디지털 전환과 해운물류

한철환 , 김태일 지음

박영사 2024년 03월 31일 출간 종이책 : 2024년 01월 30일 출간

작품소개

책소개

목차

CONTENTS 차례

추천사 _2
들어가며 _6

Chapter 01
디지털 전환의 개념과 의의
section 01 4차 산업혁명과 디지털 전환 24
1. 산업혁명과 4차 산업혁명 24
2. 4차 산업혁명의 개념 26
3. 디지털 전환의 개념과 정의 32
section 02 해운분야 디지털 전환의 의의 39
1. 해운분야 디지털 전환의 요소 39
2. 해운분야 디지털 전환 기술과 솔루션 40
3. 해운분야 디지털 관리 45

Chapter 02
디지털 전환과 해운물류의 변화
section 01 해운물류와 디지털 전환의 등장 50
1. 코로나19 팬데믹 기간 50
2. 포스트 코로나19 51
section 02 해운물류와 자동화 55
1. 선박 자동화의 영향 55
2. 터미널 자동화의 영향 57
3. 공장 자동화의 영향 59
section 03 해운물류와 디지털 전환 60
1. 무역과 디지털 전환 62
2. 공급사슬과 디지털 전환 66
3. 해운물류와 디지털 전환 70

Chapter 03
물류산업의 디지털기술
section 01 빅데이터 82
1. 빅데이터의 개념 82
2. 빅데이터 활용분야 84
section 02 자율주행차량 90
1. 자율주행차량의 개념 90
2. 자율주행차량 활용분야 91
section 03 블록체인 97
1. 블록체인의 개념 97
2. 블록체인 활용분야 99
section 04 인공지능 106
1. 인공지능의 개념 106
2. 인공지능 활용분야 107
section 05 3D 프린팅 109
1. 3D 프린팅의 개념 109
2. 3D 프린팅 활용분야 109
section 06 사물인터넷 113
1. 사물인터넷의 개념 113
2. 사물인터넷 활용분야 114


Chapter 04
해운산업의 디지털 전환
section 01 해운 데이터와 통신 120
1. 해운 데이터와 통신의 개념 120
2. 선박자동식별장치(AIS) 121
3. e-내비게이션 126
4. 해운 데이터와 통신의 미래 130
section 02 자율운항선박 134
1. 자율운항선박의 개념 134
2. 자율운항선박 기술개발 동향 138
3. 자율운항선박의 미래 142
section 03 디지털 해운 플랫폼 146
1. 디지털 해운 플랫폼의 개념 146
2. 디지털 해운 플랫폼의 주요 내용 147
3. 디지털 해운 플랫폼의 주요 사례 148
section 04 디지털 해운물류 스타트업 154
1. 디지털 해운물류 스타트업의 개념 154
2. 디지털 해운물류 스타트업 사례 158
3. 디지털 해운물류 스타트업의 미래 171
section 05 디지털 해운금융 173
1. 디지털 해운금융의 개념 173
2. 토큰 증권을 통한 선박투자 사례 179
3. 디지털 해운금융의 미래 182

Chapter 05
디지털 전환과 주요국 전략
section 01 주요국 전략 188
1. 중국 188
2. 일본 200
section 02 우리나라 전략 213
1. 스마트 해운물류 확산 전략 213
2. 자율운항선박 분야 선제적 규제혁신 로드맵 230
3. 첨단 해양모딜리티 육성 전략 238

Chapter 06
디지털 전환의 성공 조건과 향후 과제
section 01 디지털 전환 성공 조건 246
1. 디지털 전환의 동인과 디지털 성숙도 246
2. 디지털 전환의 성공 요인 250
3. 디지털 전환의 장애 요인 253
4. 우리나라 해운기업의 디지털 전환 수준 256
section 02 향후 과제 262
1. 디지털 전환을 위한 지원제도 마련 262
2. 디지털 전환을 위한 연구개발(R&D) 확대 265
3. 디지털 전문인력 양성 269
4. 디지털 기업가 정신 함양 271


나오며 _274
찾아보기 _278
참고문헌과 미주 _283

책 속으로

들어가며

코로나 팬데믹이 주는 교훈: 해운물류의 중요성
전 세계를 강타한 코로나 19가 서서히 끝을 보이고 있다. 코로나 팬데믹의 영향을 평가하기에는 다소 이른 감이 없지 않지만 그것이 세계 각국의 경제활동에 심대한 영향을 미쳤다는 것만은 분명한 사실이다. 코로나로 인해 중국을 비롯한 세계 주요 도시들과 항만 등 주요 물류거점들이 봉쇄되면서 의약품에서 자동차 부품의 조달에 이르기까지 글로벌 공급사슬의 붕괴로 지구촌 모두가 고통에 시달렸다. 코로나 팬데믹으로부터 우리가 배운 교훈 중 하나는 해운물류가 봉쇄되면 지구상 어느 국가도 정상적인 경제활동을 영위할 수 없다는 것이다. 다시 말해 세계 상품교역의 80%를 담당하는 해운물류가 멈추면 세계가 멈추게 된다는 사실을 이번 코로나 팬데믹을 통해 우리는 실감하게 되었다. 이제 대부분의 국가들은 코로나 팬데믹의 영향권에서 벗어났지만 향후 재발할지도 모르는 유사한 상황에 대비하여 해운물류의 회복력을 개선할 필요성은 그 어느 때보다 증가하고 있다. 이를 위해 국제기구와 선진국을 중심으로 해운물류분야의 디지털화를 촉진하여 전통적인 인간 상호작용과 서류기반 거래를 줄이고 국가간 교역을 자동화하려는 노력을 경주하고 있다. 특히 4차 산업혁명시대를 맞아 디지털화라는 거대한 흐름은 이제 해운물류분야도 피해갈 수 없는 상황이 되었다.
4차 산업혁명의 흐름에 물류산업도 적극 대응해야
인류는 농업혁명과 산업혁명을 거치며 새로운 기술이 개발됨에 따라 일자리를 잃게 되리라 걱정하며 살아왔다. 19세기 영국에서 일어났던 러다이트 운동에서부터 최근의 챗GPT와 같은 생성형 인공지능(AI)의 등장에 이르기까지 기술발전이 대량해고를 야기할 것이라는 우려는 끊임없이 제기되어 왔다. 하지만 인류 역사를 돌아볼 때 새로운 기술의 발전이 일부 일자리를 대체하기도 하지만 신규 일자리를 창출하는 효과가 더 컸었던 것이 사실이다. 일례로 개인용 컴퓨터와 인터넷의 등장 등 정보통신혁명으로 인해 당초 사무직 일자리가 대폭 줄어들 것이라는 예상과 달리 모바일, 전자상거래, 공유경제(sharing economy)의 대두 등에 따라 IT기술로 무장한 새로운 사무직종들이 늘어났다.
세계는 지금 4차산업혁명이라 불리는 새로운 기술혁명의 초입에 있다. 4차산업혁명이 몰고 올 전환은 이전에 있었던 그 어떤 변화보다 강력하고 광범위하다.1) 어떤 측면에서 4차산업혁명은 3차산업혁명이 야기한 디지털화의 연속선 상에 있다고 볼 수 있지만, 사물인터넷(IoT), 클라우딩 컴퓨터, 인공지능, 로봇, 자율주행차량, 블록체인, 3D 프린팅 등과 같은 디지털 기술의 보급을 통해 물리적 세계와 가상세계를 융합시킨다는 점에서 차별성이 있다. 산업혁명 시대에 증기기관이 인간의 근력(muscle power)을 대체했다면 4차 산업혁명시대의 디지털기술은 우리의 사고방식과 비즈니스 환경을 근본적으로 재구성함으로써 인간의 지력(brain power)을 대체할 전망이다.2) 따라서 기업들은 디지털기술을 기반으로 전략, 조직, 프로세스, 비즈니스 모델 등 조직 전반을 변화시키는 디지털 전환(digital transformation: DX)을 적극 추진해야 한다.

물류산업 내부적으로도 비용절감과 기술투자에 대한 압력 증가
말콤 맥린(Macolm McLean)의 컨테이너 발명은 비단 대형 국제운송회사의 등장뿐만 아니라 미국과 서유럽 같은 거대 소비국의 제조업을 약화시키는 결과를 낳았다. 최근 보호무역주의의 대두와 자동화에 따른 생산비용 감소 그리고 코로나 19의 영향으로 니어쇼어링(near-shoring)과 리쇼어링(re-shoring)이 증가하는 추세이다.3) 특히 코로나19로 인한 글로벌 공급사슬 붕괴는 해상운임의 폭등 등 물류비용을 지속적으로 상승시키고 있다. 과거에는 제조기업의 경우 제품가격에서 총비용에서 물류비용이 차지하는 비중이 낮아 물류비 절감을 위한 내부 노력이 부족했던 것이 사실이다. 그러나 최근 로봇을 포함한 자동화로 인해 제조비용이 지속적으로 감소함에 따라 제품가격에서 운송비 등 물류비가 차지하는 비중이 커지고 있다. 이에 따라 제조기업뿐만 아니라 물류기업 역시 제품과 서비스에 들어가는 투입요소를 줄여 물류서비스의 판매원가를 낮춰야 하는 시장압력에 직면해 있다.
고객수요의 다양화와 물류스타트업의 등장 등 외부 압력 증가는 물류기업으로 하여금 비용절감을 위한 기술의 중요성을 재평가하게 되었다. 이에 따라 전통적으로 B2B 산업인 물류산업의 디지털 전환을 위한 기술투자가 최근 크게 증가하고 있다. 2012년부터 2017년까지 벤처캐피탈은 해운물류관련 스타트업에 33억 달러(한화 약 40조원) 이상 투자하였고4) 업계 선두주자들도 이에 뒤질세라 기술에 막대한 투자를 하기 시작했다. 미국의 종합물류기업인 로빈슨(C. H. Robinson)은 공급사슬에 심대한 영향을 미칠 기술부문에 향후 5년간 10억 달러를 투자하기로 발표했고, DHL 역시 디지털 전환에 20억 유로를 투자하기로 결정한 바 있다. 이에 따라 디지털 전환을 위한 적절한 투자를 수행하지 못한 기업은 경쟁에서 뒤처지게 되거나, 인수합병(M&A)을 당하는 등 시장에서 도태되는 운명을 맞이하게 될 것이다.

물류기업들도 디지털 전환을 슬기롭게 활용해야
대형 물류기업들은 이미 오래전에 행정지원서비스(back-office functions)를 해외센터로 이전하였고, 현재는 이들 기능을 자동화하기 위한 노력을 진행 중이다. 중형 물류기업들은 아웃소싱과 자동화간 손익에 대한 저울질을 계속하고 있다. 문서처리와 서류작업의 비용이 감소함에 따라 값싼 임금에 의존하는 저숙련 노동업무는 해외로 아웃소싱되거나 자동화될 것이다. 업무 자동화에 대한 투자효과는 단순 업무의 해외 아웃소싱에 따른 비용절감을 능가할 것이다. 지난 수십년간 물류기업들은 팩스나 이메일과 같은 전통적인 방식을 유지해 왔기 때문에 디지털기술을 활용한 물류산업의 효율성 개선 기회는 무궁무진하다. 다만 기업문화, 조직의 우선순위, 환경변화에 대한 조직전략 등을 먼저 검토할 필요가 있다. 이제 물류기업은 디지털 전환의 큰 파고를 맞이하고 있으며 이러한 변화에 먼저 대응하는 기업만이 생존할 수 있는 시대가 될 것이다.

물류산업의 디지털 전환이란 무엇인가
디지털 전환이란 디지털 기술을 활용하여 비즈니스 프로세스, 비즈니스 모델, 비즈니스 생태계를 바꿔 고객에게 이전에는 경험하지 못한 새로운 가치를 제공하는 것이다. 이러한 디지털 전환은 효율적인 물류를 위해서도 필수 요소이다. 사물인터넷(IoT), 로봇, 인공지능(AI), 클라우드 컴퓨팅, 블록체인 및 빅데이터 분석과 같은 디지털기술을 활용하여 기업은 일상적인 업무의 자동화에서부터 운송, 보관, 하역, 포장 등 물류 전반의 효율성을 향상시킬 수 있다. 나아가 디지털기술을 물류프로세스에 통합하면 공급사슬 운영을 최적화하여 기업의 성과를 제고할 수 있다.
구체적으로 디지털 전환은 물류기업이 상품 배송을 실시간으로 추적하는 것은 물론, 개선해야 할 영역을 찾아내어 보완함으로써 기업의 생산성을 높일 수 있도록 지원한다. 또한 디지털 전환을 통해 배송 차량의 이동경로를 최적화하고, 도착 지연을 예측하여 사전에 개선하고, 차량 사고 발생 시 대안경로를 제공할 수 있다. 나아가 예측 정비(predictive maintenance), 운송경로 및 연료 최적화(route and fuel optimization), 차량 추적(traffic traceability) 등과 같은 기능을 통해 물류비용과 시간을 획기적으로 단축시켜 기업경쟁력 제고에 기여할 수 있다.
물류분야에 적용 가능한 디지털기술과 활용사례를 살펴보면 다음과 같다. 물류 및 공급사슬에 있어서 블록체인 기술은 특히 국제화물운송에 매우 유용하다. 스마트 계약과 DApps5)은 안전한 데이터 배포, 분산 및 검증을 제공하여 공급사슬 내에서 신뢰와 가시성(visibility)을 높이는 데 중요한 기능을 제공한다. 증강현실(AR)은 물품의 피킹과 포장 등 창고운영을 근본적으로 변화시켜 물류기업에 중요한 경쟁우위를 제공할 수 있고, 가상현실(VR)은 물품의 무게, 내용 및 취급방법과 같은 중요한 배송정보가 VR 글래스에 표시되어 업무 효율성을 높일 수 있다. 또한 물류기업은 방대한 데이터에 접근할 수 있는데, 이러한 빅데이터를 딥러닝 기술을 통해 분석하여 비용이 많이 발생하는 배송지연 또는 부정적인 고객경험을 초래할 수 있는 잠재적인 문제들을 사전에 발굴하여 대처하는 데 유용하다. 인공지능(AI)과 기계학습(ML)은 공급사슬상 이해관계자들의 원격 네트워크 전반에 걸쳐 가시성과 통합성을 향상시킴으로써 공급사슬의 거버넌스와 데이터 사일로(data silos)6) 문제를 해결할 수 있다. 디지털 물류 플랫폼(digital logistics platforms)은 물류기업의 운영 최적화와 보다 나은 고객경험을 위한 상호연계 시스템을 제공한다. 사물인터넷(IoT)은 제품 식별 및 데이터 분류, 배송경로, 위치 추적 및 재고관리를 용이하게 하는 등 공급사슬 운영에 혁신을 일으키고 있다. 사물인터넷과 컴퓨터를 결합하여 즉각적으로 데이터를 수집ㆍ처리하면 문서작업과 관련된 인적오류의 위험을 감소시킬 수 있다. 이러한 기술을 통해 기업들은 별도의 노력 없이 장비 상태나 분실된 화물을 실시간으로 추적할 수 있다. 또한 인공지능 기반 사물인터넷 설비가 부착된 장비를 이용해 최적화된 하역 솔루션과 해상운송경로를 제공받아 화물운송의 효율성을 높일 수 있다.

디지털 전환이 물류기업에 주는 편익
디지털 전환은 물류산업에 효율성 향상을 통한 수익성 개선, 지속가능성, 안전성 그리고 고객만족 제고를 통한 기업경쟁력 강화 등 다양한 편익을 제공한다. 첫째, 운영 효율성 향상을 통한 수익성 개선이다. 기존 복잡한 수출입관련 서류작업을 디지털 플랫폼으로 전환하여 서류 없는 수출입 거래를 활용한다든가, 선박운항 데이터를 활용하여 최적의 운항경로를 도출하여 연료소비를 최소화한다거나, 인공지능 기술을 활용하여 예측정비(predictive maintenance)를 통한 선박관리시스템을 구축한다거나, 향후 자율운항선박 운영에 이르기까지 해운물류분야에 있어서 디지털기술을 활용하여 비용절감과 운영효율성을 제고할 수 있는 방안은 무궁무진하다. 특히 젊은층의 선원직 기피현상으로 유능한 선원인력을 확보하기 어려운 상황에서 최근 코로나 펜데믹으로 선원의 안전문제가 국제적 이슈로 부상함에 따라 안정적인 선원확보는 중요한 문제가 아닐 수 없다. 이러한 상황에서 디지털기술은 부족한 선원인력을 보완하고 인적오류에 의한 해상사고를 미연에 방지할 수 있는 중요한 대안이 될 수 있다.
둘째, 디지털 기술은 해운물류산업의 지속가능성(sustainability)에도 큰 기여를 할 수 있다. 앞서 언급한 빅데이터와 인공지능 기술을 활용한 선박의 최적 운항경로, 폐기물이나 유해물질을 발생시키는 해양활동에 대한 실시간 모니터링, 무인자동화에 기반한 스마트항만의 등장은 탄소배출과 해양폐기물을 줄이고 취약한 해양생태계를 보존하는 데 기여할 수 있다.
셋째, 안전성 확보이다. 해상이나 하역작업에 디지털기술을 활용하면 선박이나 항만에서 발생하는 해양사고를 획기적으로 줄일 수 있다. 예를 들어 선박운항 시 스마트 내비게이션 시스템을 사용하면 사람의 실수로 인해 발생할 수 있는 선박 충돌과 해난사고를 방지하는 데 도움이 된다. 2021년 수에즈운하에서 발생한 에버기븐호 좌초사고도 강풍이 주요 사고원인이었는데 이는 디지털 모니터링과 피드백 시스템으로 쉽게 감지할 수 있는 것이었다. 또한 네덜란드 로테르담항과 같은 항만들은 완전 무인 자동화 컨테이너터미널을 구축한 데 이어, 5G 네트워크를 활용해 무선 센서를 항만 곳곳에 배치하여 화물이동과 작업을 실시간으로 모니터링함으로써 작업자의 안전사고를 최소화하고 있으며, 벨기에 앤트워프항은 디지털 트윈 플랫폼을 구축하여 대량의 데이터를 실시간으로 수집할 수 있는 디지털 3D 맵을 구현하였다.
넷째, 고객만족 제고와 이해관계자들간 신뢰의 촉진이다. 물류분야의 디지털 전환은 고객이 자신의 화물처리 주문을 처음부터 끝까지 추적ㆍ확인하는 것을 가능하게 만들어 시간과 비용 절감이라는 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있다. 고객들이 언제 자신의 상품이 배송되는지 예상하거나 또는 배송과 관련하여 변경사항이 발생했는지 알고 싶을 때 해당기업이 제공하는 디지털배송플랫폼에 접속하여 직접 확인할 수 있다. 이처럼 상품 배송과 관련된 모든 프로세스에 대한 정보가 제공되면 고객의 만족과 신뢰는 증가하게 된다.

디지털 전환, 가능한 분야부터 단계적으로 추진해야
디지털 전환은 이제 선택이 아닌 필수이다. 사회경제적 측면에서 볼 때 저출산 고령화 시대를 맞아 숙련노동의 부족과 인건비 상승에 기업들이 대응하기 위해서는 로봇 등 자동화를 적극 추진해 나갈 수밖에 없다. 또한 지난 3년간 코로나 팬데믹을 겪으면서 비대면 업무의 증가로 디지털기술에 대한 수요도 크게 증가하였다. 이러한 현상은 쉽게 사그라지지 않을 것이다. 제러미 리프킨이 말한 한계비용 제로사회(zero marginal cost society, 일명 공유경제)에서는 새로운 디지털기술의 발전에 따라 업무 자동화의 비용이 급속히 감소할 것이므로 물류기업은 자신들의 기존 비즈니스 프로세스를 재구성하여야 한다.7) 게다가 시장환경 측면에서도 새로운 기술로 무장한 물류스타트업 기업들이 시장에 속속 등장함에 따라 물류기업간 경쟁이 갈수록 심화되고 있는 상황에서 디지털 전환은 기존 물류기업에게도 생존을 위한 필수 전략이다.
그렇다면 물류기업들은 디지털 전환을 어떻게 추진해 나가야 할까? 무엇보다 물류기업들은 디지털 기술 도입에 필요한 예산을 어떻게 확보할 것인가? 고정비용의 비중이 높고 이윤율이 낮은 물류산업의 특성상 막대한 투자비용이 소요되는 디지털 전환에 쉽게 뛰어들 수 있는 기업은 많지 않을 것이다. 특히 영세업체가 많은 국내 해운물류업계의 특성상 디지털 전환을 추진하기란 말처럼 쉬운 일이 아니다. 중소형 물류기업의 경우 재무적 상황이나 시간적 제약을 고려할 때 다양한 디지털기술을 내부적으로 직접 개발하기보다는 전문업체들이 개발한 기술을 조직의 내부환경에 맞게 응용하거나 아웃소싱하는 편이 낫다. 무엇보다 개별기업의 디지털 전환 추진 목표를 명확히 수립한 후 현실적으로 실행가능한 사업이나 분야부터 단계적으로 추진해 나가는 것이 중요하다. 필요하다면 외부 컨설팅을 활용하거나 혹은 조직 내부에 전담부서를 두고 추진해 나가는 방법도 있다. 분명한 것은 도입하려는 디지털기술의 잠재적 편익이 해당 기술을 습득하거나 활용하는 데 들어가는 비용을 상회하여야 한다. 디지털 전환은 기업의 업무를 보다 효율적으로 수행하는 데 도움이 되기도 하지만 사내 일부 직원들의 일자리를 빼앗아 갈 수도 있다. 이들이 회사의 디지털 전환을 가로막는 장애물이 되지 않도록 적절한 배려가 있어야 함은 물론이다.

극복해야 할 디지털 전환의 장애요인들
대다수 물류기업들이 디지털 전환의 필요성에 공감하더라도 극복해야 할 현실적인 장애가 많은 것 또한 사실이다.
첫째, 물류업계 종사자들은 디지털 전환이 비즈니스 측면에서 비용이 많이 들고 위험한 것으로 생각한다는 점이다. 이러한 인식은 해운산업처럼 수익률이 낮고 서비스 차별화가 어려워 비용절감에 집중하는 산업에서 디지털 전환의 큰 장애물이 되고 있다. 대부분의 해운기업은 디지털기술이 세상에 알려진 것만큼 실질적인 효과가 있는지 알아보기 위해 선도자가 되고 싶어 하지 않는다. 많은 해운기업 CEO들이 자신들의 사업 영역에서 디지털화의 실용성을 테스트하는 데 돈을 쓰는 것을 꺼려한다는 말이다. 이 같은 보수적 성향이 해운물류분야의 디지털화가 다른 분야보다 미진한 이유 중 하나다. 해운물류기업의 디지털 전환에 대한 조직 구성원들의 인식과 태도를 바꾸고 디지털 역량을 키우는 것이 무엇보다 중요한 이유다.
둘째는 데이터 공유의 문제이다. 빅데이터의 수집과 분석, 기계학습 등 성공적인 디지털화를 위해서는 데이터 공유가 필수적이다. 선사간 선박 운영 데이터의 공유, 선사-항만-내륙운송 기업 및 기관간 데이터 공유 등은 해운물류분야의 디지털 전환에 있어 중요한 선결요건이다. 그러나 안타깝게도 많은 해운기업들이 영업비밀 보호 차원에서 데이터 교환보다 데이터 보호를 우선시하고 있다. 이는 해운산업의 원활한 디지털 전환을 저해하여 해운산업 전체의 발전을 가로막는 장벽으로 작용하고 있다.
세 번째

작가정보

저자(글) 한철환

저자(글) 김태일