산업용 AI – 머신러닝 모델을 통한 데이터 공백 해소 및 규정 준수 지원

배출 모니터링에 대한 법률과 규정이 점점 더 엄격해지면서 조선소, 선박 운영사 및 선주들에게 새로운 과제가 되고 있습니다.  예를 들어, 엄격한 환경 규정은 선박 배출가스의 연속적인 모니터링과 기록을 의무화하고 있습니다.

해운 산업 관련 규정은 이미 상당히 강화되었습니다. 2020년에는 전 세계적으로 선박 연료의 황 함량 제한이 도입되었으며, 2024년부터 EU는 선박의 CO₂ 배출에 비용을 부과하는 규정을 시행하고 있습니다. 또한 국제해사기구(IMO)는 2050년까지 전 세계 해운 산업의 온실가스 순배출 제로를 목표로 글로벌 규정을 추진하고 있습니다. 고객과 투자자 역시 오래전부터 해운 산업의 환경 영향에 대한 투명성을 요구해 왔기 때문에 배출가스를 정확하게 측정하고 신속히 줄이는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다.

이러한 상황에서 중유를 사용하는 선박에는 배기가스 내 황 함량을 줄이기 위해 스크러버가 장착될 수 있습니다. 이후 연속 배출 모니터링 시스템(CEMS)을 통해 스크러버의 효율을 분석합니다. 이러한 시스템은 MARSIC300 분석기와 같이 스크러빙 전후에 엔진 배기가스 내 주요 오염물질의 농도를 측정하는 방식으로 작동합니다. 즉, 측정값은 환경으로 배출되는 배출가스를 기록할 뿐만 아니라 스크러버와 촉매 변환기의 프로세스 효율을 모니터링하는 데도 사용됩니다.

선박 운영사는 이러한 배출값을 연속적으로 모니터링하고 기록해야 하며, 필요 시 이를 당국에 보고해야 합니다. 만약 CEMS가 고장 나면 일부 배기가스 값이 누락되고, 선박 운영사는 더 이상 선박이 규제 기준을 준수하고 있음을 입증할 수 없게 됩니다. 그 결과 규정 미준수 상태에 놓일 위험이 있으며, 더 이상 의무 기준 준수를 증명할 수 없기 때문에 제재를 받을 수도 있습니다.

일반적으로 고장 난 센서는 숙련된 전문가만 수리할 수 있습니다. 그 결과 선박 운영사는 추가적인 작업, 고급 연료 사용에 따른 비용 증가, 규제 기준 미준수에 따른 벌금 등 예측하기 어려운 위험에 노출될 수 있습니다.

Maritime Suite MARpems("maritime predictive emissions monitoring system"의 약자)는 이러한 문제에 대한 해결책을 제공합니다. 본질적으로 이 솔루션은 CEMS의 디지털 트윈입니다. CEMS(CEMS 제조사와 무관)가 오작동하거나 고장 날 경우 디지털 솔루션이 이를 대신합니다. 머신러닝 모델이 선박과 스크러버에서 수집된 운영 데이터를 기반으로 현재 배출값을 계산합니다.

이런 식으로 Maritime Suite MARpems는 일시적으로 배출 규정 준수와 IMO 요건 충족을 지원합니다. 머신러닝 모델 자체는 모든 선박에서 동일하지만, 수개월간 축적된 시스템별 데이터를 사용하여 선박별로 개별 학습이 이루어집니다.

Maritime Suite MARpems는 온프레미스 방식으로 운영되고 데이터는 해운사의 서버에 저장됩니다. 현재 이 솔루션은 라이베리아, 독일, 몰타와 같은 주요 기국과 DNV와 같은 선급 기관에서 승인한 유일한 상용 솔루션입니다. 기국은 자국 국기를 사용하는 선박의 기술적, 행정적 감독 규정을 수립하는 역할을 합니다. 앞으로 더 많은 기국과 선급 기관의 승인이 예정되어 있으며, 이를 통해 솔루션의 수용 범위가 점차 확대될 것입니다.

Maritime Suite MARpems는 CEMS 고장 시 규정 준수를 지원하고 대응 시간과 노력을 줄여줄 뿐만 아니라 또 다른 긍정적 효과도 제공합니다. 이 솔루션은 배출 모니터링 계기와 스크러버의 상태에 대한 투명성을 높여 단기 수리와 유지보수를 방지하거나 계획하는 데 활용될 수 있어 결과적으로 프로세스 신뢰성을 높이고 서비스 작업을 최소화합니다. 종합적으로 MARpems는 운영 효율성과 경쟁력을 향상시키고 비용 절감에도 기여합니다.