A) 자율운항선박 성능실증센터 착공식

B) ICT융합 전기추진 스마트선박 착공식

5) 수중드론, 자율무인잠수정의 기술개발 동향

(1) 자율무인잠수정 기술개발 동향

가. 대잠수함전 수중드론

나. 대기뢰전 수중드론

다. 수색 및 구조 수중드론

라. 복합 해양무인시스템을 이용한 정보감시정찰(ISR)

마. 자세 가변형 수중드론

바. 수중드론에서 진수되는 수중드론

(2) 어뢰형 자율무인잠수정의 수중도킹 및 제어 전략기술

가. 수중 도킹 전략

나. 수중도킹을 위한 상대거리 및 각도 추정 전략

다. AUV 종단유도 제어 전략

라. 도킹 임무 관리 전략

(3) 수중 도킹을 위한 강인 위치 제어

가. 기준오차동역학 기반 강인제어 알고리즘

나. 해상 실험을 통한 제어 성능 검증

(4) 결론

3. 지능형 해상교통정보서비스 및 선박통신시스템 현황과 기술동향

1) 선박통신시스템 주요동향

(1) 유무선 통신 기반의 선박 통합 네트워크 SAN(Ship Area Network)

(2) 초고속 해상 무선통신시스템, LTE-M과 선박용 라우터

(3) 통합항해시스템(INS)의 모듈 구조

(4) 다기능 표시장치(MFD)

(5) 스마트선박의 통신장비와 시스템 연결 솔루션, IoT 플랫폼    

(6) 선박통신시스템 관련 특허출원 동향

2) 지능형 해상교통정보서비스 현황    

(1) 위성통신망 기반의 육·해상간 디지털 통신체계(VDES)

가. 현황

나. 필요성

다. 활용방안 및 기대효과

(2) e-Navigation

가. 국외

A) 국제기구 동향

B) 주요국 동향

나. 한국형 e-Nav 구축

3) 한국형 해양상황인식체계 구축을 위한 시스템간 표준화 연계방안 연구

(1) 해양상황인식체계(Maritime Domain Awareness, MDA)

(2) 시스템 운영현황 및 문제점

가. 시스템 운영현황

나. 문제점

(3) 각 장비별 정보연계 표준화 방안

가. 각 장비별 운영현황 및 연계방안

A) 레이더(RADAR) 시스템

나. 초단파대무선통신(VHF) 시스템

다. 선박패스(V-PASS) 시스템

라. 기타 시스템

(4) 결론

4) e-Navigation용 기자재 주요동향

(1) 시장 분석

가. 세계 시장

나. 국내 시장

(2) 기술 개발 이슈

가. e-Navigation 서비스 대응 선박 공통플랫폼 기술

나. 통합항해장치 기술

다. 소형선박용 다중화면 전시장치(MFD, Multi-Function Display) 기술

라. 충돌회피 기능을 가지는 전자해도표시시스템 기술

마. 해양 IT서비스 기술

(3) 주요국 기업 기술개발 동향

가. 해외

나. 국내

(4) 특허동향 분석

가. 연도별 출원동향

나. 국가별 내·외국인 출원현황

다. 주요 출원인 분석

 

제 Ⅲ편 환경규제와 친환경선박 개발

제 1장 해상환경 규제현황과 친환경 선박연료 개발동향

1. 해상환경 규제와 탄소중립 대응현황

1) 해상환경 규제 현황

(1) IMO의 온실가스 저감을 위한 규제 현황

(2) EU의 독자적 규제 현황

(3) IMO와 EU 규제의 영향

2) 선박 온실가스 감축 대응현황

(1) 유럽연합

(2) 영국

(3) 노르웨이

(4) 독일

(5) 스웨덴

(6) 미국

(7) 일본

(8) 중국

(9) 한국

가. 제2차 조선산업 탄소중립위원회    

나. 한국형 친환경선박 (Greenship-K) 개발 시행계획

A) 미래 친환경선박 세계선도 기술확보

B) 新기술 확산을 위한 시험기반 구축

C) 한국형 실증 프로젝트(그린쉽-K) 추진

D) 전문인력 양성 및 활용 추진

3) 친환경선박 개발 동향

(1) 유럽연합

(2) 영국

(3) 노르웨이

(4) 독일

(5) 미국

(6) 일본

2. 친환경선박 대체연료 기술개발 동향

1) 친환경선박 연료에 따른 분류

2) LNG

(1) LNG 증발가스 재액화 기술

(2) LNG 연료추진선

(3) LNG 벙커링선

(4) LNG 연료엔진

(5) LNG 화물창 기술

가. 독립형 모스(MOSS) 구형 TYPE-B 화물창

나. 멤브레인형 화물창

다. TECHNIGAZ 방식

라. GAZ TRANSPORT MEMBRANE 방식

마. KC-1 방식

3) 메탄올

4) 암모니아

(1) 암모니아 생산 및 수송 기술 동향

(2) 암모니아 연료 추진 선박 기자재 개발현황

(3) 해사산업 대응 현황

5) 수소

(1) 수소선박 개발 현황과 발전방안

가. 수소선박

나. 수소선박의 구성

A) 연료 저장·공급 시스템

B) 연료전지시스템

C) 전기 추진·제어시스템

다. 해외 수소선박 개발 현황

A) 미국

B) 노르웨이

C) 독일

D) 네덜란드

E) 스위스와 캐나다

F) 영국

G) 일본

라. 국내 수소선박 개발 현황

(2) 액화수소 저장 및 수송 기술 동향

(3) 해사산업 대응 방안

(4) 수소항만 조성 사례

가. 항만의 수소경제

나. 수소항만의 개념

다. 국외 수소항만 추진 동향과 사례

A) 암스테르담, 오스텐트, 파리항

B) 스페인 발렌시아항

C) 네덜란드 로테르담항

D) 프랑스 마르세유항

E) 독일 함부르크항

F) 독일 니더작센항

G) 영국 오크니항

H) 스웨덴 고텐부르크항

I) 뉴질랜드 오클랜드항

J) 미국 롱비치항

K) 일본 고베항

라. 국내 수소항만 조성방향

A) 수소항만 필요성

B) 수소항만 조성방향

C) 수소항만 범위 및 접근방안

6) 바이오연료

7) 소형 원자로

8) 혼합연료

(1) 기술 개발 이슈

가. 내연기관 선박과 무탄소 선박 사이 브릿지 기술 역할

나. 국내, 혼합연료 관련 다양한 기술개발 진행 중

다. LNG-디젤 연료혼소

라. 암모니아-수소-가솔린 연료혼소(스파크점화 방식)

마. 암모니아-디젤 연료혼소 (압축착화 방식)

바. 바이오매스 연료혼소

(2) 해외 주요 기업 기술동향

가. LNG-디젤 연료혼소

나. 암모니아 연료 혼소

다. 바이오매스 연료혼소

(3) 국내 주요 기업 기술동향

가. LNG-디젤 연료혼소

나. 암모니아 연료혼소

다. 바이오매스 연료혼소

3. 국내외 친환경 선박 시장 및 기업동향

1) 친환경 연료 추진 선박 시장 전망

(1) 벙커링용 LNG 시장

(2) 수소연료전지 및 암모니아 선박 시장

2) 친환경 선박 관련 주요업체 동향

(1) 해외

(2) 국내

제 2장 전기 선박 개발동향 및 대기오염물질·CO₂ 저감기술

1. 전기 추진 선박 주요동향

1) 전기 추진 선박 기자재

(1) 정의

(2) 용도별 분류

가. 기술별 관점

나. 추진 시스템별 관점

(3) 전기 추진 선박 산업분석

가. 무탄소 선박인 전기추진 선박으로의 전환 확대

나. 높은 성장잠재력 대비 낮은 핵심기자재 기술경쟁력

(4) 국내외 연구개발 동향

(5) 주요 업체 기술 동향

가. 해외

나. 국내

(6) 특허동향 분석

가. 연도별 출원동향

나. 국가별 내·외국인 출원현황

다. 주요 출원인 분석

2) 전기 선박 시장동향

(1) 시장 현황

(2) 시장 특성

가. 시장 원동력

나. 가치 사슬(Value-Chain)

(3) 시장 동향

가. 글로벌 전체 시장 규모

나. 세부항목별 시장 규모

다. 지역별 시장 규모

라. 국내 시장 규모

A) 전체 시장 규모

B) 세부항목별 시장 규모

2. 선박 이산화탄소 포집/저장/활용 기술동향

1) 선상 이산화탄소 포집/활용/저장 기술

(1) 선상 이산화탄소 포집의 어려움

(2) 이산화탄소 포집 기술 종류 및 한계

가. 화학적 흡수제(아민 등)를 이용한 흡수 공정

나. 극저온 분리 공정

다. 분리막 공정

라. 흡착 공정 (PSA/TSA)

(3) 이산화탄소 최종 활용처의 문제

2) 선박 적용을 위한 소형 이산화탄소 포집 및 전환시스템

(1) 소형 이산화탄소 처리 시스템의 요구조건

(2) 분리막 기반 고체 탄산화 기술

(3) 파이버 흡착제 기반 소형 이산화탄소 포집 시스템

3) 탄소포집 및 저장에 대한 해사산업 대응

3. 선박 배기가스 저감장치 시스템 및 선박평형수 처리기술 동향

1) 선박 배기가스 저감장치 시스템 및 기자재 주요동향

(1) 범위 및 분류

가. 가치 사슬

나. 용도별 분류

A) 기술별 관점

B) 공급망 관점

(2) 시장 분석

가. 세계 시장

나. 국내 시장

(3) 기술개발 이슈

가. 실 엔진에 장착한 실증시험을 통한 성능보증

나. SOx 저감장치설치를 위한 보조기기들에 대한 고려 및 기술정립 필요

다. 중·고속엔진용 질소산화물(NOx) 및 입자상물질(PM)의 동시저감 기술 요구

라. SCR 촉매의 담체 기술

마. 재생 기술

바. 통합 감시/제어/통신 기술

사. 해외 질소산화물 저감 장치 기술

아. 국내 질소산화물 저감 장치 기술

자. 국내 선박 배기가스 저감장치(DFP) 개발

(4) 국내외 주요 기업 동향

가. 해외

나. 국내

(5) 특허동향 분석

가. 연도별 출원동향

나. 국가별 내·외국인 출원현황

다. 주요 출원인 분석

2) 선박평형수(ballast water) 처리 기술동향