스마트 조선소 구축은 최근 조선업의 생산성을 높이고 원가를 절감하며 노동력 부족 문제를 해결하기 위한 업계의 핵심 과제입니다. 그러나 대형 조선소와 달리 정보통신기술(ICT) 환경이 상대적으로 열악한 중소조선소는 초기 단계인 무선 통신 환경을 구축하는 것부터 많은 제약이 따릅니다.

일반적인 중소조선소 야드는 약 500m×500m 크기로 매우 넓은 데다가, 도처에 쌓인 금속 블록과 대형 크레인이 전파를 가로막아 일반 Wi-Fi로는 전 지역을 커버하기 어렵습니다. 그렇다고 LoRa와 같은 장거리 저전력 무선(LPWA) 기술을 도입하면, 전송 속도가 너무 낮아 대용량의 3D 도면이나 설비 제어용 이미지 데이터를 주고 받기 힘들다는 한계가 있었습니다.

이러한 현장 문제를 해결하기 위해, 2025년 한국전파진흥협회(RAPA)가 지원하는 ‘비면허주파수 활용 유망기술 실증과제’의 일환으로 전남 대불산단 내 중소조선소 현장에 900MHz 대역의 장거리 무선랜 기술(Wi-Fi HaLow)을 도입하고 3대 실증 서비스를 성공적으로 운영한 사례를 소개합니다.

💡 900MHz 대역 장거리 무선랜 기술(Wi-Fi HaLow)이란?

이 기술은 기존의 2.4GHz, 5GHz, 6GHz 기반 Wi-Fi 대신 1GHz 미만의 sub-1GHz 비면허 주파수 대역을 사용하는 무선랜 표준 기술(IEEE 802.11ah)입니다.

• 우수한 전파 도달력: 주파수 대역이 낮아 전파가 장애물을 휘어 들어가는 회절성이 강하며, 기존 Wi-Fi 대비 전송 거리가 크게 늘어 최대 1km 범위까지 통신이 가능합니다.
• IP 기반 시스템 호환성: 저전력 장거리 무선 기술임에도 IP 표준을 완벽히 지원하여 기존 사내 인트라넷, ERP, 설계 공유 도면 웹서버 등과 쉽고 빠르게 연동할 수 있습니다.
• 메쉬(Mesh) 네트워크를 통한 신뢰성 확보: 금속 장애물과 적치물 변동이 잦은 조선소의 야드 환경을 극복할 수 있도록, 무선 도달 범위 안에서 스스로 통신 경로를 우회·생성하는 메쉬 라우팅 프로토콜을 적용해 통신의 물리적 차단 한계를 무력화했습니다.

이번 실증 과제에서 주관 수행사인 콕스랩과 참여 수행사인 위로드엑스는 산업용 게이트웨이(CG3), 휴대용 라우터(CG4), 900MHz 장거리 무선랜 기반 스틸샷 카메라(EdgeEye-H) 등의 하드웨어와 전용 제어 소프트웨어 패키지를 자체 설계 및 제작하여 현장에 적용했습니다.

🛠️ 현장 실무 맞춤형 3대 실증 서비스

대불산단 내 3개 중소조선소 현장의 애로사항을 청취하고 각 사업장 구조에 맞춰 다음의 3가지 실증 서비스를 맞춤 적용했습니다.

1. 스틸샷 영상 기반 설비 모니터링 서비스 (중앙해양중공업)

조선소 야드 내 원격 관제가 어려운 LPG/CO2/산소 가스 밸브, 컴프레서 가동 상태, 전광판, 계량기 등의 구형 설비를 대상으로 900MHz 장거리 무선 스틸샷 카메라를 설치했습니다. 대역폭을 소모하는 연속적인 스트리밍 대신 정해진 주기마다 고화질 정지영상을 전송하여 무선 네트워크의 부담을 줄이면서 통계 및 시각 분석 데이터를 안정적으로 확보했습니다.

2. AR 기반 안전관리 및 유틸리티 모니터링 서비스 (칸플랜트)

작업자가 가스 저장 구역이나 유틸리티 설비 주변에서 안전 예찰 업무를 원활히 수행할 수 있도록 태블릿과 휴대용 라우터(CG4) 장치를 보급했습니다. GPS 위치 인식을 통해 작업자가 특정 설비에 접근하면 화면의 카메라 뷰 위에 산소, 이산화탄소, 공압 등의 실시간 IoT 센서 수치를 증강현실(AR) 태그 형식으로 표출해 주는 모바일 소프트웨어를 구축하여 정보 파악과 모바일 보고서 생성을 One-Stop으로 지원했습니다.

3. 현장용 키오스크를 활용한 설계정보 실시간 도면 공유 서비스 (태진)

조선 블록 가공 과정에서 발생하는 도면 확인을 위한 작업자의 반복적인 이동 소요를 제거했습니다. 생산 야드 곳곳에 설치된 터치스크린 키오스크 장치에서 900MHz 대역 장거리 무선랜을 백홀로 사용하여, 상위 대형 조선소의 설계 플랫폼 서버에 원격 접속 및 실시간 3D 캐드 도면 확인이 가능하도록 도왔습니다.

📊 수치적 성과지표

실무 가동을 거쳐 1개월 이상 통신 상태를 장기 축적한 결과, 다음과 같은 수치적 성과를 확보했습니다.

• 안정적 통신 커버리지 평균 93.11% 기록: 철판과 용접 용융 전파 노이즈가 유입되는 실제 작업장 환경 하에서 수백 개의 격자 측정점을 기준으로 Ping 지연시간 100ms 이내의 커버리지 90% 달성 목표를 초과 기록했습니다.
• 설계 정보 키오스크 연결 준비 상태 97.06% 기록
• 안전 활동을 위한 AR 연결 세션 유지율 99.3% 달성
• 사용자 종합 만족도 평균 99.06점 기록: 안전 부서 및 현장 기계 가공 파트 등 현장 사용자들로부터 작업 능률 향상과 안전성 면에서 긍정적인 평가를 얻었습니다.

🚀 상용화 및 확산 계획

금속 차폐 구조가 많고 유선 네트워크 인프라 구축이 까다로운 실외 산업 현장 환경에서 900MHz 대역의 장거리 무선랜 기술(Wi-Fi HaLow)이 통신 인프라의 안정적인 선택지가 될 수 있음을 입증했습니다.

향후 본 과제의 정량적 경험 데이터를 레퍼런스로 활용하여, 대불산단 및 유사 중소 제조 공장을 비롯하여 스마트 건설 현장, 산간 정화 시설 및 친환경 공공 모니터링 분야 등 통신 음영 문제를 겪는 다양한 산업 영역으로의 보급 및 솔루션 패키지 사업화를 확대해 나갈 계획입니다.

※ 본 실증사업은 과학기술정보통신부의 비면허 주파수 실증사업 지원 하에 한국전파진흥협회, (사)전남대불산학융합원, 콕스랩, 위로드엑스가 참여하여 공동 수행하였습니다.