메이플라워호(Mayflower)는 1620년 英 플리머스(Plymouth)에서 신대륙 아메리카 식민지, 현재의 美 매사추세츠 플리머스(Plymouth)에 ‘필그림 파더스(Pilgrim Fathers)’라고 불리는 청교도(Protestantism) 개척자들을 수송한 영국의 유명한 선박이다. 항해 400주년을 기념하고 메이플라워호의 경로를 추적하고 완전 자율무인선박으로 당시 대서양 횡단을 재현하려는 계획은 한 걸음 더 가까워졌다.

전 세계 해양 연구 및 탐사를 위해 설립된 연구기관 영국 프로메어연구소(ProMare, promoting marine research and exploration)와 IBM은 인공지능(AI) '메이플라워 자율운항선박(Mayflower Autonomous Ship. 이하 MAS)'이 오는 9월 세계 최초로 플리머스에서 매사추세츠 플리머스까지 자율적으로 항해를 위해 MAS에 탑재될 'AI 선장(AI Captain)'이 이달 실제 바다에서 그 능력을 테스트할 것이라고 5일(현지시간) 발표했다.

또 이 테스트는 영국 플리머스 해역에서 실시되며, 대서양 횡단 항해 중 만날 것으로 예상되는 선박, 부표, 기타 해양 위험물 등을 안전하게 항해하기 위해 카메라, AI, 엣지 컴퓨팅 시스템을 사용하는 'AI 선장' 포로토타입의 성능을 평가하는 것이며, MAS의 AI 선장이 실제 해상 시나리오 수행 방식을 판단하는 데 도움과 선박의 머신러닝 모델을 다듬는 데 도움이 되는 귀중한 피드백을 얻을 것이라고 밝혔다.

AI선장은 지난 2년 동안 영국의 플리머스 사운드(Plymouth Sound)의 카메라에서 수집한 백만 개 이상의 해상 이미지와 오픈 소스 데이터베이스를 사용하여 선박의 AI 모델을 훈련해 왔다. 특히, 머신러닝의 처리 요구를 충족시키기 위해 연구팀은 엔비디아 V100 텐서 코어 GPU가 장착된 IBM Power AC922 서버를 사용하고 있다.

이는 세계에서 가장 스마트한 AI 슈퍼컴퓨터의 이면에 있는 기술과 동일한 기술이다. 또 IBM의 컴퓨터 비전(PowerAI Vision) 기술을 사용하여 MAS의 AI 선장은 독립적으로 선박, 부표, 육지, 방파제, 파편 등의 위험요소를 탐지하고 분류할 수 있다.

특히 MAS는 대서양 횡단 항해 내내 고대역 연결에 접근할 수 없기 때문에, 여러 기내 엔비디아 젯슨 AGX 자비에(NVIDIA Jetson AGX Xavier)로 구동되는 완전히 자율적인 IBM 에지 컴퓨팅 시스템이 사용된다. 또 MAS가 바다에 있는 동안 엔비디아 젯슨에서 로컬로 데이터를 처리하여 결정 속도를 높이고 선박의 데이터 흐름과 저장량을 줄일 것이며, AIS(Automated Identification Systems) 및 라이더(LIDAR) 덕분에 상황에 대한 지속적인 인식을 유지할 수 있다. AI 선장이 시각 정보를 제공받기 위해 레이더와 온보드 카메라가 사용 된다.

식별 레이더는 2.5해리 전방에 있는 MAS의 경로에서 여러 가지 위험을 탐지한다. 온보드 카메라는 위험에 대한 정보를 IBM 컴퓨터 비전 시스템에 시각적으로 입력된다. 화물선, 어선 및 바다에 부분적으로 잠긴 선적 컨테이너 자동식별 시스템(AIS)은 화물선의 등급, 중량, 속도, 화물 등에 대한 구체적인 정보를 제공한다.

항해 중 위험이 감지되면 MAS는 IBM의 비즈니스 의사 결정 자동화 소프트웨어 IBM ODM(Operational Decision Manager)를 사용하여 코스 변경 여부를 결정하거나 응급 상황의 경우 온보드 백업 생성기에서 추가 전원을 끌어 오는 속도를 줄이며 MAS는 해상지도, 센서 및 일기 예보의 데이터를 결합하여 대서양을 가로 질러 가야 할 최적의 경로와 속도를 결정한다. 또 국제 협회의 권고 사항과 함께 국제 해상 충돌 방지 규정(COLREGs)을 따른다.

또한 날씨가 항해 성공에 영향을 미치는 가장 중요한 요인 중 하나이기 때문에, AI 선장은 항해 결정을 돕기 위해 웨더컴퍼니(Weather Company)의 예측 데이터를 사용한다. 안전 관리자 기능(RHEL에서 실행)은 AI 선장의 모든 결정을 검토하여 MAS와 인근 다른 선박에 대해 안전한지 확인하며, 바다 한 가운데에서도 레드햇 엔터프라이즈 리눅스(Red Hat Enterprise Linux)의 보안과 유연성을 네트워크 엣지까지 확장한다.

한편, 선장이나 승선원이 없는 이 선박은 대서양을 횡단하는 최초의 완전한 크기의 완전한 자율 선박 중 하나가 될 것으로 이번 프로메어의 MAS 프로젝트는 상업용 자율선 개발을 더욱 진전시키고 해양 연구의 미래를 변화시키는데 도움이 될 것으로 예상된다. 현재, MAS는 폴란드 그단스크(Gdansk)에서 최종 건조 단계에 있다.