서 론

광업 분야는 현재 인력 고령화와 숙련 기술자 감소, 안전사고 위험, 환경 규제 강화 및 ESG 경영 요구 증대 등 다양한 구조적 문제에 직면해 있으며, 이에 따라 기존 운영 방식의 근본적인 변화를 요구받고 있다(Kim et al., 2025). 특히 생산성 향상과 안전성 확보를 동시에 달성하면서 인력 의존도를 낮추고 운영 효율을 개선하기 위해 스마트마이닝(smart mining) 기술 도입이 지속적으로 확대되는 추세다(Park and Choi, 2022). 스마트마이닝은 단순히 광물 채굴 및 가공 공정에 정보통신기술(ICT)과 자동화 기술을 적용하는 수준을 넘어, 물리적 광산과 가상 공간의 디지털 광산을 연결하는 체계적 접근을 의미한다. 즉, 이를 단편적인 자동화 기술의 집합으로 이해하기보다는 디지털화(digitalization), 자동화(automation), 지능화(intelligence), 그리고 물리–가상 연계(cyber-physical integration)가 유기적으로 결합된 자율 운영 시스템이자 구조적 전환을 위한 전략적 개념으로 정의해야 한다(Choi and Nguyen, 2024).

이러한 스마트마이닝의 실현을 위해서는 현장에서 생성되는 데이터를 실시간으로 수집·분석하고, 예측과 최적화를 통해 운영 의사결정을 지원하며, 나아가 자율 시스템과 연계하는 통합적 구조가 필수적이다(Choi et al., 2022). Fig. 1은 광산 운영 기술이 장비 중심의 자동화에서 데이터 기반 디지털화, 시스템 통합 중심의 스마트마이닝, 그리고 시스템 수준 자율성을 지향하는 자율광산으로 발전하는 개념적 흐름을 보여준다.

Fig. 1.

Evolution from automation to smart mining and autonomous mining.

자동화 단계에서는 개별 장비의 제어와 반복 작업의 기계화가 중심이 되는 반면, 디지털화 단계에서는 센서, 모니터링, 데이터 수집을 통해 광산 운영의 가시성이 확대된다. 이어지는 스마트마이닝 단계에서는 이러한 장비와 데이터가 차량관제시스템(Fleet Management System, FMS), 통신 인프라, 분석 플랫폼과 연계되어 상호운용성, 교차 시스템 조정, 운영 수준 최적화가 핵심 가치로 부상한다(Choi and Nguyen, 2024). 나아가 자율광산은 인간 개입을 최소화하고 실시간 데이터와 알고리즘 기반 의사결정을 통해 폐루프 운영을 구현하는 최종 단계로 이해할 수 있다. 따라서 스마트마이닝의 고도화를 위해서는 개별 장비의 자동화 성능뿐만 아니라, 장비·시스템·데이터가 일관된 구조로 연결되는 상호운용성 확보가 필수적이다(Global Mining Guidelines Group, 2024).

스마트마이닝이 고도화될수록 광산 운영 시스템의 복잡성 또한 심화되고 있다(Park et al., 2025). 실제 대규모 노천광산 현장에서는 다양한 장비 제조사, 시스템 공급사, 소프트웨어 플랫폼이 혼용되는 경우가 많으며, 이들 간의 연계는 현장별 맞춤형 인터페이스나 공급사 고유의 독점적 방식에 의존해 온 것이 현실이다(Jang and Choi, 2025; Chen and Khan, 2026). 이러한 파편화된 방식은 초기 시스템 구축뿐만 아니라 유지관리, 기능 확장, 장비 교체, 신규 시스템 도입 과정에서 반복적인 통합 비용을 발생시키고 특정 공급자에 대한 종속성을 심화시킨다. 또한, 시스템 간 데이터 구조와 의미 체계가 일관되지 않을 경우 실시간 운영 상태 공유, 배차 의사결정, 생산 모니터링, 그리고 디지털 트윈 연계의 신뢰성과 확장성이 크게 제한될 수밖에 없다.

2024년 제정된 ISO 23725(International Organization for Standardization, 2024)는 이러한 상호운용성 문제를 해결하기 위해 제정된 대표적인 국제표준으로, 노천광산 환경에서 자율운반시스템(Autonomous Haulage System, AHS)과 FMS 간의 인터페이스를 정의한다. 이 표준은 실시간 컴퓨터 시스템 통신, 메시지 정의와 의미 구조, 광산 지도 공유, 트럭 배차, 트럭 생산 모니터링 등을 포함하여, AHS와 FMS가 공통의 운영 정보 구조를 기반으로 상호작용할 수 있도록 지원한다. 반면 자율주행 알고리즘, 사이버보안, 인증 및 권한 관리, 장비의 안전 운전 세부 요구사항, OEM 고유 제어 로직 등은 직접적인 적용 범위에 포함하지 않는다. 따라서 ISO 23725는 자율운반장비 자체의 지능이나 제어 성능을 규정하는 표준이라기보다, 자율운반시스템과 차량관제시스템이 이기종 환경에서도 유기적으로 협력하기 위한 시스템 수준의 상호작용 구조를 정의하는 표준이라 할 수 있다(International Organization for Standardization, 2024).

본 논문에서는 스마트마이닝 시스템 상호운용성의 관점에서 ISO 23725의 기술적 의미를 고찰하고, 국내 광업 분야에서의 실질적인 적용 가능성을 논의하고자 한다. 이를 위해 먼저 스마트마이닝에서 상호운용성 표준이 요구되는 배경을 기술하고, ISO 23725의 적용 범위와 핵심 기술 구조를 상세히 검토한다. 이어서 다중 벤더(multi-vendor) 환경, 시스템 확장, 디지털 트윈 및 시뮬레이션 기반 운영의 관점에서 본 표준의 기대효과를 분석하고, 향후 국내 스마트마이닝 실증 및 R&D 사업에서의 전략적 활용 방향을 제시하고자 한다.

스마트마이닝을 위한 상호운용성 표준의 필요성

스마트마이닝은 단편적인 장비 자동화를 넘어 운영 데이터의 디지털화, 원격 모니터링 및 제어, 그리고 디지털 트윈 기반의 실시간 의사결정 체계를 통합하는 방향으로 고도화되고 있다. 이러한 환경에서는 현장의 이기종 장비와 AHS, FMS, 그리고 데이터 분석 플랫폼이 하나의 유기적인 체계 안에서 상호 연계되어야 한다. 특히 노천광산의 운반 공정은 적재, 운반, 덤프, 대기, 정비 등 다양한 운영 상태가 실시간으로 변화하는 동적 환경이다. 따라서 개별 장비와 상위 운영 시스템 간 정보 교환의 일관성과 신뢰성은 데이터의 왜곡 없는 전달을 담보하는 전제조건이며, 이는 곧 광산 전체의 생산 효율 및 작업 안전성과 직결된다.

그러나 앞서 지적한 바와 같이, 기존 광산 현장의 시스템 통합은 대부분 장비 제조사나 시스템 공급사별 벤더 고유의 독자적 인터페이스에 의존해 왔다. 이러한 파편화된 맞춤형 연동 방식은 특정 시점의 제한된 장비 및 소프트웨어 조합에는 적용 가능할지라도, 향후 시스템을 확장하거나 노후 장비를 교체할 때 동일한 통합 엔지니어링 작업을 반복해야 하는 구조적 한계를 지닌다. 예를 들어, 현행 FMS를 고도화하거나 다중 벤더 환경을 구현하기 위해 새로운 AHS를 도입하는 경우, 기존 인터페이스와 데이터 구조가 재사용되지 못하면 추가적인 개발, 현장 시험, 검증 및 유지관리에 막대한 비용과 시간이 소요된다. Fig. 2는 이러한 독자적 연동 방식과 표준 기반 연동 방식의 아키텍처 차이를 개념적으로 비교하여 보여준다. 표준 기반 인터페이스는 복잡하게 얽힌 시스템 간의 점대점(point-to-point) 연결을 공통의 상호작용 구조로 단순화함으로써, 재사용 가능하고 유연한 시스템 통합을 실현하는 핵심 기저가 될 수 있다.

Fig. 2.

Comparison between proprietary integration and standards-based integration in smart mining systems.

상호운용성 표준은 이처럼 파편화된 다중 벤더 환경에서 발생하는 기술적·경제적 비효율성을 해소하는 전략적 수단이다. 시스템 간 표준화된 인터페이스가 확보되면, AHS와 FMS는 공통의 메시지 구조, 데이터 의미 체계, 장비 식별 방식, 그리고 작업 할당 절차를 공유할 수 있다. 이는 단순히 데이터 표층의 통신 연결을 넘어, 서로 다른 공급자의 시스템들이 동일한 운영 맥락을 이해하도록 유도함을 의미한다. 결과적으로 상호운용성 표준은 초기 통합 및 유지보수 비용을 획기적으로 절감할 뿐만 아니라, 디지털 트윈 및 시뮬레이션 시스템과의 실시간 연계성을 높여 전체 광산의 운영 최적화를 달성하기 위한 필수적인 기술 인프라이다. 이러한 배경에서 제정된 ISO 23725는 기존의 폐쇄적인 연동 구조를 보다 개방적이고 재현 가능한 자율 운영 체계로 전환하기 위한 국제적 기준점으로서 중요한 기술적 가치를 지닌다.

ISO 23725의 개요와 적용 범위

ISO 23725의 공식 표준명은 Autonomous system and fleet management system interoperability이며, 국제표준화기구(ISO) 산하 광업 분야 기술위원회인 ISO/TC 82(mining) 직속 SC 8(advanced automated mining systems)에서 제정하였다. ISO 23725의 제정 배경에는 대형 노천광산을 중심으로 AHS의 도입이 확대되면서, 서로 다른 장비 제조사, FMS 공급사, 광산 기업 및 시스템 통합사 간 상호운용성 확보가 중요한 산업적 과제로 부상한 흐름이 있다. 초기 AHS는 현장별·벤더별 맞춤형 인터페이스에 의존하는 경우가 많았으며, 이는 다중 벤더 장비 운영, 시스템 확장, 장비 교체, FMS 고도화 과정에서 반복적인 통합 비용과 기술적 종속성을 유발하였다. 이에 따라 산업계에서는 AHS와 FMS 간 공통 메시지 구조, 지도 정보 공유, 작업 할당, 생산 상태 모니터링을 표준화할 필요성이 제기되었고, 이러한 논의가 ISO/TC 82/SC 8의 국제표준화 절차를 통해 ISO 23725로 제도화된 것으로 이해할 수 있다.

본 표준은 2024년에 제1판으로 발행되었으며, 노천광산에서 AHS와 FMS 간 상호운용성을 확보하기 위한 소프트웨어 인터페이스를 정의한다. 특히 기존의 현장별·벤더별 맞춤형 연동 방식이 초래하는 시스템 파편화와 통합 비용 증가 문제를 완화하고, 서로 다른 공급사가 개발한 시스템들이 공통 프레임워크를 기반으로 재현 가능하게 연동될 수 있는 구조를 제시하는 데 목적이 있다. 이를 통해 ISO 23725는 AHS–FMS 통합을 일회성 인터페이스 개발이 아닌, 표준화된 인터페이스 기반의 재현 가능한 시스템 통합으로 전환하기 위한 기반을 제공한다.

ISO 23725가 규정하는 핵심 기술 범위는 AHS와 FMS 사이에서 이루어지는 실시간 운영 정보 교환이다. 표준의 통신 및 데이터 표현 계층에서는 보안성이 강화된 웹소켓(WebSocket Secure, WSS) 기반의 연결 구조를 채택하고, 데이터 컨테이너로 JSON 형식을 활용하며, UTF-8 인코딩 및 ISO 8601(International Organization for Standardization, 2019a) 기반의 표준 시간 표현을 정의한다. 상위 메시징 구조에서는 동적 환경에 대응하기 위해 이벤트 기반 메시지 전송 방식을 취하며, 메시지 헤더, 장비 식별자(ID), 그리고 상호작용에 필요한 공통 속성을 명시하고 있다. 정보의 내용 측면에서는 실시간 컴퓨터 시스템 통신을 필두로 메시지 의미 구조, 광산 지도 데이터 공유, 트럭 배차, 그리고 생산 모니터링 프로토콜을 포괄한다. 이는 ISO 23725가 단순한 물리적 통신 규약을 넘어, 두 시스템이 현장의 동적 자원 정보를 일관된 방식으로 공유하도록 유도하는 아키텍처 표준임을 방증한다.

반면, 본 표준은 자율운반장비의 내부 구현 기술이나 제어 로직까지 강제하는 포괄적 표준은 아니다. Fig. 3과 Table 1은 ISO 23725가 규정하는 직접적인 적용 범위와 제외 영역을 개념적으로 대비하여 보여준다. 표준의 영역에는 실시간 데이터 교환과 배차·생산 모니터링 등의 시스템 인터페이스가 포함되는 반면, 자율주행 알고리즘, 장애물 인식 및 회피 기법, 경로 추종 제어 등 AHS 내부의 독립적 구현 방식은 제외된다. 아울러 컴퓨터 시스템 인증, 권한 관리, 사이버보안 솔루션의 구체적 구현 형태 역시 범위 외로 분류되며, 기능안전(functional safety) 요구사항이나 안전 운전 관련 세부 조항은 공급자 간의 추가적 프로토콜이나 별도의 국제 안전표준(예: ISO 17757 (International Organization for Standardization, 2019b) 등)에 위임한다. 이러한 명확한 영역 분리는 본 표준이 특정 제조사의 기술적 독창성을 침해하지 않으면서도, 시스템 간 상호작용을 유연하게 결합할 수 있도록 하는 개방형 표준의 성격을 잘 보여준다.

Fig. 3.

Scope and out-of-scope areas of ISO 23725:2024.

ISO 23725의 제외 영역은 표준의 기술적 불완전성을 의미하기보다는, AHS–FMS 인터페이스 표준과 다른 기술·안전·보안 체계 간의 역할 분담을 의미한다. 예를 들어, ISO 23725 기반 메시지를 통해 FMS가 작업 할당을 요청하고 AHS가 이를 수락하더라도, 해당 작업이 실제 현장에서 안전하게 수행될 수 있는지는 AHS 내부의 안전 판단 로직, 장비 제어 시스템, 현장 위험성 평가, 작업 절차 및 관련 안전표준과 함께 검토되어야 한다. 또한 WSS 기반 통신 구조가 정의되어 있더라도 사용자 인증, 접근 권한 관리, 인증서 운용, 네트워크 보안, 침입 탐지와 같은 사이버보안 체계는 별도의 IT 보안 정책과 연계되어야 한다. 따라서 ISO 23725의 적용 범위와 제외 영역을 명확히 구분하는 것은 실제 스마트마이닝 시스템 구축 시 이 표준을 단독 해법으로 오해하지 않고, 통신·메시징 인터페이스 표준으로 적절히 활용하기 위한 전제조건이다.

결과적으로 ISO 23725의 핵심적 의의는 “자율운반장비가 어떻게 스스로 운전해야 하는가”가 아니라, “자율운반시스템과 차량관제시스템이 시스템 수준에서 어떻게 유기적으로 협력해야 하는가”를 명문화했다는 점에 있다. 즉, 본 표준은 단위 장비의 자율성 자체를 규제하는 것이 아니라, 자율 시스템과 상위 운영 관리 플랫폼 간의 상호작용을 표준화한다. 이러한 아키텍처적 특성은 향후 다중 벤더 환경의 도입, 광산의 단계적 자율화 가속, 디지털 트윈 기반의 가상 광산 연계 등 국내외 스마트마이닝 실증 및 연구개발 시나리오에서 시스템 통합의 효율성을 결정짓는 핵심 기저 조건으로 작용할 것이다.

ISO 23725의 핵심 기술 구조

ISO 23725의 기술 아키텍처는 AHS와 FMS가 동적인 광산 운영 환경에서 일관된 방식으로 정보를 교환할 수 있도록 통신 프로토콜, 메시지 스키마, 데이터 모델을 체계적으로 정의하는 데 초점을 맞추고 있다. 표준 원문은 Table 2와 같이 컴퓨터 통신, 메시징, 시스템 메시지, 장비 텔레메트리, 라우팅, 지도 서비스, 트럭 생산, 작업 할당 등을 개별 조항으로 분산하여 제시하고 있으나, 본 논문에서는 ISO 23725의 조항을 원문 배열 순서가 아니라 AHS–FMS 간 운영 정보 흐름의 관점에서 재분류하였다. 재분류 기준은 첫째, 시스템 간 연결을 가능하게 하는 통신 및 메시징 아키텍처, 둘째, 양 시스템이 동일한 장비 집합과 플릿 상태를 인식하기 위한 시스템 동기화 기능, 셋째, 장비 위치·상태·진단 정보를 공유하기 위한 운영 가시성 기능, 넷째, 자율운행 가능 공간과 경로 제약을 공유하기 위한 지도 및 라우팅 기능, 다섯째, FMS의 배차 의사결정과 AHS의 실행 가능성 판단을 연결하는 생산 및 작업 할당 기능으로 설정하였다. 이러한 분석 관점은 ISO 23725를 단순한 조항 목록이나 통신 프로토콜이 아니라, 스마트마이닝 운영 과정에서 AHS와 FMS가 공통의 운영 맥락을 형성하기 위한 정보 모델로 해석하기 위한 것이다.

첫 번째 분류 기준인 통신 및 메시징 아키텍처는 실시간 양방향 정보 교환을 보장하는 기저 계층이다. 본 표준은 WSS 프로토콜을 기반으로 JSON 데이터 컨테이너와 UTF-8 인코딩, ISO 8601 시간 표준을 채택함으로써 웹 기반의 개방형 통합 환경을 지원한다. 특히, 네트워크 대역폭 효율성을 극대화하기 위해 주기적 폴링(polling) 방식을 지양하고, 상태 변화나 측정값의 변동이 발생할 때만 데이터를 전송하는 이벤트 기반 메커니즘을 적용한다. 모든 표준 메시지는 프로토콜 구조를 식별하는 Protocol, Version, Timestamp를 공통 헤더로 포함하며, 단위 기계와 연계된 메시지에는 고유 식별자인 EquipmentId를 포함함으로써 다중 벤더 환경에서도 장비별 운영 데이터를 명확하게 구분할 수 있도록 한다.

둘째, 시스템 및 플릿(fleet) 정보 교환은 AHS와 FMS가 가용 자원의 정적·동적 프로필을 동기화하기 위한 기반 기능이다. 양 시스템은 초기 연결 시 플릿 정의 메시지를 통해 현장에 투입된 장비의 식별자, 장비 유형, 제조사 및 모델, 자율운행 기능 탑재 여부, 물리적 제원(크기 및 용량) 등의 데이터를 상호 교환한다. 이는 이기종 시스템이 동일한 물리적 자원을 단일한 정적 모델로 해석하도록 지원하며, 운영 중 플릿 구성이 변경될 때 실시간 갱신을 수행하는 기준이 된다. 한편, 전체 장비 정지(machine all-stop) 관련 메시지 구조도 정의되어 있어 플릿 수준의 정지 요청 및 응답 시퀀스를 보장한다. 다만, 본 표준은 이 기능이 본질적인 비상정지(emergency stop) 기술 규격을 대체하지 않으며, 반드시 현장의 고유한 위험성 평가 및 안전 가이드라인 하에서 운영되어야 함을 명시하고 있다.

셋째, 장비 텔레메트리 및 운영 상태 정보 모델은 가상 공간에서 현장의 가시성을 실시간으로 재현하는 핵심 요소이다. ISO 23725는 기계의 3차원 좌표, 진행 방향, 속도, 위치 정확도 등 핵심 위치 데이터를 표준화하는 것은 물론, 연료 잔량, 누적 운전 시간, 타이어 압력 및 온도 등 차량 진단 데이터의 교환 규격을 포괄한다. 아울러 장비의 자율운행 모드 활성화 여부와 작업 배차 권한의 주체 및 전환 시퀀스를 명확히 정의한다. 특히, 장비 배차 가용성(dispatch availability) 메시지는 FMS가 특정 장비의 작업 수행 가능 여부를 판단하는 실시간 지표가 되며, 장비 진단(diagnostic) 메시지는 기계적 결함이나 통신 장애, 외부 환경적 제약 요인을 상위 시스템에 즉각 전파한다. 이러한 정보 모델을 통해 FMS는 단순한 궤적 모니터링을 넘어, 장비의 고유 제약 조건을 반영한 고도화된 스케줄링을 수행할 수 있게 된다.

넷째, 지도 및 라우팅 정보 인터페이스는 양 시스템이 물리적 주행 공간을 공통으로 이해하도록 돕는 공간 정보 체계이다. 표준은 지도 연결성(map connectivity) 및 지도 서비스(map service) 조항을 통해 AHS가 자율운행 가능 영역으로 정의한 도로망, 구역, 토폴로지 연결 관계를 FMS에 명시적으로 제공하도록 규정한다. FMS는 단순한 지리정보시스템(Geographic Information Systems, GIS) 형상 데이터를 독립적으로 해석하는 것이 아니라, AHS가 제공하는 도로 세그먼트와 교차로 연결 관계를 배차 경로 생성 과정에 반영해야 한다. 공간 데이터 포맷은 OpenStreetMap 기반의 XML 구조를 준용하며, 여기에는 차로 구성, 일방통행 정보, 자율운행 가능 영역과 명시적 진입 제외 영역 등이 포함된다. 결과적으로 이는 물리 광산의 디지털 트윈을 구축할 때 가상 공간 내에서의 토폴로지 일치성을 보장하는 핵심 기저가 된다.

다섯째, 생산 정보 및 작업 할당 구조는 FMS의 최적화 의사결정과 AHS의 물리적 실행을 동기화하는 최상위 응용 계층이다. ISO 23725는 운반 트럭의 단위 생산 사이클을 대기, 주행, 적재, 운반, 덤프 등의 표준 상태로 정형화하고, 적재량 및 덤프 후 잔량 정보를 실시간 메시지로 교환하도록 설계되었다. 작업 할당의 경우, FMS의 일방적인 하향식 지시 구조를 지양하고, FMS가 작업 할당을 요청하면 AHS가 로컬 경로의 안전성, 목적지 상태, 장비 내부 제약 등을 자체 검증하여 수락 또는 거절하는 상호 합의형 프로토콜을 취한다. 즉, 표준 프레임워크 내에서 배차 의사결정은 상위 플랫폼의 최적화 로직과 하위 자율 시스템의 자율적 실행 가능성 판단이 메시지 교환을 통해 유기적으로 조정되는 폐루프(closed-loop) 상호작용 과정으로 구현된다.

Table 3은 이러한 메시지 구조를 독자가 이해하기 쉽도록 주요 메시지 범주별로 단순화하여 정리한 것이다. 예를 들어, 장비 위치 메시지는 메시지 헤더와 함께 장비의 위치, 방향, 속도, 위치 정확도 등을 포함하여 FMS가 장비의 실시간 운행 상태를 파악하도록 지원한다. 또한 작업 할당 관련 메시지는 FMS의 배차 요청과 AHS의 수락 또는 거절 응답을 구조화함으로써, 상위 운영 의사결정과 자율시스템의 실행 가능성 판단을 연결한다. 따라서 ISO 23725의 메시지 체계는 단순한 데이터 전송 형식이 아니라, AHS와 FMS 간 운영 정보의 의미를 일관되게 공유하기 위한 인터페이스 구조로 이해할 수 있다.

ISO 23725의 적용 가능성과 국내 활용 방향

국제 표준 생태계의 관점에서 ISO 23725는 그간 산업계 내 개별 벤더 중심으로 파편화되어 논의되던 상호운용성 규격을 공식 국제표준 체계 내로 제도화한 선도적 사례이다. 본 표준은 자율 및 반자율 광산 장비의 기능안전과 물리적 위험 저감을 규정하는 ISO 17757과 명확히 차별화된다. ISO 17757이 단위 장비의 안전 운전 요구사항에 초점을 맞춘다면, ISO 23725는 AHS와 FMS 간의 운영 정보 모델 및 작업 조정 프로토콜을 다룬다. 따라서 두 표준은 경쟁 관계가 아닌 상호보완적 관계이며, 글로벌 스마트마이닝 표준 생태계에서 상호보완적인 역할을 수행하는 주요 표준으로 이해할 수 있다. 이러한 개방형 표준의 제도화는 기존의 폐쇄적인 시스템 구조를 유연하고 확장 가능한 아키텍처로 전환하는 기저가 된다.

본 표준이 지닌 실질적인 첫 번째 적용 가능성은 다중 벤더 혼합 플릿 운영 및 단계적 자율화의 실현이다. 이기종 장비 및 제어 플랫폼이 혼용되는 실제 노천광산 환경에서 ISO 23725 기반의 인터페이스는 특정 공급자에 대한 기술적 종속성을 완화하는 데 기여할 수 있다. 광산 운영자는 표준화된 정보 모델을 바탕으로 시스템의 외연을 유연하게 확장할 수 있으며, 이는 전면적 자율화가 어려운 현장에서 일부 공정이나 구역부터 단계적으로 자동화를 도입하는 점진적 구축 전략을 가능케 한다.

두 번째 가능성은 디지털 트윈 및 가상 시뮬레이션 플랫폼과의 유기적 연계이다. Fig. 4에 제시된 바와 같이, ISO 23725가 정의하는 구조화된 실시간 데이터 흐름(장비 텔레메트리, 지도 토폴로지, 생산 사이클 상태 등)은 가상 공간에 물리 광산의 동적 상태를 정확히 동기화하는 인터페이스 인프라로 기능한다. 이를 통해 운영자는 생산 병목 분석, 배차 알고리즘 검증, 시나리오별 가상 테스트를 고도화할 수 있다.

Fig. 4.

ISO 23725-based standardized data interface for digital twin and simulation-based mining operations.

다만 ISO 23725를 실제 광산 현장 또는 R&D 테스트베드에 적용하기 위해서는 표준 메시지 구조를 이해하는 것만으로는 충분하지 않으며, 데이터 구성, 시스템 연계 조건, 통신 인프라, 기존 시스템과의 호환성 등을 함께 검토해야 한다. Table 4는 ISO 23725 기반 인터페이스 구현 시 요구되는 주요 조건과 국내 적용 과정에서 예상되는 기술적 어려움을 정리한 것이다. 특히 AHS와 FMS가 동일한 장비를 인식하기 위해서는 일관된 EquipmentId 체계가 필요하며, 실시간 운영 상태를 공유하기 위해서는 시간 동기화, 좌표계 및 지도 기준, 장비 상태 코드, 생산 상태 정의가 시스템 간에 정합되어야 한다. 또한 WSS 기반의 이벤트 메시징 구조를 안정적으로 운용하기 위해서는 통신 지연, 메시지 누락, 재연결 처리, 네트워크 음영 구간에 대한 대응이 필요하다. 이러한 조건은 대형 노천광산뿐만 아니라 국내 중소규모 광산이나 갱내광산 환경에서 ISO 23725를 활용할 때 반드시 검토되어야 할 것이다.

Table 4에서 정리한 구현 조건과 기술적 어려움을 고려할 때, 국내 광업 분야에서 ISO 23725의 단기적 활용 방향은 스마트마이닝 R&D 실증사업의 참조 기준 및 가상 테스트베드 구축에 초점을 맞추어야 할 것이다. 국내 광산은 글로벌 대형 노천광산에 비해 규모가 작고 갱내광산 중심의 환경이 많아 본 표준을 원형 그대로 즉시 적용하기에는 한계가 있다. 따라서 실제 AHS 도입 전 단계라 할지라도 가상 AHS 에뮬레이터, 운반 시뮬레이터, 디지털 트윈 플랫폼을 연계하여 ISO 23725의 메시지 스키마와 데이터 흐름을 선제적으로 실증하는 시나리오 설계가 현실적이다.

ISO 23725는 기본적으로 노천광산의 AHS와 FMS 간 상호운용성을 전제로 설계되었으므로, 갱내광산 및 중소규모 광산 비중이 큰 국내 환경에 적용하기 위해서는 기능 영역별 적합성과 확장 필요성을 구분하여 검토할 필요가 있다. Table 5는 ISO 23725의 주요 기능 영역을 국내 광산 조건과 대비하여, 직접 적용이 가능한 부분과 보완이 필요한 부분을 정리한 것이다. 예를 들어, 통신 및 메시징 구조는 국내 R&D 테스트베드에서도 비교적 직접 활용할 수 있으나, 갱내광산에서는 무선 통신 음영구간, 지연, 재연결, 메시지 버퍼링 문제가 추가로 고려되어야 한다. 또한 노천광산의 도로망을 전제로 한 지도 및 라우팅 구조는 갱내광산의 3차원 갱도망, 램프, 갱도 교차부, 레벨, 광석 슈트 및 제한구역을 표현할 수 있도록 확장될 필요가 있다.

이와 같이 ISO 23725의 국내 적용은 원형 표준의 단순 도입이 아니라, 국내 광산의 장비 구성, 위치 인식 방식, 운반 공정, 통신 인프라, 안전 조건을 반영한 단계적 확장 과정으로 이해하는 것이 적절하다. Table 5와 같은 기능 영역별 갭 분석을 바탕으로 국내에서 개발된 기존 차량관리, 생산관리 및 모니터링 시스템의 데이터 항목을 ISO 23725의 정보 모델과 비교·분석하면, 국내 스마트마이닝 기술의 상호운용성 성숙도를 진단하는 벤치마크 기준으로 활용할 수 있을 것이다.

중장기적 관점에서는 본 표준을 국내 스마트마이닝 기술 가이드라인 수립 및 국가 연구개발(R&D) 과제의 표준 요구사항 설정에 적극적으로 활용할 필요가 있다. 통상적인 산학연 공동 연구에서 빈번히 발생하는 데이터 구조의 파편화 문제를 해결하기 위해, 장비 위치, 지도 정보, 작업 할당 등 핵심 데이터 포맷을 ISO 23725 기반으로 통일함으로써 연구 성과의 재사용성과 시스템 간 결합성을 극대화할 수 있다. 또한, 국내 장비 제조사, 시스템 통합 기업, 소프트웨어 개발사들이 초기 설계 단계부터 본 국제표준 아키텍처를 준수하도록 유도한다면, 향후 국산 스마트마이닝 기술의 글로벌 호환성 확보 및 해외 시장 진출을 위한 전략적 교두보가 마련될 것이다.

다만, ISO 23725의 국내 적용을 위해서는 해결해야 할 기술적·제도적 과제가 존재한다. 첫째, 표준 핵심 용어와 아키텍처 개념에 대한 국내 광업계의 학술적·실무적 합의와 국문 표준화 작업이 선행되어야 한다. 둘째, 국내의 독특한 광산 운영 거동이 자율운반 중심의 본 표준 스키마와 부합하는지 정밀한 갭 분석(gap analysis)이 요구된다. 셋째, 앞서 언급한 바와 같이 본 표준의 제외 영역인 사이버보안, 기능안전, 비상정지 프로토콜 등은 국내 보안 지침 및 안전 규정과 연계한 통합 가이드라인 형태로 보완되어야 한다.

특히 ISO 23725의 제외 영역은 국내 스마트마이닝 구축 과정에서 별도의 기술 가이드라인으로 구체화되어야 한다. AHS–FMS 간 메시지 구조와 데이터 의미 체계는 ISO 23725를 참조할 수 있지만, 사용자·시스템 인증, 접근 권한 관리, 통신망 보호, 로그 관리 등은 산업용 제어시스템 보안 원칙과 연계하여 설계되어야 한다. 또한 작업 할당의 안전한 실행, 장비 정지, 비상정지, 작업자 접근 제한, 갱내 대피 및 비상 대응과 같은 기능은 ISO 23725의 직접 범위가 아니므로, ISO 17757과 국내 광산안전 관련 제도, 현장 작업 절차, 위험성 평가 체계와 함께 통합적으로 다루어야 한다. 이러한 관점에서 국내 기술 가이드라인은 ISO 23725 기반 상호운용성 계층, 사이버보안·인증 계층, 기능안전·비상대응 계층, 현장 운영 절차 계층을 구분하되 상호 연계하는 다층 구조로 설계되는 것이 바람직하다.

결 론

본 논문에서는 스마트마이닝 시스템의 상호운용성 관점에서 최근 제정된 국제표준 ISO 23725의 기술적 구조와 의의를 고찰하고, 이를 국내 광업 생태계에 전략적으로 적용하기 위한 방향성을 논의하였다. 스마트마이닝의 실질적 가치는 개별 장비의 자동화 성능만으로 확보되는 것이 아니라, 현장의 이기종 장비, 상위 생산관리 플랫폼, 그리고 디지털 트윈 기반의 가상 운영 인프라가 일관된 정보 모델을 바탕으로 유기적으로 연계될 때 극대화된다. 이러한 측면에서 AHS와 FMS 간 상호운용성은 미래 스마트 광산의 확장성, 운영 효율성, 지속가능성을 결정하는 핵심 기반이며, ISO 23725는 벤더별·현장별로 파편화된 기술 환경을 표준화된 통합 구조로 전환하기 위한 국제적 참조 기준으로서 중요한 학술적·산업적 의의를 지닌다.

ISO 23725는 대규모 노천광산 환경을 중심으로 AHS와 FMS 간 실시간 양방향 정보 교환을 정의하고, 계층화된 메시지 구조와 표준화된 통신 체계를 통해 양 시스템이 동일한 운영 맥락을 공유할 수 있도록 한다. 본 연구의 분석 결과, ISO 23725는 개별 자율장비의 주행 알고리즘이나 안전 제어 로직을 직접 규정하기보다는, 시스템 간 정보 교환과 운영 상태 공유를 표준화함으로써 다중 시스템의 유기적 연계를 가능하게 하는 개방형 아키텍처 표준으로 이해할 수 있다. 국내 광산은 해외 대형 노천광산에 비해 규모, 장비 구성, 자동화 인프라 측면에서 차이가 있으나, ISO 23725가 제시하는 정보 모델과 인터페이스 개념은 단기적으로 가상 에뮬레이터, 디지털 트윈, R&D 시험광산의 핵심 데이터 기준으로 활용될 수 있다. 나아가 중장기적으로는 산학연 연구 성과의 재사용성을 높이고, 국내 스마트마이닝 기술의 국제 표준 호환성을 확보하기 위한 기반 가이드라인으로 기능할 수 있다.

종합하면, ISO 23725의 핵심 가치는 자율장비의 고유 제어 로직을 규제하는 데 있는 것이 아니라, 다중 벤더 환경에서 이기종 시스템들이 일관된 방식으로 협력할 수 있도록 하는 표준화된 소통 체계를 제공한다는 점에 있다. 스마트마이닝이 고도화될수록 상호운용성 표준은 선택적 기술 요소가 아니라, 파편화된 현장 데이터를 통합 가능한 운영 자산으로 전환하고 전체 공정의 데이터 기반 운영 최적화를 실현하기 위한 필수 인프라가 된다. 따라서 ISO 23725에 대한 체계적 분석과 국내 적용 시나리오 제언은 향후 국내 스마트마이닝 기술 역량 강화, 표준 기반 실증사업 고도화, 그리고 지속가능한 디지털 광산 운영체계 구축을 위한 중요한 기반을 제공할 것으로 기대된다.