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네덜란드 조선산업 웨비나
한국 조선소 친환경·스마트 솔루션으로 시장점유율 50% 선점
[578호] 2021년 11월 03일 (수) 11:55:18 류지훈 ryujihoon93@naver.com

주한 네덜란드 대사관 10월 12일, 13일 웨비나 개최
“암모니아, 수소 등 합성연료, 연료 전지, 바이오연료 활용 장기대안 필요”

 

코로나19로 타격받은 국내 조선산업이 2020년 하반기 이후 세계 경제 회복과 함께 성장세를 보이면서 올해 상반기 기준 국내 조선소는 선박 수주 43.6%, 건조 34.7%, 수주 잔량 33.9%를 차지했다. 특히 컨테이너선을 필두로 선종별 전 세계 시장점유율 50%를 차지했으며, 국내 조선소들은 친환경·스마트 선박기술 솔루션을 내놓으면서 전 세계 조선시장에서 경쟁력 우위를 선점하고 있다. 
이와 관련 주한 네덜란드 대사관이 10월 12일부터 13일 양일간 한국과 네덜란드 수교 60주년을 맞아 양국의 조선산업 협력을 기념하기 위해 ‘네덜란드 조선산업 웨비나’를 개최했다.


‘네덜란드 조선산업 웨비나’는 ‘탄소 배출제로 선박을 위한 혁신’ ‘디지털 전환을 통한 안전하고 효율적인 운항’ ‘친환경 선박으로 에너지 전환’ 3가지 대주제를 가지고 한국과 네덜란드 조선산업 전문가들이 디지털 혁신과 에너지 전환 현황을 발표하고 비즈니스 협력 방안을 모색하는 자리로 이뤄졌다.
첫째 날은 △김성현 한국조선해양플랜트협회기획조사팀 부장 ‘한국 조선산업의 현황’ △로엘 드 그라프 네덜란드해양기술협회(NMT) 협회장 ‘네덜란드의 해양기술’ △김인일 대우조선해양 스마트십연구부 부서장 ‘대우조선해양의 스마트십 솔루션’ △요한 드 용 네덜란드해양연구소 국제협력매니저 ‘친환경 에너지 및 대체연료 솔루션’을 발표했다. 둘째날은 △김대혁 아비커스 R&D 팀장 ‘자율운항선박 기술 및 비즈니스’ △빈센트 캄펜스 로테르담항만청 디지털전략매니저 ‘로테르담항의 항만디지털 혁신기술’ △이온 삼성중공업 조선기술영업팀 프로 ‘삼성중공업의 탈탄소 기술’ △유릿 베르그스마 네덜란드응용과학연구소 사업개발매니저 ‘지속가능한 해양에너지로의 전환’을 발표했다. 발표가 끝난 뒤 웨비나에 참석한 조선업계 관계자들과 토론과 질의응답 시간을 가졌으며, 이후 네덜란드 해양 및 조선 기업에 대한 소개가 이어졌다.


요안나 도너바르트 주한네덜란드대사관 대사는 환영사를 통해 “한국의 조선산업은 다양한 산업에 영향을 미치는 기초 산업 중의 하나이다. 2030년까지 한국 조선소 생산성을 30~50% 향상시켜 국내 조선업계가 전 세계 친환경 선박 수주량의 75%, 자율주행 선박의 전 세계 수주량의 50%를 달성하는 것을 목표로 하고 있다”며 “2021년은 네덜란드와 한국의 수교 60주년을 기념하는 해이다. 주한 네덜란드대사관은 정부 지식기관, 모든 기업과 양국 간의 협력을 해나갈 것이다”고 말했다.

 

김성현 “한국 전 세계 선박 수주 43.6%, 건조 34.7%, 수주 잔량 33.9% 차지”

 

   
 

김성현 한국조선해양플랜트협회 기획조사팀 부장은 한국의 조선산업과 시장 현황 및 한국 조선사들의 강점, 정부의 조선산업 정책을 소개했다.
지난해 코로나19로 타격을 받은 국내 조선산업은 2020년 하반기부터 각국의 경제 부양책과 백신 보급 확대 등으로 세계 경제 회복과 함께 해상 물동량이 증가국면을 보이고 있다. 컨테이너선을 중심으로 해운 운임 상승과 신조 발주량도 크게 증가하면서 현재는 예년 수준의 회복세를 보이고 있다. 김 부장은 “최근 국제해사기구를 중심으로 각국의 친환경 정책 및 규제를 통한 새로운 연료 추진 시스템의 적용, 온실가스 규제의 현존선 확대로 인한 교체 수요 등은 향후 신규 시장 회복에 긍정적인 요인이 될 것”이라며 “올해 상반기 기준 한국은 전 세계 선박 수주 43.6%, 건조 34.7%, 수주 잔량 33.9%를 차지하고 있다”고 밝혔다. 이는 올해 해외 시장 호조를 이끈 컨테이너선이 수주에 큰 기여를 하였으며 LNG, LPG 등 가스 운반선, 대형 유조선 등 고부가 선박 시장에서의 차별화된 기술력으로 시장 경쟁 우위를 지속하고 있는 요인으로 김 부장은 분석했다.
김 부장이 제시한 ‘한국 선종별 수주 잔량’ 그래프에 따르면, LNG 운반선, 컨테이너선, 탱커선 순으로 93.5%를 차지하고 있다. 올해 상반기 기준 한국 조선소의 제품별 세계 시장 점유율은 50% 이상을 차지하고 있다. 올해 8월 CGT 기준으로 조선사별 수주 잔량은 삼성중공업, 현대중공업, 대우조선해양, 현대삼호중공업, 현대미포조선 순으로 수주액 기준으로는 전 세계 1위를 차지하고 있다. 


김 부장은 한국 조선사들의 차별화된 전략으로 △친환경 추진 시스템의 저탄소 선제 기술 대응 및 기술개발 △에너지 저감 장치 및 연료·화물 소송 위한 화물차 소재 구조 기술 개발 △인공지능, 빅데이터, 사물인터넷(IoT) 도입 등을 통한 자율운항 선박 기술 개발 △스마트 팩토리 연구 개발을 꼽았다. 특히 현대중공업은 세계 최초로 메탄올 추진 초대형 ‘컨’선 8척을 수주했으며, 2030년까지 ‘수소 경제이행 로드맵’을 제시했으며, 대우조선해양은 세계 최초 쇄빙 북극해 LNG운반선을 건조했다. 삼성중공업은 2025년 암모니아 추진 선박 실선화를 목표로 아프라막스 탱커의 기본 인증 획득과 5G 기반의 자율운항 실증 시스템을 구축했다.
한국 정부는 조선산업의 근본적인 패러다임을 변화시키기 위해 항만의 디지털 트윈 전환, 친환경 미래 모빌리티 및 노후 선박의 친환경 선박으로의 전환을 지원할 계획이다. 김 부장은 “정부 정책과 조선업계의 노력을 통해 우수한 인력, 기술력과 건조 경험 등과 글로벌 파트너십을 통해 새로운 미래 패러다임을 주도할 계획이다”고 강조했다.

 

로엘 드 그라프 “‘해양 탈탄소 마스터 플랜’ 세워 2030년 친환경 내륙선박 50척 건조 계획”

 

   
 


로엘 드 그라프 네덜란드해양기술협회(NMT) 협회장은 NMT가 추진 중인 조선산업 친환경 혁신 프로젝트를 소개했다.
NMT는 네덜란드의 조선소 해양장비 공급업체와 조선서비스 제공업체를 대표하는 협회이다. 로엘 드 그라프는 네덜란드 해양산업의 전반적인 소개를 시작으로 네덜란드의 조선혁신과 연구프로그램을 소개했다.
네덜란드 해양산업은 150km 범위 내에 모든 인프라가 갖춰져 조선 시설과 서유럽 내륙 선박의 약 55%가 등록되어 있다. 네덜란드 내에는 약 100개 이상의 조선소가 강 유역을 따라 위치하고 있으며 대부분 서부지역에 집중되어 있다. 이 지역의 조선소에서는 원양어선을 건조하는 조선소 17개와 네덜란드를 대표하는 ‘다멘’그룹의 조선소가 위치해 있다. 특히 다멘 그룹은 전 세계에 36개의 조선소와 수리장을 보유하고 있다.
로엘 드 그라프는 “네덜란드 조선산업은 연료 소모량을 약 70% 낮춘 쾌속정과 LNG선박 등 친환경 설계에 맞는 조선 혁신을 이루고 있다”며 “최근에는 전기 배터리 팩을 이용한 유조선을 건조하고 있으며 2022년 5월에 인도할 예정이다”라고 전반적인 네덜란드 조선산업의 현황을 소개했다.


친환경·디지털화 기조에 맞춰 네덜란드 해양기자재업체에서도 디지털 모니터링, 배터리팩, 폐열 회수 시스템, 고효율 추진기 등 다양한 솔루션 통해 지속 가능한 조선 산업을 제고하고 있다.
특히 네덜란드는 조선산업의 친환경 혁신을 위해 프로젝트를 진행 중이다. 로엘 드 그라프에 따르면, ‘해양 탈탄소 마스터 플랜’을 세워 지속가능한 선박으로서의 전환을 목표로 2030년까지 친환경 내륙선박 50척을 건조할 계획이다. 또한 ‘와스프(wasp)’라는 프로그램을 통해 북해 지역 7개국과 49개지역 간의 초국가적 협력을 추진할 방침이다.
동 프로그램을 통해 중소 조선소에 유연한 모듈식 제조를 위한 사용자 중심 솔루션을 제공하고 타 산업 간의 지식과 기술 공유를 할 계획이다. 아울러 ‘람세스’프로젝트를 통해 지속 가능하고 효율적인 선박을 위해 탈타소를 실현할 계획이라고 밝혔다.


김인일 “LNG 단기 대안…수소, 암모니아, 바이오연료 활용 가능 대안 필요”
김인일 대우조선해양 스마트십연구부 부서장은 대우조선해양의 탄소 저감 솔루션에 대한 새로운 혁신에 대해 발표했다.
김 부서장은 대우조선해양은 IMO의 환경규제 정책에 대응하기 위해 선박 엔진의 친환경 기술과 친환경 연료에 대한 연구에 대해 설명했다. 기술적인 측면에서는 선박 엔진과 연결된 추진축에 발전용 코일을 설치해 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 발전할 수 있는 장치인 ‘샤프트 제너레이터’와 선박 운항 시 받는 저항을 감소시키고 엔진효율을 높여주는 ‘베리어블 프리퀀시 드라이브’, 풍력을 이용한 ‘로터 세일’ 등을 자체 개발하고 있다. 또한 IT기술을 접목하여 탄소배출을 줄일 수 있는 스마트 솔루션도 개발하여 제품화하고 있다.
친환경 연료 측면에서 김 부서장은 “LNG는 단기적 관점에서만 탄소를 감축할 수 있어 장기적으로 암모니아, 수소 등 합성연료와 연료 전지, 바이오연료를 활용한 대안들이 필요하다”며 “현재는 조선산업에서 암모니아 추진선이 현실적인 대안으로 떠오르고 있으며, 대우조선해양도 암모니아와 수소, 연료전지 활용에 대한 많은 연구가 이뤄지고 있다”고 설명했다.


이와 관련 대우조선해양은 영국 로이드선급(LR)으로부터 2만 3,000TEU급 암모니아 추진 초대형 컨테이너선에 대한 기본 인증을 획득했다. 대우조선해양은 올해 6월부터 LR, 글로벌 엔진메이커인 ‘만(MAN)에너지솔루션즈’와 공동으로 암모니아 추진 선박 공동개발 프로젝트를 진행했다. 동 프로젝트에서 대우조선은 암모니아 추진시스템에 대한 기본 설계를 담당했으며, 만에너지솔루션즈는 암모니아 이중연료 추진엔진에 대한 개발을 담당했다. LR은 해당 설비에 대한 위험성과 적합성을 검토했다. 김 부서장은 “암모니아 엔진의 문제점은 다른 연료에 비해 열량이 낮아 상대적으로 큰 연료 탱크 사이즈가 필요하여 컨테이너를 많이 적치할 수 있는 암모니아 엔진 설계안을 구상하고 있다”고 설명하면서 스마트십 기술 서비스에 대해 △데이터 처리 스마트 플랫폼 △경제운항 솔루션 △충돌회피 시스템 △에너지 절감 장치 △그린 스마트 시스템 등을 통해 선박의 성능 향상에 주력하고 있다고 밝혔다.
김 부서장은 “대우조선해양만이 가지고 있는 기술로 친환경·스마트 시스템을 자체 개발하여 선주들이 동 시스템들을 편안하고 자동화해서 쓸 수 있도록 편의성을 제공하고 있다”며 강조했다. 이와 함께 대우조선해양은 선박 운항에 대한 디지털화 연구를 통해 ‘저스트 타임 어라이벌(JIT)’을 구현하여 선박이 해상과 육상에 불필요하게 대기하는 시간을 줄이고 CO2를 감축할 수 있는 연구를 진행 중이다.

 

김대혁 “나스 2.0 컨트롤 시스템 위험성 산재, 울산시서 테스트 프로젝트 진행”
김대혁 아비커스 R&D 팀장은 아비커스의 자율주행 솔루션인 ‘나스(NAS)’ ‘바스(BAS)’ ‘나스2.0’를 소개하고 향후 자율주행 선박의 미래를 전망했다.
아비커스는 자율운항 등 스마트선박 사업을 강화하기 위해 자율운항 솔루션과 항해 보조시스템을 개발·판매하는 현대중공업의 자회사이다. 크루즈선박, 소형 레저보트 등 선박의 자율운항 수준을 향상시키기 위해 올해 1월부터 자율주행 솔루션을 통해 ‘나스(NAS)’ ‘바스(BAS)’ ‘나스2.0’ 시스템을 개발하고 있다. 김 팀장에 따르면, ‘나스’는 항법 보조 시스템으로 인적오류의 의한 사고를 방지하기 위한 솔루션이다. 동 솔루션은 자율운행자동차의 AI 센싱기술을 적용시켜 장애물을 감지할 수 있다. 이는 레이더, 선박 자동원격 인식 신호 송수신기(AIS)를 통해 데이터를 수집하고 이를 시각화하여 실시간 지리 정보 등 해양환경정보를 전달할 수 있다. ‘바스’는 선박 접안 지원 시스템으로 선박의 크기, 속도 등으로 일어날 수 있는 사고를 방지하여 안정성을 향상시켜준다. ‘나스 2.0’은 ‘나스’와는 다르게 선박이 물체를 탐지하거나 의사결정에 관한 컨트롤을 자율주행차에 적용된 GPS 레이더, 컴퓨터 비전 등이 사람 대신 AI가 선장 역할을 하여 항로 주변을 감시하고 어선이 출몰할 경우 증강현실(AR)로 이를 알린다고 설명했다.


김 팀장은 “모든 솔루션은 이미 상용화가 되어 있다. 하지만 나스 2.0 컨트롤 시스템의 경우 아직 위험성이 있기 때문에 많은 연구를 진행하고 있다”며 “울산시에서 90m 크기의 크루즈 선박 운항과 관련된 테스트 프로젝트를 진행하고 있으며 차별화된 감지 시스템, 항해 시스템과 관련된 인터페이스도 향상하기 위해 노력하고 있다”고 말했다.
김 팀장은 자율주행차 시장과 자율주행 선박을 비교 분석한 결과 자율주행차는 자동차 시장에 40%를 차지하고 있으며 높은 자율주행기술을 보유하고 있다. 이를 자율주행선박에도 적용시켜 자율화 단계를 개선하고, 자율운항 기술의 도입에 따른 인력문제에 대해 “자율운항 엔지니어 인력이 향후 10~20년에는 필요할 것으로 예상되어 많은 기업이 자율주행 기술 교육을 위해 노력해야 한다”고 제안했다.

 

빈센트 캄펜스 “대우조선해양과 스마트 항만 기반 시설 인프라 구축 테스트”
빈센트 캄펜스 로테르담항만청 디지털전략매니저는 로테르담항의 항만디지털 혁신기술을 소개했다.
빈센트 캄펜스는 로테르담 항만의 스마트 항만으로 나아가기 위한 전략을 설명했다. 로테르담 항만청은 항만교통관리에 유용한 선박과 항만간의 디지털화 연결성에 중점을 두고 있다. 빈센트 캄펜스는 “로테르담항의 유럽의 주요항만으로서 많은 선박이 기항하기에 교통관리가 중요하다. 교통 컨트롤 타워 두개를 건설하여 날씨, 수질, 교통현황 등 데이터를 취합하여 연락망을 구축했으며 이러한 정보를 항만에 접안하는 선박에 제공하고 있다”고 설명했다.


또한 많은 선박이 향후 LNG, 수소 선박으로 바뀌면 친환경 에너지 또는 전기를 제공할 수 있는 항만으로 개발하고 있다. 이를 위해 10년 이내에 태양열 등 친환경 에너지를 활용한 인프라를 구축을 목표로 하고 있다.
디지털선박, 자율운항선박에 대비해 디지털 연결성 우선순위로 사이버보안과 클라우드 데이터 구축을 통한 스마트 항만을 나가기 위한 발판을 마련하고 있다. 이를 위해 로테르담항은 한국의 조선소와도 협력을 통해 스마트 항만 테스트를 진행하고 있다. 빈센트 캄펜스는 “대우조선해양과 파트너십을 맺고 선박의 생애 주기 맞춤 항만운영, 데이터 교환 등 스마트 기술을 접목한 테스트를 진행하고 있다”며 “디지털 데이터를 교환할 때 연료 배출량, 적시도착, 선박속도 최적화 등 선박이 항만에 기항할 때 고려되어야 할 사항을 접목하여 기반시설 인프라를 구축할 방침이다”고 강조했다.

 

이온 “재생에너지 수소연료 완전 탈탄소 연료, LNG 연료·수소 듀얼 퓨얼 구상”
이온 삼성중공업 조선기술영업팀 프로는 삼성중공업의 탈탄소 기술 및 방향에 대해 발표했다.
삼성중공업은 온실가스 절감을 위한 대표적인 탈탄소 기술은 LNG 연료 솔루션으로 현재 약 36척에 동 솔루션을 적용해서 약 20%의 CO2 절감을 효과를 보고 있다. 또한 선형최적화(Hull-formoptimization) 기술을 통해 모든 선박에 배출 CO2양을 3~5% 절감을 예상하고 있다. 샤프트 제너레이터를 적용하여 1~2% CO2를 절감한 선박이 40척이며 에너지 절감 장비를 통해 선박 에너지 효율을 극대화하여 3~8% 절감할 것으로 예상하고 있다. 이와 함께 대체 연료에 대한 기술 연구를 진행 중이다. 이 프로는 “배터리 하이브리드 시스템은 이미 검증된 기술로서 전력 시스템의 효율을 개선하여 CO2 배출을 감소시키는 기술이다. 전력의 소요가 낮을 때 남는 전력을 배터리에 저장했다가 순간적인 전력을 방출하는 시스템이다”며 “이러한 과정을 통해서 전체 전력망의 효율과 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 연료 전지는 연료의 화학 에너지를 직접적으로 전기 에너지로 변환시키는 발전 장치이다. 기존 엔진과 비교해 연료 전지는 폭발 공정이 없기 때문에 친환경적인 장점이 있다”고 설명했다.


특히 연료 전지는 LNG가 아닌 수소를 사용하게 되면 물을 제외한 CO2 및 다양한 오염물질의 배출이 없다는 점이 큰 장점이다. 암모니아도 제로 탄소 연료로 끓는 점이 –33℃로 상대적으로 액화 및 유지·관리 용이하다. 이 프로는 “재생에너지를 통해 만들어진 전기를 통해 물을 전기 분해함으로써 수소연료를 만들어내는 것이 궁극적인 CO2 제로 연료이다”며 “삼성중공업은 수소 대체 연료를 활용한 컨셉 디자인을 LNG 연료와 수소를 듀얼 퓨얼로 사용하도록 구상했다. 현재 수소를 단독으로 추진 연료로 사용할 수 없어 듀얼 퓨얼 엔진을 활용하여 LNG로 추진하다가 수소 연료 전지를 활용해서 전기를 생산한 후 전기 모터를 이용해 추진을 방식의 선박을 구상하고 있다”고 밝혔다.

 

유릿 베르그스마 “네덜란드 친환경 생태계 구축, 실현 가능한 친환경 에너지 지표 세워야”
유릿 베르그스마 네덜란드응용과학연구소(TNO) 사업개발매니저는 해양의 지속가능성을 위한 에너지의 전환은 필수라고 주장했다.
네덜란드는 국내외로 조선산업의 친환경 생태계를 구축하여 이용 가능한 솔루션, 기술적 솔루션, 지속 가능한 에너지원, 친환경 기술을 구축하고 있다. 유릿 베르그스마는 “TNO는 2030년을 기준으로 기술·물리·재정적으로 궁극적인 100% 지속 가능한 친환경 해상 에너지 전환에 힘쓰고 있다”며 “친환경 기술에 대한 적용 가능성을 파악하고 명확한 전략적 방향을 가지고 나아가야 한다”고 강조했다. 친환경 인프라 측면에서도 LNG, 메탄올, 암모니아, 수소 등 선박 설계 디자인의 방향성을 잡고 친환경 에너지로의 전환에 대한 지표를 세워야 한다고 그는 설명했다. 이와 관련 ‘조선시장에서 친환경 에너지를 어떻게 수용해야 할지’ ‘규모를 어떻게 확대할지’를 고민해야 하며, 2030년 이후 유럽 연합의 에너지 시스템 구조는 불확실할 것으로 예상되는 가운데 ‘단계별로 어디에 비중을 두어야 할지’를 예상하여 친환경 생태계를 구축해야 한다고 그는 제안했다.
TNO는 ‘그린 마리타임 메탄올’ ‘탄소포집 및 컨셉 디자인’ 프로젝트를 진행하고 있다. ‘그린 마리타임 메탄올’ 프로젝트는 조선산업의 모든 이해관계자를 위해 메탄올 연료에 대한 안전지침을 제공하고 실현 가능한 비즈니스 사례를 찾는 것이 목적이다. ‘탄소포집 및 컨셉 디자인’ 프로젝트도 안전 지침을 제공하는 것을 목적으로 CO2 포집·저장 기술의 방법에 대한 솔루션을 개발하고 있다. 그는 “TNO는 2030년까지 지속 가능한 해운운송의 그린 산업 분야의 표준 규제를 만들고 다양한 지원책, 인프라구축, 지원정책 등을 진행하고 있다”며 “안전한 기술 개발을 위해 국내외로 다방면에서 협력할 계획이다”고 밝혔다. 

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