독보적 경쟁력으로 세계시장 석권

LNG선박 관련기술 개발 및 설계능력 ‘세계 최고’

[에너지신문] 대우조선해양은 액화천연가스 운반선 분야에서 세계최고의 경쟁력을 보유하고 있다. 전세계 조선소 중 가장 많은 LNG선을 건조한 것을 비롯해 LNG-RV 세계 최초 건조, 21만㎥급 설계표준 채택과 건조, 26만㎥급 LNG선 세계 최초 설계 등 탁월한 기술력과 건조능력으로 고부가가치 선박인 가스선 시장을 선도하고 있다.

▲대우조선해양 LNG선 건조 능력은?

대우조선해양의 LNG선 총 수주량은 2014년 7월 기준 총 116척, 인도량 누계는 91척에 이른다. 특히 LNG선 건조기간이 전세계에서 가장 짧다. 화물창 보온작업 기간 6개월, 총 건조기간 약 18개월로 동종 타사보다 각각 3개월, 6개월을 단축시켰다.

또한 차세대 21만㎥급 대형 LNG선 표준 설계 및 최다 수주, 동 프로젝트 설계표준 채택 등의 성과를 이뤄냈다. 대형 LNG선 발주 프로젝트인 ‘카타르가스 프로젝트III’까지 총 44척 중 50%인 22척을 수주, 세계 최다 수주 실적을 보유하고 있다.

LNG선 관련 기술 및 설계능력 역시 세계 최고수준이다. 지난 2005년 3월 스페인 빌바오에서 열린 ‘가스텍 2005’에서 세계 최초로 25만㎥급 LNG선의 설계 발표로 전 세계를 놀라게 했으며 이에 대한 기술개발 공로로 사상 두번째 ‘푹스 어워드’상을 수상한 바 있다.

▲ 세계 시장을 석권하게 된 배경

대우조선해양은 선택과 집중, 그리고 선투자를 통해 시장을 선점하는 블루오션 전략으로 세계 시장을 석권할 수 있었다.

지난 1992년 당시 LNG선 분야 선두주자인 일본과 현대중공업의 전략선종이던 모스형을 선택하지 않고 국내 최초로 화물창이 이중으로 설치되는 샌드위치 타입으로 안전성이 우수한 멤브레인형(GT NO.96 Type LNG선)을 선택, 차별화된 전략을 펼쳤으며 이후 ‘멤브레인형 LNG선’이 대세로 떠올랐다.

생산기술 자체개발을 통한 원가절감과 건조기간 단축 역시 대우조선해양의 강점으로 꼽힌다. 화물창 건조분야에서 단열박스 자동 설치로봇, 인바 자동용접장치 등 30여종의 화물창 전용 자동화 장비와 300여종의 JIG를 독자기술로 개발했으며 커플러베이스 선행설치, 시스템 발판 선행설치, 인바 용접 자동화율 극대화 등 신공법 개발로 화물창 건조기간을 10개월에서 6개월로 크게 단축시켰다.

특히 기존에 전량 수입에 의존하던 LNG선 화물창 전용 시스템발판을 국내 최초로 자체설계 및 개발에 성공, 국산화시킴과 동시에 △기존 대비 30%의 경량화 △투자비용의 획기적인 절감 △사용자 편의성의 증대를 통한 생산성 향상 △건조기간 단축 등에 기여했다.

LNG선의 안전성을 유지하고 LNG 관련 시스템들을 통합 제어하는 IAS(Intergrated Automation System)를 자체 기술을 통해 보다 효율적인 시스템으로 개발함으로써 장비 도입가를 낮추고 LNG선 건조의 주도권을 확보했다. 또한 선원들이 LNG관련 시스템을 실제와 같은 조건에서 익힐 수 있는 시뮬레이터를 IAS를 바탕으로 개발, 제공함으로써 기술 우위에 의한 선주의 신뢰 획득에 성공했다.

기술공급사에 의존하던 시운전 절차를 자체 기술로 재정립하여 시운전 기간을 해상시운전 2~3일, 가스시운전 1주씩 각각 앞당겼으며 모든 LNG운영 시스템을 -100℃로 낮추는 ‘COLD TEST’용 플랜트를 자체 개발, 5일의 테스트 기간을 2일로 줄이고 신뢰도 역시 크게 높였다.

▲앞선 기술개발로 신규시장 창출

세계 최초로 해상 선박에서 LNG를 기화해 육상 소비자에게 공급하는 LNG-RV 개념을 실제 선박으로 수주, 2005년 1월 성공적으로 건조해 선주 측에 인도함으로써 LNG선 건조시장을 한 단계 진보시켰다.

LNG-RV는 2005년 4월 미국 루지애나 주 해상 106마일 지점에서 자체 탑재한 재기화 설비로 수송해간 LNG를 해상에서 기화시켜 해저 터미널로 공급하는데 성공, 본격 상용운전에 들어갔다.

이는 LNG-RV가 대규모 환경파괴와 투자비용이 들어가는 기존의 LNG 육상 처리기지 없이도 공급이 가능하다는 개념을 현실화 시킨 것으로 기술력으로 새로운 시장을 창출한 것으로 평가된다.

2005년 9월 당시 미국 루이지애나 지역을 초토화 시킨 초대형 태풍 ‘카트리나’가 지나갈 당시 두번째 인도된 LNG-RV인 엑셀런스호가 이 태풍을 견뎌내며 유일하게 피해지역에 천연가스를 공급, 지역 재해 복구에 큰 힘이 된 바 있다. 이에 엑스마 선주사 사장인 니콜라스 샤베리스 회장이 대우조선해양에 감사편지를 전달한 것은 유명한 일화다.

대우조선해양은 세계 최초로 화물창의 압력을 올려 기화가스 발생을 억제하는 S-LNGC(Sealed LNGC)를 개발, 국내외 관련 특허 10여건을 출원했다.

압력을 높이면 끓는 온도가 높아져 액체의 증발을 억제하는 압력밥솥의 원리를 응용한 S-LNG선은 현재 0.25bar인 LNG선의 화물창 내부 압력을 0.7bar까지 견디도록 설계, 운항 중 기화열을 자체 흡수토록 하는 기술이다. 화물창의 압력이 높아지면 -163℃의 액화가스 온도를 비등점(-157℃) 미만에서 약간 높여 유지하면서 외부 유입 열을 모두 LNG 온도상승으로 흡수해 기화가스를 전혀 발생시키지 않는다.

국산화를 통한 경쟁력 향상 및 국가경제 효과증대는 대우조선해양의 자부심이다. LNG선 고전압 배전반 중소기업인 KT전기와 공동으로 국산화에 성공했으며 LNG선박용의 고가 특수배관파이프 및 특수밸브 5종, 열팽창 흡수배관 등의 국산화를 비롯해 LNG선용 선수 프로펠러 국산화 외 다수의 국산화 품목을 보유하고 있다.

▲대우조선해양이 주도하는 LNG-RV

LNG-RV는 액화천연가스 재기화 선박(LNG Regasification Vessel)을 말한다. 천연가스를 액화된 상태로 실어 나르기만 하던 기존의 LNG선 위에 대규모 저장기지의 LNG 재기화 설비를 탑재해 해상에 정박한 채 액화천연가스를 공급 할 수 있다.

특히 배 위에 탑재된 재기화 설비를 이용해 싣고 온 액체 상태의 LNG를 육상에서 바로 쓸 수 있도록 기화한 다음, 해상에 설치된 터미널에 연결해 육상으로 바로 공급할 수 있다. LNG RV의 제작을 위해 LNG선의 건조와 LNG터미널의 건설, 정유, 가스 FPSO, 원유 셔틀탱크의 정박 및 하역기술 등 다양한 관련기술이 사용됐다.

LNG-RV는 막대한 육상 LNG 기지에 대한 투자비용 및 소요기간을 절감하고 환경파괴를 최소화하기 위해 등장했다. LNG를 이용하기 위해서는 약 수백만평 규모의 LNG선을 접안해 하역할 수 있는 LNG터미널과 하역된 LNG를 저장할 수 있는 대규모 육상저장기지가 필요한데 여기에는 천문학적인 규모의 투자비가 필요하다.

미국의 경우 환경 문제로 LNG공급기지 건설이 현실적으로 매우 어려워지고 있어 이에 대한 대체설비로 LNG-RV를 고안해 내게 됐다.

대우조선해양은 춘추 전국시대에 이른 LNG선 신조선 시장에서 벗어나 기술력으로 신개념 LNG선 시장을 창출했다. 천연 육상공급기지, 선단규모의 LNG선 등 대규모 시설투자를 수반하는 세계 가스 산업이 비교적 적은 투자로도 가능한 개념으로 변화시킨 것이다.

향후 LNG 공급 및 LNG선 신조 시장의 근본적 변화 예상되고 있다. 전문가들은 산술적으로 7척의 LNG-RV선과 해상터미널이 있으면 우리나라의 현재 LNG 공급량을 충당할 수 있을 것으로 전망하고 있다.

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