Ningbo-Zhoushan 항구(닝보-저우산항, 宁波舟山港)는 중국 해운분야 선두업체로 2019년 11억 2천만톤의 화물을 수송하여 11년 연속 화물 처리량(Cargo Throughput) 세계 1위를 달성했고, 컨테이너 처리량(Container Throughput)은 같은 해 2,753만 TEU를 돌파하여 세계 3위를 기록한 중국의 주요 중심항(Hub Port)중 하나이다1.
이 회사는 2023년에도 여전히 화물 처리량 15년째 세계 1위이다.
Ningbo-Zhoushan 항구는 2020년에 China Mobile, Huawei, Shanghai Zhenhua Heavy Industries Company (ZPMC)와 함께 5G 사설망 기반 스마트 항구를 구축하기 시작했고,
① 5G 기반 타이어 갠트리 크레인(RTGC) 원격제어
② 5G기반 무인 컨테이너 트럭
③ 5G 기반 안벽(Quayside Crane=Ship-to-Shore Crane) 원격제어
등의 디지털 전환 응용을 구현했다.
Ningbo-Zhoushan 항구는 2020년에는 5G 사설망과 디지털 전환 응용을 PoC 개념(실증시험)으로 구축하였고,
이후 항구전체에 상용 적용하여 2023년 12월까지 110대의 타이어 크레인 (총 175대 타이어 크레인중)과 36대 안벽 크레인에 5G 기반 원격제어가 상용 구현되어 있고 62대의 5G 무인 트럭(총 200대 트럭중)이 운행중이다2.
기존엔 타이어 크레인(고무 타이어 갠트리 크레인 RTGC: 컨테이너를 트럭에서 야적장으로 옮기는 장비) 운전자가 높이 20~30m의 크레인 상부의 조종석에 앉아 육안으로 컨테이너를 위치를 확인하며 크레인의 팔(Boom)과 손(Spreader)을 수동 조종하며 컨테이너를 이동시켰다. 현장 운전자의 군무 시간은 8 시간(3교대)이며, 조종석이 지상 20~30m의 고소라서 무덥고 식사도 못하고 화장실도 못 간다.
크레인 운전자들은 매우 협소한 운전석에서 강도 높은 육체 노동으로 요추와 경추에 심각한 작업병을 일으키는 경우가 많으며, 기본적으로 40세가 넘으면 이직을 한다. 이와 같은 열악한 근무 환경으로 신규인력채용에 어려움이 있다.
Ningbo-Zhoushan항은 5G 기반으로 원격제어되는 타이어 크레인을 도입하여 안전하고 효율적 항만 운영 환경을 구축했다. 5G 기반 원격 제어 도입으로 크레인 운전자는 지상 20~30m상의 크레인상 조종석이 아닌, 에어컨이 나오는 중앙 제어실(사무실)에 앉아 5G 사설망을 통해 전달되어 오는 멀티 채널 실시간 영상(크레인에는 20개의 HD 카메라가 설치되어 있으며, 동시에 10 개의 카메라 영상이 전달되어 온다6)을 보며 크레인을 제어한다.
기존엔 운전자가 크레인상의 조종석에 탑승하여 1대의 크레인을 수동 조종했으나, 5G기반 원격제어의 도입으로 대부분의 크레인 조종 작업이 자동화되어 있으며 크레인 스프레더가 컨테이너를 들어 올릴 때만 운전자의 수동 원격 조종이 필요하기 때문에, 이제는 한 사람이 3~4대의 크레인을 온라인으로 조작할 수 있어 작업 효율성이 크게 향상되었다7.
• 5G의 필요성
- 크레인에 설치된 복수대의 모니터링 카메라 영상 (크레인당 30~50Mbps)을 5G 사설망을 통해
운전자가 위치한 중앙 제어실로 실시간 전송 (5G업링크의 대용량성)
- 중앙제어실과 크레인간 PLC 제어신호 전달 (Ningbo-Zhoushan항에 도입된 Huawei 5G망이
부두의 안벽 크레인과 야적장의 타이어 크레인간 컨테이너 배송하는 트럭이 운전자 없이 자동 운행:
안벽 크레인이 컨테이너를 트럭에 하역 작업이 완료되면 무인트럭(AI 탑재, L4 자율주행11)은 자동 출발하고 주변 컨테이너와 물체들, 기계 장비, 등대 등을 식별하고 다양한 상황에서 감속, 제동, 회전, 우회, 정지 등의 판단을 자율적•독립적으로 내린다. 트럭은 최적의 경로를 따라 타이어 크레인이 컨테이너를 싣고 내릴 수 있는 지정된 위치로 이동.
원격제어: 트럭이 운전중 고장이 나면 원격의 운전자는 트럭 탑재 카메라를 통해 주변 상황을 확인하고 원격으로 트럭을 조정해 고장 지역을 벗어 날 수 있다.
• 5G의 필요성
무인 자유주행 트럭의 원격제어를 위해 트럭에 4 대의 HD 카메라가 설치되며 트럭당 20~30Mbps의 업링크 속도와 20ms이내의 지연 보장이 필요 (5G업링크의 대용량성, 5G의 초저지연성)