선박분야 기술로드맵 - kist 전자도서관ric.kist.re.kr/openinfo/ship_trm.pdf · 동...

선박 기술로드맵

2002. 6

산업자원부

한국산업기술재단

동 선박 기술로드맵 보고서 작성작업에는 다음의 전문가들이 참석하였습니다

위원 명단

이규열 서울대학교 교수/위원장

신수철 삼성중공업㈜ 부장/소위원장

한순흥 한국과학기술원 교수/소위원장

이종갑 한국해양연구원 책임연구원/소위원장

강병윤 한국중소조선기술연구소 부장

강사준 조선공업협회 부장

김수영 부산대학교 교수

김진선 산업자원부 서기관

김형태 충남대학교 교수

박제웅 조선대학교 교수

박형호 HSD 엔진㈜ 부장

반석호 한국해양연구원 단장

배재류 대우조선해양㈜ 차장

신종계 서울대학교 교수

이영효 현대중공업㈜ 부장

임효관 한진중공업㈜ 부장

정재현 한국해양대학교 교수

하태범 (사)한국선급기술연구소 팀장

황규옥 삼성중공업㈜ 부장

개 요

선박 기술로드맵의 목표는 세계1위 조선해양산업국으로서 위상을 공고히 하고

가격경쟁력 우위의 조선해양산업을 지식기반 기술경쟁력 우위 산업으로 전환하

기 위하여 선박·해양구조물의 전략제품기술, 조선 생산성 제고와 지식기반 미

래 산업화를 위한 조선시스템 기술, 그리고 정보기술, 안전기술, 환경보존기

술 등의 공통기반 기술의 발전 추세를 향후 10년까지 예측하였다.

예측된 기술을 대상으로 기술로드맵을 작성하였고, 또한 로드맵에 이어 기

술개발의 전략적 목표 설정과 자원 배분의 효율성을 도모하기 위하여 포

트폴리오를 작성하였다.

이를 토대로 실용화 가능한 핵심기술 개발 전략을 제시하고, 또한 정부지원

과 업체참여에 의한 산·학·연 협력 연구 및 기술개발의 자료를 제공하고자

하였다.

선박 기술로드맵 작성 대상 제품과 기술은 다음과 같다.

선박·해양구조물 전략제품 기술:

초대형 컨테이너 운반선, 호화유람선(Cruiser), 쇄빙상선, LNG관련 선박, 초

고속선, WIG(해면효과)선, 해양구조물, 공공복지선, 조선기자재

조선시스템 기술:

설계시스템, 생산관리시스템, 생산자동화시스템

공통기반기술:

정보기술, 안전기술, 환경보존기술

목 차

제 1 장 서론 1 ·········································································

··························································

··························································

·····················································

··································································

··································································

··································································

·········································································

·······················································

···················································

···························

···································

··················································

·····························································

·····························································

······································

·······································

··················································

···························································

····················································

···························································

·············

1.1 로드맵 작성의 대상 1

1.2 로드맵 작성의 목표 1

1.3 로드맵 작성의 프로세스 2

1.3.1 위원구성 2

1.3.2 작성기준 2

1.3.3 작성과정 3

제 2 장 비전 4

2.1 조선해양산업의 비전 4

2.2 세계 조선해양산업 현황 4

2.2.1 세계 조선해양산업의 시장 현황 및 전망 4

2.2.2 주요 경쟁국의 조선해양산업 현황 4

2.3 국내 조선해양산업 현황 4

2.3.1 산업기여도 15

2.3.2 수출기여도 15

2.4 조선기자재산업 현황

2.4.1 국내 기자재 산업

2.4.2 일본 기자재 산업

2.5 국내 조선해양산업의 경쟁력 분석 14

2.5.1 조선해양산업의 국제 경쟁력 15

2.5.2 부분별 경쟁력 비교 15

2.5.3 경쟁력 분석 22

2.6 국제경쟁력 강화 방안 22

2.6.1 시스템 기술 23

2.6.2 고부가가치 선박의 비중 확대 기자재 기술력 제고 24

2.6.3 정보기술의 조선 접목 및 통합시스템

2.6.4 중소형 선박의 경쟁력 강화

2.7 국내 조선해양산업의 정책

제 3 장 선박 마크로 로드맵 26 ····················································

··········································

·············································

············································

·················································

··········································

·····································································

··········································

·······················································

··················································

·························································

···················································

·····································································

··········································

·······················································

··················································

·························································

····································································

·····································································

··········································

·······················································

··················································

·························································

···································

·····································································

··········································

·······················································

··················································

·························································

·················

·····································································

3.1 선박 마크로 이미지 시나리오 26

3.2 선박 제품의 마크로 로드맵 26

3.2.1 마크로 로드맵 시나리오 26

3.2.2 제품 마크로 로드맵 27

제 4 장 선박 제품 세부 기술 로드맵 28

4.1 초대형 컨테이너(Container)선 28

4.1.1 정의 28

4.1.2 국내외 시장 및 기술 동향 28

4.1.3 향후 시장 전망 30

4.1.4 향후 기술개발 전망 31

4.1.5 기술개발 목표 32

4.2 호화유람선(Cruise Ship) 33

4.2.1 정의 33


4.2.3 향후 시장 전망 37


4.2.5 기술개발 목표 39

4.3 쇄빙상선 40

4.3.1 정의 40


4.3.3 향후 시장 전망 46


4.3.5 기술개발 목표 48

4.4 LNG(Liquefied Natural Gas) 운반선 49

4.4.1 정의 49


4.4.3 향후 시장 전망 52


4.4.5 기술개발 목표 54

4.5 LNG FPSO(Floating Production Storage Off- loading)

& LNG FSRU(Floating Storage Regasification Unit) 54

4.5.1 정의 54

4.5.2 국내외 시장 및 기술 동향 55 ··········································

·······································

·························································

································································

·····································································

··········································

·······································

·························································

···························

·····································································

··········································

························································

··················································

·························································

···················································

···································································

·········································

···················································

·························································

·······························

·····································································

··········································

·······················································

··················································

·························································

······················································

································································

··························································

······················································

····························································

····················································

···························································

·····································

4.5.3 향후 시장 및 기술개발 전망 56

4.5.4 기술개발 목표 58

4.6 초고속 선박 60

4.6.1 정의 61


4.6.3 향후 시장 및 기술개발 전망 64

4.6.4 기술개발 목표 64

4.7 WIG(Wing in Ground Effect:해면효과선)선 66

4.7.1 정의 66


4.7.3 향후 시장 전망 68


4.7.5 기술개발 목표 69

4.8 해양구조물(Offshore) 70

4.8.1 정의 70


4.8.3 향후 시장의 전망 71

4.8.4 기술개발 목표 72

4.90 공공 복지선(Boat for Public Welfare) 75

4.9.1 정의 75


4.9.3 향후 시장 전망 77


4.9.5 기술개발 목표 78

4.10 제품의 기술로드맵 79

4.11 조선기자재 82

4.11.1 박용 주기관 82

4.11.2 항해통신 장비 91

4.11.3 보조기계 95

4.11.4 POD 추진시스템 98

4.11.5 인테리어 100

4.11.6 조선기자재분야 기술 로드맵 106

제 5 장 조선시스템 세부 기술 로드맵 ………………………………………148

5.1 설계시스템 기술 …………………………………………………………148

5.1.1 개요……………………………………………………………………148

5.1.2 국내외 시장 및 기술동향 …………………………………………148

5.1.3 향후 시장 및 기술개발 전망 ………………………………… 152

5.1.4 기술개발 목표 ………………………………………………………155

5.1.5 설계시스템 기술 로드맵 …………………………………………157

5.2 생산관리 시스템 기술……………………………………………………158

5.2.1 개요……………………………………………………………………158

5.2.2 국내외 시장 및 기술 동향…………………………………………160

5.2.3 향후 시장 및 기술개발 전망………………………………………163

5.2.4 기술개발 목표 ………………………………………………………166

5.2.5 생산관리 시스템기술 로드맵 ……………………………………168

5.3 생산자동화 시스템기술…………………………………………………169

5.3.1 개요……………………………………………………………………169

5.3.2 국내외 시장 및 기술동향 …………………………………………171

5.3.3 향후시장 및 기술개발 전망 ………………………………………172

5.3.4 기술개발 목표 ………………………………………………………173

5.3.5 생산자동화 시스템 기술 로드맵 …………………………………177

5.4 조선시스템 기술 마크로 로드맵 시나리오……………………………178

제 6 장 공통기반기술 세부 로드맵…………………………………………… 179

6.1 조선해양을 위한 정보기술 ……………………………………………183

6.1.1 개요……………………………………………………………………183

6.1.2 기술의 동향과 전망 ……………………………………………… 189

6.1.3 기술개발 목표 ………………………………………………………192

6.2.4 조선해양을 위한 정보기술 로드맵 ………………………………194

6.2 선박·해양구조물 안전기술 …………………………………………… 195

6.2.1 개요……………………………………………………………………195

6.2.2 국내외 기술 동향 ………………………………………………… 196

6.2.3 기술개발 전망 ………………………………………………………202

6.2.4 기술개발 목표………………………………………………………204

6.2.5 선박·해양구조물 안전기술 로드맵……………………………… 205

6.3 선박·해양구조물 환경보존기술 ……………………………………… 206

6.3.1 개요 …………………………………………………………………206

6.3.2 국내외 기술 동향………………………………………………… 206

6.3.3 기술개발 전망………………………………………………………209

6.3.4 기술개발 목표 …………………………………………………… 210

6.3.5 선박·해양구조물 환경보존기술 로드맵………………………… 211

6.4 기술정책, 표준화, 인력양성 기술…………………………………… 179

6.4.1 개요……………………………………………………………………179

6.4.2 기술의 동향과 전망…………………………………………………179

6.4.3 기술개발 목표 ………………………………………………………180

6.4.4 기술정책, 표준화, 인력양성 기술 로드맵 …………………182

제 7 장 기술 포트폴리오

제 8 장 참고 문헌 ……………………………………………………………173

그림 목차

그림 2-1. 차세대 전략 제품 예측 6

그림 4-1. 초대형 컨테이너선과 신개념 추진시스템 40

그림 4-2. 호화유람선 45

그림 4-3. 대형 호화유람선의 승객 서비스를 위한 선내 편의시설 45

그림 4-4. 호화유람선 건조전망 49

그림 4-5. 빙해상선(유조선) 51

그림 4-6. 쇄빙선 51

그림 4-7. Double Acting Tanker 51

그림 4-8. GTT Type 의 LNG 운반선 60

그림 4-9. MOSS Type 의 LNG 운반선 60

그림 4-10. LNG FPSO 의 개념도 67

그림 4-11. LNG FSRU 에서 LNG 운반선으로의 Unloading 68

그림 4-12. 복합 지지형 초고속선의 개념도(배수량형선과 수중익의 복합)73

그림 4-13. 삼동형 선형 73

그림 4-14. 초고속 컨테이너선 74

그림 4-15. WIG 선 79

그림 4-16. SPAR 83

그림 4-17. 반잠수식 가스생산 플랫폼 83

그림 4-18. FPSO 84

그림 4-19. Drill Ship 84

그림 4-20. BMP(해상 발전용) 84

그림 4-21. Mega Float(부유식 공항) 84

그림 4-22. AUV(일본 신카이 6500) 84

그림 4-23. ROV 84

그림 4-24.부유식 해상 구조물의 연도별 발주 예상 기수 86

그림 4-25. 고부가가치 전략제품의 세부기술 로드맵 94

그림 4-26. 선교에 설치되는 항해 통신 모니타링 콘솔 103

그림 4-27. 항해 통신 시스템의 구성 104

그림 4-28. AZiPOD 111

그림 4-29. MERMAID 111

그림 4-30. SSP 111

그림 4-31. 객실 인테리어 113

그림 4-32. 수영장 인테리어 113

그림 4-33. 조선기자재 세부기술 로드맵 117

그림 5-1. 설계 및 엔지니어링 시스템 기술 발전동향 123

그림 6-1. 전형적인 선박 건조 공정/일정 예 148

그림 6-2. 造舶 Web 시스템 이미지 151

그림 6-3. 造舶 Web 이 지향하는 사무의 진행방법 152

그림 6-4. 정보기술의 분류 157

그림 6-5. 정보 기술 트리 157

그림 7-1. 제품 포트폴리오 177

그림 7-2. 제품 세부기술 포트폴리오 179

그림 7-3. 조선시스템 기술 포트폴리오 181

그림 7-4. 공통기반기술 포트폴리오 183

표 목차

표 2-1. 2010 년 한국 조선해양산업 위상 5

표 2-2. 세계 국가별 수주량 추세 8

표 2-3. 세계 국가별 건조량 추세 8

표 2-4. 세계 국가별 수주잔량 추세 9

표 2-5. 최근 5 년간 수출기여도 14

표 2-6. 조선기자재 생산 및 공급실적 16

표 2-7. 조선기자재 수출 실적 16

표 2-8. 한·일간 제품 설계 능력 비교 19

표 2-9. 한·일간 제품개발 능력 비교 20

표 2-10. 한·일간 생산부문 능력 비교 21

표 2-11. 한·일 조선해양산업의 품질수준 비교 23

표 2-12. 주요 조선해양국의 철강생산 추이 23

표 4-1. 6,000TEU 급 이상 대형 컨테이너선 발주 현황 41

표 4-2. 세계 컨테이너 물동량 전망 42

표 4-3. 초대형 컨테이너선의 개발 핵심기술 44

표 4-4. 국가별 호화유람선의 수주현황(2001-2005) 46

표 4-5. 주요 조선소별 호화유람선의 건조현황 46

표 4-6. 세계 지역별 호화유람선 이용 승객현황 및 전망 48

표 4-7. 호화유람선 개발 핵심기술 50

표 4-8. 톤수별 쇄빙선 건조 현황 52

표 4-9. 쇄빙상선 개발 필요기술 59

표 4-10. LNG 운반선의 화물창 특허기술 및 국내 적용 현황 61

표 4-11. 연도별 LNG 운반선의 Type 별 건조 현황 63

표 4-12. 핵심기술에 대한 개발 목표 66

표 4-13. LNG FPSO 의 시장성장 추이 71

표 4-14. LNG FSRU 의 시장성장 추이 71

표 4-15. LNG FPSO 및 LNG FSRU 의 핵심기술과 개발목표 72

표 4-16. 소형선박 세계시장 규모 90

표 4-17. 우리나라 공공복지선 보유 현황 90

표 4-18. 국내의 저속 및 중속 엔진 생산현황 96

표 4-19. 최근 3 년간 저속 및 중속 엔진 생산 실적 98

표 4-20. 디젤엔진의 기술개발 목표 102

표 4-21. 항해통신 장비관련 기술개발 목표 107

표 4-22. 보조기계분야 기술개발 목표 110

표 4-23. 선회식 전기추진시스템 기술개발 목표 112

표 4-24. 인테리어분야 기술개발 목표 116

표 6-1. 조선해양을 위한 정보기술과 조선시스템 기술의 비교 147

표 6-2. NSRP-ASE R&D Investment in the Major Initiative Areas 155

표 6-3. NSRP-ASE Sub-Initiative Relative Benefit and cost 156

표 6-4. 선박·해양구조물 안전기술개발 목표 163

표 6-5. 선박·해양구조물 환경보존 기술개발 목표 168

제1장 서 론

1.1 로드맵 작성의 목표

세계1위 조선해양산업국으로서 위상을 공고히 하고 조선해양산업의 경쟁력

우위를 지속적으로 유지하기 위하여 조선해양산업의 고도화와 제품의 고부

가가치화가 시급

가격경쟁력 우위의 조선해양산업을 지식기반 기술경쟁력 우위 산업으로 전

환하기 위한 기술혁신 필요

21세기 선박·해양구조물의 전략제품의 미래기술을 예측하고 예측된 기술

을 대상으로 실용화 가능 핵심기술 개발을 위한 전략 제시

정부지원과 업체참여에 의한 산·학·연 협력 연구 및 기술개발 자료 제공

1.2 로드맵 작성의 대상

1.2.1 대상 기술 선정 기준

선박기술로드맵 대상 기술의 선정기준을 먼저 정의하고, 그 기준에 따라 대

상 기술을 선정하였음

선정기준

- 선박·해양구조물의 대형화, 고속화, 고부가가치화를 위한 전략제품기술

- 조선 생산성 제고를 위한 소프트웨어, 하드웨어 기술과 지식기반 미래

산업화를 위한 기술

- 고부가가치 선박 및 기자재 관련 기술

1

1.2.2 대상 제품 및 기술

미래 수요가 예측되어 중장기적으로 사업성이 있고, 기술적 파급효과가

크면서 핵심기술 개발에 국가적 차원의 산·학·연 협력 개발이 필요한 21

세기 전략제품을 로드맵의 대상으로 함

현재 우리나라의 주력 선종인 유조선(Tanker), 살물선(Bulker) 및 컨테이

너선(Container) 등 관련 기술은 성숙기에 진입하여 국제 경쟁력을 지속

적으로 유지하기위해 기업주도로 단기적 기술개발을 추진하고 있는 바,

본 로드맵 대상에서 제외하였음

선박·해양구조물 전략제품

- 초대형 컨테이너 운반선

− 호화유람선(Cruiser)

− 쇄빙상선

− LNG(Liquefied Natural Gas)관련 선박

− 초고속선

− 표면효과익선(WIG)

− 해양구조물

− 공공복지선

− 조선기자재

조선시스템 기술

− 설계시스템

− 생산관리 시스템

− 생산자동화 시스템

공통기반 기술

− 정보기술

− 안전기술

− 환경보존기술

2

1.3 로드맵 작성의 프로세스

1.3.1 위원구성

선박의 산업 기술로드맵 작성 사업은 산업자원부 지원 하에 선박관련 분야의

산업계, 학계, 연구기관 등 전문가 19명으로 구성된 “기술로드맵 선박분과 전

문위원회”에 의해 수행되었음

선박분과 전문위원회는 제품 분야, 조선시스템 분야, 공통기반기술 분야의 3

개 소위원회로 구성하였음

공통기반기술 소위

소위원장 : 한순흥

(KAIST)

조선시스템 소위

소위원장 : 이종갑

(한국해양연구원)

제품 소위

소위원장 : 신수철

(삼성중공업)

간사 : 김현철(KOTEF)

선박분과 전문위원회

위원장 : 이규열(서울대)

강사준(조선공업협회) 김수영(부산대) 김진선(산자부) 이규열(서울대) 하태범(한국선급)

박제웅(조선대) 배재류(대우조선해양)

신종계(서울대) 황규옥(삼성중공업)

강병윤(중소조선기연)

김형태(충남대)

박형호(HSD 엔진)

반석호(한국해양연구원) 이영효(현대중공업)

임효관(한진중공업)

정재현(한국해양대)

3

1.3.2 작성기준

세계 조선해양산업의 시황 및 전망과 주요 경쟁국 및 국내 조선해양산업

의 현황을 바탕으로 국내 조선해양산업의 경쟁력을 분석하여 대상 기술

과 세부작성기준을 도출

본 보고서는 대상 기술의 정의, 국내외 시장 및 기술동향, 향후시장 및 기

술전망, 기술개발 목표 순으로 나누어 작성함

기술로드맵은 2011년까지를 대상기간으로 함

1.3.3 작성과정

선박 기술로드맵은 다음과 같은 활동을 통하여 작성하였음

- 전문위원회 회의: 6회

- 소위원회 회의: 3회

- 워크샾: 3회

- 실무 회의: 4회

- 외부 검증

· 산 학 연 전문가 검증: 1회

· 공청회: 1회

4

제2장 조선해양산업 현황 및 경쟁력 분석

2.1 조선해양산업의 비전

2.1.1 우리나라 조선해양산업 개요

우리나라 조선해양산업은 1970년대 초에 본격적으로 세계 조선시장에

진출하여 짧은 기간에 세계 1위 조선국으로 도약함

국내 조선해양산업은 건조량의 99.5% 이상을 외국으로 수출하고 있으며

단일 품목으로 최근 5년간 국내 수출 순위 4-5위(전체 수출의 5%내외)

로 세계 신조선 시장의 40% 이상을 차지하는 주력기간산업임

국산화율이 85%에 이르고 외화가득율도 높은 산업으로 우리나라 기술

수준의 세계적인 위상제고에도 크게 기여함(표 2-1 참조)

표 2-1. 2010년 한국 조선해양산업 위상

구분 2001 2010

세계 시장 선박 건조량

점유율 32.4% 35~40%

선박 수출(억달러) 97.1 130

선박 건조량(만GT) 1,179 1,300

호화 여객선 건조 시기 - 2007년 이전

조선 기자재 수출(억달러) 3.7 20

조선 경쟁국 일, 중, EU 중, 일, EU

5

2.1.1 우리나라 조선해양산업 비전

미래 수요가 예측되는 차세대 전략제품 및 핵심기술을 개발하여 세계 1

위 조선해양산업국의 위상을 공고히 하고 세계조선 선도국으로서의 국제

적 역할 수행(그림 2-1 참조)

− 수요자의 요구에 부응하는 수동적인 자세에서 벗어나 수요를 창출/리

드하는 제품개발 추진

− 유조선, 살물선, 컨테이너선 등 현주력 선종은 물론, 초고속화물선,

LNG관련 선박, 호화유람선, 해양구조물 등 향후 신규시장에 대한 일등

제품의 기반확보

정보화 기술의 접목을 통해 조선해양산업을 지식기반 산업으로 패러다임

을 변화시키는 기술적 차별화를 주도함으로서 기존의 물량위주 경쟁으로

부터 질적 경쟁력을 겸비한 수익 중심 산업체제 구축

해상물류

선박 및

해양구조물

21세기

LNG선, LNG FPSO, LNG FSRU(LNG선 2010년간 미국시장만 60~75척 정도 예상: LR 선급)

초대형 컨테이너선, 고속 Feeder선(Container 시장 지속적 성장)

VLCC(2015년도까지 250여 척): IMO국제해사기구

호화유람선

쇄빙상선

1980~20001980년이전

2010년

전략 제품

예측

사람 Ferry Ferry Ro-Pax

관광/레저 초호화 여객선초호화 여객선

생필품 B/C 컨테이너선대형화

초고속화

초대형 컨테이너선

초고속 화물선

WIG선

초대형 컨테이너선

초고속 화물선

WIG선

에너지 OBO VLCCLNG선

청정연료LNG FPSO/FSRU

수소 운반선메탄하이드레이트선

LNG FPSO/FSRU수소 운반선

메탄하이드레이트선

항로북극항로 쇄빙 상선쇄빙 상선Suezmax/Panamax

그림 2-1. 차세대 전략 제품 예측

6

2.2 세계 조선해양산업 현황

현재 세계 조선해양산업은 유조선, 살물선, 컨테이너선 등 기존 주력 선

종의 고도화 및 지식기반화를 추진중이며 LNG관련 선박, 해양구조물, 호

화유람선 등 고부가가치선을 중심으로 새로운 수요를 창출하는 방향으로

발전하고 있음

21세기 선박·해양구조물 전략제품은 대형화, 고속화, 고부가가치화 되는

방향으로 발전하고 있으며 이에 대응하는 신기술을 개발이 필수적임

2.2.1 세계 조선해양산업의 시장현황 및 전망

2.2.1.1 시장현황

(1) 수주량

1990년대 중반이후 해상물동량 증가를 예상한 선주들의 투기성 발주와 미

국의 기름오염 방지법(OPA: Oil Pollution Act)의 1990년 시행, 국제해사기구

(IMO: International Maritime Organization)의 이중 선체구조 의무화 규정 등

의 영향으로 1993년까지 유조선의 수요가 호조를 보였고, 이후 컨테이너선

의 발주가 이어져 호황을 보임(표 2-2 참조)

최근에는 대형 유조선, 대형 컨테이너선 발주가 일단락되었고, LNG의 세계

적인 수요증가를 반영해 LNG 운반선이 집중적으로 발주되고 있음

7

표 2-2. 세계 국가별 수주량 추세

(단위: 천GT)

구분 한국 % 일본 % 유럽 % 중국 % 기타 % 합계 %

1995 7,763 30.4 8,905 34.9 6,061 23.7 1,108 4.3 1,693 6.6 25,530 100

1997 13,733 37.6 15,362 42.1 3,640 10.0 1,461 4.0 2,284 6.3 36,480 100

2000 20,686 45.8 12,866 28.5 6,758 15.0 2,531 5.6 2,303 5.1 45,144 100

2001 11,840 32.4 14,551 39.9 4,034 11.1 4,122 11.3 1,952 5.3 36,499 100

자료 : Lloyd’s World Shipbuilding Statistics

주 : GT는 Gross Tonnage(총톤수)의 약자로서 선박의 전체 부피를 환산한 수치

(2) 건조량

최근 수년간 대량으로 발주된 선박이 본격적으로 시장에 투입될 것으로

보여, 향후 수년간 발주량 감소와 이로 인한 건조량 감소가 예상됨(표

2-3 참조)

표 2-3. 세계 국가별 건조량 추세

(단위: 천GT)


1995 6,218 27.8 9,311 41.6 4,548 19.3 953 4.3 1,362 6.1 22,392 100

1997 8,227 32.5 9,884 39.1 4,174 15.9 1,479 5.8 1,533 6.1 25,297 100

2000 12,218 39.1 12,001 38.4 4,110 12.7 1,484 4.8 1,428 4.6 31,241 100

2001 10,598 37.0 11,696 40.8 3,857 13.5 1,225 4.3 1,293 4.5 28,669 100


(3) 수주잔량

수주잔량은 대량 수주로 인하여 각 국별로 차이는 있지만 표 2-4와 같이

대략 2년 정도의 물량을 보유하고 있음

8

표 2-4. 세계 국가별 수주잔량 추세

(단위: 천GT)


1995 14,684 30.3 14,414 29.7 11,673 24.1 2,012 4.1 5,744 11.8 48,527 100

1997 18,727 33.1 19,818 35.0 9,579 16.9 3,156 5.6 5,344 9.4 56,624 100

2000 30,524 42.9 18,099 25.5 11,932 16.8 5,188 7.3 5,361 7.5 71,104 100

2001 30,254 39.9 20,762 27.4 11,641 15.4 7,408 9.8 5,721 7.5 75,786 100


2.2.2 주요 경쟁국의 조선해양산업 현황

2.2.2.1 일본의 조선해양산업

(1) 조선소 현황

일본의 조선 업계는 크게 미쯔비시(三菱), 카와사키(川崎), 히타치(日立) 등

7대 대형 조선소와 이마바리(今野), 쯔네이시(常石) 등 5대 중견 조선소로

분류되며, 대형 조선소는 가스선, 함정 등 기술집약적 선박을 포함하여 회

사별로 전문화된 선종을, 중견 조선소는 살물선, 유조선 등의 일반선을 주

로 건조하고 있음

(2) 선박수주 및 건조량

선박 수주량은 엔고와 원가 경쟁력 열세로 1999년부터 시장 점유율이

30%대로 하락하여 한국조선소에 추월 당해 2위를 기록하였음. 그러나

2001년 하반기에 들어와 지속적인 엔화의 절하와 한국의 신규 수주 부

진 등에 따라 격차는 점차 좁혀져 가고 있고 2002년 이후 치열한 경쟁

이 예상됨

선박의 건조량면에 있어서도 1999년 1,100만GT로 세계 1위에서 2001년

에는 1,170만GT로 계속 1위를 차지하고 있음

9

(3) 조선해양 산업 정책

범 국가적인 기술개발 지원으로 지난 40여년간 조선 1위국을 유지하여 왔

으나 생산기술 향상 만으로 경쟁력 유지에 한계를 느끼고 있음. 생산성 향

상을 위해 조선해양산업체별 건조선종을 전문화한 결과 타 선종의 설계

에 대한 유연성 부족 및 기술인력의 노령화로 기술경쟁력이 약화되었음

일부 조선소에서 호화유람선 시장 진입을 꾀하고 있으나 전체적으로 고

부가가치 선박 시장진입에 실패함으로써 주력 선종이 한국과 동일하여

치열한 가격경쟁을 초래하고 있음

7대 조선해양산업체의 전략적 제휴에 의한 구조조정을 통하여 산업 경쟁

력 증대를 위해 노력 중임. 일본 조선소의 구조재편 형태의 기본 골격은

미쯔비시의 경우 자체 구조조정에 의한 생존 전략을 추진하고, 카와사키,

IHI (石播), 미쯔이(三井)의 조선부분 통합과 히타치, NKK(日本鋼管)의 조

선부분 통합, 그리고 중·대형 조선소간 제휴 및 기술 인적교류 확대, 즉

미쯔이와 이마바리, 스미토모(住友)와 오시마(大島), NKK와 쯔네이시 등

의 제휴들 수 있음

(4) 향후전망

구조조정 및 업계 재편을 통하여 경쟁력 회복에 주력을 할 것이며, 이에

따른 조선 업체의 통합화 및 전문화 등으로 생산 규모는 점진적으로 축

소가 예상됨

고부가가치화 추진으로 어느 정도의 경쟁력 회복은 가능할 것으로 예상

되며, 또한 1990년대 초 사업참여 후 적자로 인해 철수한 호화유람선 사

업 재개 및 해상 공항, 초고속선 등 차세대 제품의 상용화를 추진할 것

으로 예상되나, 고임금 체계 및 타 산업 대비 상대적 열세에 따라 생산

규모는 점차 축소될 전망임

10

2.2.2.2 유럽의 조선 산업


유럽지역의 중·대형 조선소는 70년대 150여개에 이르렀으나 경쟁력이 상

실됨에 따라 도태되었고, 현재는 Atlantique(프랑스), Fincantieri(이태리),

Odense(덴마크), Kvaerner Masa (핀란드), HDW(독일) 등 대형조선소 10

개 사가 그 명맥을 유지하고 있음


선박 수주량은 1980년 489만GT로서 일본에 이어 2위를 기록하였으나

2001년에는 403만GT를 기록, 중국의 412만GT에 뒤지고 있는 실정이며,

선박 건조량에 있어서도 1980년 297만GT, 점유율 22.6%로서 일본에 이

어 2위를 기록하였으나 2001년 현재 386만GT 점유율 13.5%를 기록하

여 점차 감소하고 있는 추세임

(3) 조선해양산업 정책

유럽의 조선소들은 상선분야의 경쟁력 저하로 인해 건조능력을 1970년

대 대비 60%대로 축소하였고, 호화유람선 등의 고부가선 비중을 증대하

여, 건조량은 1999년 기준 330만GT로 세계 건조량의 13%에 불과하나

건조선가에서는 32.3%를 차지하여 일본을 제치고 1위를 유지하고 있음

호화유람선 건조에서 경쟁력 유지를 위해 새로운 선형 및 추진장치 개발,

소음감소 등 핵심기술의 연구에 주력하고, 업체간의 인수·합병을 통해 규

모의 경제를 꾸준히 모색해 오고 있음. 2000년말 여객선의 수주 잔량이

전세계 64척인데 이중 54척을 확보하여 80%이상을 점유하고있음

(4) 향후 전망

설계·생산과정의 전산화 및 자동화시스템을 도입함으로써 한국 및 일본에

비해 상대적으로 뒤떨어져 있는 생산성과 원가경쟁력을 향상하고 아울러

11

호화유람선 등 고부가가치 선박건조에 주력하고 있음

유럽내 가동중인 다수의 조선소가 한국이나 일본에 비해 다원화되어 있

어 규모의 경제 달성이 어려워 경쟁력 확보가 힘들고, 또한 EU지역의 선

박보조금에 대한 각국의 의견차가 심화되고 있는 가운데 한국과 일본의

고부가가치선 진출확대와 유럽조선소의 일반선 분야의 수주부진으로 인

한 고용불안이 정치 문제로 확대되고 있는 실정임

향후, 일정기간 동안은 호화유람선을 중심으로 조선해양산업이 지속될

것이나 일본과 한국이 본격적으로 호화유람선 사업에 참여하게 될 2005

년을 전후로 상대적 경쟁력도 저하가 예상됨

2.2.2.3 중국의 조선해양산업


중국 조선소는 CSSC(China State Shipbuilding Corp.)와 CSIC(China

Shipbuilding Industry Corp.) 산하에 1997년 기준으로 외항선 건조 공장

93개소, 일반선 335개소, 어선 73개소, 선박수리 515개소 등으로 총

1,016개소에 달함. 이중 한국, 일본 등과 경쟁하고 있는 조선소는 강남

(江南), 후동(后東), 대련(大連) 등 8개 대형조선소임


선박 수주량은 1982년 11만GT로서 세계 조선시장 점유율의 1%에 불과

했지만 2001년에는 412만GT를 기록하여 세계 시장점유율 11.3%로 한

국, 일본에 이어 3위를 차지하고 있음

건조량은 1990년대 들어 높은 성장세를 유지하여 2001년에 123만GT에

이르렀으며, 지금까지는 살물선 및 중소형 유조선이 주종이나 2005년까

지 VLCC(Very Large Crude Oil Carrier: 대형 원유 운반선), 컨테이너선

등 대형선 건조가 대폭 증가할 전망임

12

(3) 조선해양산업 정책

“중국의 선박으로 수송하고, 그 선박은 중국에서 건조”한다는 소위 국수

국조(國輸國造)를 기본원칙으로 하여 조선을 수출산업으로 육성하는 정책

을 기본으로 하고 있음

1997년 7월 종래의 선박집단 총공사를 대련, 신대련 등 북부지역을 관할

하는 CSIC와 강남, 후동 등 남부지역을 관할하는 CSSC의 두 개의 조직

으로 분할하여 집단간 경쟁의식을 고취하고 조선해양산업의 비용, 품질

개선 등에 전력을 다해 국제경쟁력을 확보하고자 노력하고 있음

(4) 향후 전망

중국의 조선해양산업은 대표적인 수출산업의 하나로 정부의 적극적인 지

원하에 2000년대 초 세계점유율 10%대를 목표로 육성 중인 가운데, 매

출목표는 2005년 28억달러, 2010년 42억달러를 목표로 하고 있음

중국은 2000년 기준 해운 선복량이 3백만GT이고, 이것은 세계 5억 5,800

만GT의 2.9% 차지하고 있어 한국과는 달리 자체 시장이 크기 때문에 안

정적인 기본 물량의 확보가 가능함으로 조선해양산업의 육성에 매우 유리

한 입장에 있음

경영개선을 위한 서구식의 경영방식 도입 및 원가절감을 통한 수익구조

개선 등 기업의 경영 메카니즘의 전환으로 국제화를 추진하고 있고,

VLCC, 대형 컨테이너선 및 LNG 운반선 등 고부가가치선 비중의 전략적

확대를 모색 중임

일본, 유럽 등 선진 조선사에 비해 기술 및 생산성이 1/3 수준에 불과하

며 성능, 납기, 품질, 인력수준의 취약 등 대 선주 신뢰성 저하로 단시일

내 조선해양산업의 경쟁력 확보는 어려울 것으로 전망되나 내적으로 가

지고 있는 잠재력이 크기 때문에 노력 및 여건 조성에 따라 발전 전망이

빨라질 가능성도 있음

13

2.3 국내 조선해양산업 현황

2.3.1 산업기여도

국내 조선해양산업이 국내 전 산업에서 차지하는 비중은 2000년을 기준

으로 국내 제조업 중 부가가치가 2.6%를 차지하고 있는 국가 기간산업

이며, 단일 품목으로는 1991년 이후 꾸준히 수출순위 4, 5위를 유지하고

있는 수출 주력산업이면서 해운, 수산, 군수산업 등 전방 산업과 철강,

기계 등 후방 산업에 걸쳐 생산 연관 및 고용 파급효과가 큰 국가 기간

산업임

국내의 조선해양산업은 1980년대 및 1990년대에 걸쳐 수출 주력산업으로

그 위상을 꾸준히 유지해 왔음. 1980년대 주력산업인 가전 산업은 1990년

대 들어 생산 및 수출비중이 모두 하락했으나 자동차는 수출비중이, 조선

은 수출 및 생산비중이 최근에도 지속적으로 상승하고 있음

2.3.2 수출기여도

국내 조선해양산업은 1980년대 중반 단일품목 수출 1위, 수출비중 15%

이상을 기록한 대표적 수출산업으로 성장한 이래, 1990년대 이후 정보기

술관련 산업의 급부상으로 국내 전체 수출에서 차지하는 비중은 다소 줄

어드는 추세이지만, 여전히 단일품목 수출비중이 5%내외에 이르고 있어

반도체, 자동차, 컴퓨터와 함께 수출 견인차 역할을 담당하고 있음(표 2-

5 참조)

표 2-5. 최근 5년간 수출기여도

(단위: %)

1997 1998 1999 2000 2001 순위

품목 비중 품목 비중 품목 비중 품목 비중 품목 비중

1 반도체 12.6 반도체 12.9 반도체 13.1 반도체 15.1 반도체 9.5

2 자동차 7.8 자동차 7.8 자동차 7.8 컴퓨터 8.5 자동차 8.9

3 선박 4.9 선박 6.2 컴퓨터 7.3 자동차 7.7 컴퓨터 7.5

4 금속광 4.7 금속광 5.1 선박 5.3 석유화학 5.3 선박 6.6

5 컴퓨터 4.6 컴퓨터 4.0 석유

제품 3.8 선박 4.9

무선통

신기기 6.6

14

2.4 조선 기자재산업 현황

우리나라 조선기자재 분야에 종사하고 있는 인력은 약 6만 여명이며, 기

자재업체의 73%가 부산 경남지역에 집중되어 있음

조선기자재의 수는 선종 및 선형에 따라 차이가 있으나 대략 460여종으

로 선박 건조원가의 55% 내외를 차지하며, 선박 구성부문에 따라 조선

해양산업체의 주문내용이 다양하기 때문에 다품종 소량 생산형이며 중소

기업이 생산 주체임

조선기자재는 통상적으로 선체부, 기관부, 의장부 및 전기전자부로 분류

하고 있으나, 여기에서는 선박 동력원인 주기관 및 부속장치, 기관실 보

조 기계류, 항해통신장비 및 하역장치를 포함한 선박의장품, POD(추진장

치) 및 인테리어를 대상으로 함

우리나라의 기자재 생산실적은 약 3조원 규모(2000년도 기준)로, 최근 3

년간의 생산 실적으로 보면 매년 약 20%의 증가를 보이고 있음. 이것은

우리나라 조선해양산업의 세계 1위와 더불어 증가하고 있는 추세임(표

2-6 참조)

15

표 2-6. 조선기자재 생산 및 공급실적

(단위: 백만원)

생 산 공 급 구 분

1998 1999 2000 1998 1999 2000

선체부 132,853 145,777 113,616 135,557 152,636 109,942

기관부 1,043,176 1,286,588 1,695,431 1,067,356 1,157,422 1,593,457

의장부 659,877 761,260 826,900 614,317 732,194 808,067

전기전자부 219,980 287,039 312,466 217.466 614,317 307,787

합계 2,055,886 2,480,664 2,948,413 2,034,666 2,355,439 2,819,253

자료 : 조선기자재(2002)

우리나라 조선기자재 수출실적은 약 3억 7천만달러(2001년 기준)로 수출

또한 증가 추세에 있음. 그 중에서 기관부와 의장부의 수출 비율이 약

70%에 달해 이 분야에 집중되고 있음(표 2-7 참조)

표 2-7. 조선기자재 수출 실적

(단위: 천달러)

수 출 구 분

1999 2000 2001

선체부 8,146 11,879 14,401

기관부 158,750 150,821 186,097

의장부 39,883 67,695 118,979

전기전자부 23,477 38,305 50,055

합계 230,256 268,701 369,532

자료 : 조선기자재(1999-2001)

2.5 국내 조선해양산업의 경쟁력 분석

2.5.1 조선해양산업의 국제경쟁력

조선해양산업은 국제적으로 단일시장을 형성하고 있기 때문에 선박은

16

품질이나 성능 등 기술적면에서 세계적인 수준이 요구되며, 아울러 고객

인 해운회사가 발주할 수 있는 적정한 가격으로 생산할 수 있는 가격경

쟁력을 가져야 함

따라서 조선시장에 있어 국제경쟁력은 크게 분류하면 가격 경쟁력과 비

가격경쟁력으로 구분되고, 선주들은 이 두 가지 요소를 종합 평가하여

최적의 조선소로 발주하게 됨

가격경쟁력은 조선소의 건조선가 혹은 계약선가, 지불조건, 조선소의 자

금력을 들 수 있음. 건조선가는 선박을 건조하는데 필요한 비용으로 계

약 후 설계, 제조, 인도할 때까지의 소요되는 건조 금액이며, 계약선가는

조선소와 선주가 선박의 건조계약을 할 때 결정하는 가격으로서 시장가

격을 고려하여 건조선가에 적정 이윤을 붙인 금액임. 건조가격 혹은 계

약선가는 비가격경쟁력의 요소인 기술력과 밀접한 관계가 있음. 지불조

건에는 건조국의 통화 혹은 달러로 하게 되는데 조선소와 선주 사이에서

서로 유리한 통화나 환율 등을 고려하여 결정하게 되며, 자금력은 조선

소의 재무상태와 밀접한 관계가 있으며, 선박건조시의 자금 회전이나 은

행융자 그리고 선주로부터의 신용을 받는 요소가 됨

비가격경쟁력은 조선소의 기술력, 품질, 납기 그리고 사후관리(After

Service)를 들 수 있음. 기술력은 선주가 요구하는 성능과 사양을 갖춘

선박을 계약선가 내에서 설계, 생산, 인도할 수 있는 능력을 나타내며

공장의 설비, 우수한 종업원, 그리고 생산관리의 기술을 가지고 있어야

함. 품질은 국제 수준에 근거하여 선박의 안전을 위한 구조 및 재료,

제반 성능, 국제 조약이나 규칙 및 규격을 만족해야 하며 납기와 함께

조선시장에서 경쟁력 확보에 필수 불가결한 전제 조건임

2.5.2 분야별 경쟁력 비교

우리나라는 기술, 품질, 납기와 같은 비가격경쟁력면에서는 일본에 비해

뒤떨어져 있었지만 1980년대부터 일본에 비해 낮은 선가 즉, 가격경쟁력

의 우위를 바탕으로 선박의 발주가 증가하기 시작하였음. 일본은 한국에

비해 선가가 10% 정도 높아도 기술, 품질, 납기와 같이 비가격경쟁력면

에서 높게 평가를 받았기 때문에 수주 경쟁력을 유지해 왔음

17

그러나 1990년대에 들어와서 한국의 기술력 향상으로 비가격경쟁력의

차이가 줄어 들어 10%정도 낮은 선가에서는 한국으로 발주하게 되었고,

특히 최근에 비가격경쟁력 중 성능과 품질이 일본 수준까지 근접하고 있

기 때문에 일본의 비가격경쟁력의 우위성은 거의 상실된 상태임

2.5.2.1 제품설계

우리나라는 다양한 종류의 선박 주문에 신속하게 대응할 수 있는 설계

유연성 능력면에서 일본에 비해 우위임. 성숙산업이면서 기술 변화속도

가 느린 조선해양산업의 특성상 신제품 설계보다는 선주의 다양한 요구

사항을 수용할 수 있는 설계변경능력이 중요함(표 2-8 참조)

우리나라는 설계 전문인력 양성에 지속적인 투자를 해왔으며, 최근 고기

능의 다양한 선종을 수주·건조함으로써 설계 인력들의 노하우 축적에 크

게 기여함

일본 조선해양산업계는 신규인력 보강이 지연되면서 기존 인력의 고령화

가 심화되고 있어 설계능력은 현저히 악화되고 있으며, 이같은 추세는

더욱 가속화될 것으로 예상함

한국 조선해양산업계가 일본에 비해 고부가가치 선박인 특수선 분야에서

강점을 가질 수 있는 요인은 특수선의 특성상 일반선(유조선, 컨테이너선

등)에 비해 설계변경 사항이 수시로 발생하므로 설계 변경에 유연하게

대응할 수 있는 능력을 보유하고 있기 때문임

반면에 일본 조선해양산업체들은 설계인력부족, 투자부진 등으로 새로운

분야의 특수선 보다는 일반선을 표준화하여 생산성을 높이는데 주력해

왔음

일본은 설계자동화를 우리나라보다 먼저 도입했지만 현재는 한·일 양국

모두 3차원 CAD(Computer Aided Design)를 활용하는 등 설계자동화는

대등한 수준임

18

표 2-8. 한 일간 제품설계 능력 비교

구성요소 한 국 일 본 비고

전문인력

- 일본에 비해 2배의 전문인력보유

- 고기능의 다양한 선종의 설계·건

조 경험을 통해 설계인력의 노하

우 축적

- 신규인력 채용 미흡으로

설계인력 부족

- 전문인력의 고령화

◎

유연성

- 설계 전문인력들의 경험을 바탕으

로 다양한 주문에 대응할 수 있는

유연성보유

- 설계전문인력부족으로 다

양한 선종 건조보다는 동

일선형 반복건조 주력

◎

자동화 - 3차원 CAD 시스템을 도입하여

설계자동화를 추진

- 인력부족 보완을 위해

한국보다 앞서 설계자동

화 도입

△

자료: 삼성 경제 연구소 “한국조선 산업의 경쟁력 2001” 주: ◎는 한국우위, △는 대등, ×는 한국열세

2.5.2.2 제품개발

지속적인 투자에 힘입어 신제품·신기술 선박의 개발능력이 일본에 비해

우위를 점하고 있음. 1990년대 초까지만 해도 기술수준이 일본에 비해

열위에 있는 것으로 분석되었으나 1990년대 중반 이후 대규모 설비투자

와 함께 제품개발 분야에도 지속적으로 투자함으로써 경쟁우위를 확보함

일본의 신규분야에 대한 소극적인 투자와 달리 한국 조선해양산업계가

이 분야에 지속적인 관심과 투자를 유지한다면 이 같은 우열격차는 업계

의 노력 여하에 따라 더욱 벌어질 것임(표 2-9 참조)

20

표 2-9. 한·일간 제품개발 능력 비교

구성요소 한 국 일 본 비 고

개발능력

- 개발인력 상대적으로 풍부

- 신규선 수용능력에서 일본보

다 우위(연간 6∼7척/조선소)

- 신규인력 채용 미흡으로

개발인력 부족

- 전문인력의 고령화

- 신규선 수용 능력 열위(연

간 3∼4척/조선소)

◎

개발설비 - 지속적인 투자로 일본과의

격차는 급격히 축소

- 신규 개발설비에 대한

투자는 미흡 △


2.5.2.3 생산 기술

생산부문은 일본에 비해 여전히 열세에 있으나 그 격차는 점차 축소되고

있는 추세임. 생산부문은 일본 조선해양산업계가 세계 최고수준을 자랑

하는 분야로 경쟁우위를 지탱하는 원천이며, 현장의 끊임없는 혁신 및

공정개선 노력, 체계적인 관리 등을 통해 건조 효율을 극대화하고 있음.

우리나라 조선해양산업업계도 지속적으로 공정개선 및 생산기술 개발에

노력하고 있으며 한·일간 생산성 격차는 점차 줄어들 것으로 전망됨(표

2-10 참조)

일본에 비해 가공공수가 많이 소요되고 있으며, 특히 조립, 건조, 의장

등의 부문에서 일본에 비해 뒤지고 있음. 특히 의장부문의 인력 낭비요

소가 존재하며, 의장과 관련하여 선주측의 요구사항을 수용할 경우 변경

에 따른 공수가 증가하므로 선주측의 변경 요구사항에 대해, 선주측을

납득시키면서 이를 조정할 수 있는 기술 및 역량이 필요함

효율적인 강재관리의 핵심은 조선소와 제철소 사이에 물류센터 설치 여

부에 있음. 우리나라는 제철소에서 만들어진 강재가 곧바로 조선소에 납

입되기 때문에 일본에 비해 조선소 내 재고물량이 많은 편이며, 강재에

대한 선별작업도 조선소 내에서 이루어짐으로 통상 조선소의 평균 재고

보유기간이 15일에 이름

21

일본은 조선소와 제철소 사이에 물류센터를 설치해 놓고 강재를 보관하

면서 필요시 조선소로 배분하는 구조를 갖고 있음. 또한 강재에 대한 선

별작업도 물류센터에서 행하기 때문에 평균 재고보유기간이 3∼4일에 불

과하며, 조선소 내에서는 그 만큼의 공간을 절약할 수 있는 이점이 있음.

다만 물류센터 설치와 관련한 비용은 조선소가 부담하고 있음

생산공정부문은 세계 최고 수준인 일본에 비해 여전히 뒤지고 있으나 그

격차는 점차 줄어 들고 있는 추세임. 일본은 조선해양산업 참여 초창기

부터 생산공정 개선에 주력했으며, 이 같은 전통은 이후 50여년 내내 이

어지면서 경쟁우위의 원천으로 작용해 왔음

표 2-10. 한·일간 생산부문 능력 비교

한 국 일 본 비 고

가공공수

(VLCC기준)

98년: 60만 M/H 전후

수준(일부업체는 50만

M/H 수준에 근접)

향후 40만M/H목표

97년 : 50만M/H

98년 : 45만M/H,

2000년 : 40만M/H ×

강재

재고관리

- 강재메이커에서 입고된강

재를 조선소가 분류

- 납입빈도가 낮아 재고

기간 약 15일

- 강재 메이커로부터 건조

일정에 맞게 납입

- 조선소 강재 재고 기간

3∼4일

× 생

산

성

강재

사용효율 - 일본 수준 근접

- 설계 CAD화 및 절단

NC화 발달후판(두꺼운

판)

강재 사용효율

91∼92%

×

생산 자동화

- 일본 대비 자동화 도입은

늦었으나 빠른 속도로 적

용되고 있음

- 자동화율(용접, 절단)은

80∼90% 수준 △

자료: 삼성 경제 연구소 “ 한국조선 산업의 경쟁력 2001”

주: ◎는 한국우위, △는 대등, ×는 한국열세

주 : M/H (Man- Hour, 공수)

22

2.5.2.4 기자재 조달 체계

우리나라 조선해양산업이 세계적인 경쟁력 확보가 가능하게 된 것은 경

쟁력 있는 조선 기자재산업이 존재하고 있기 때문이라 할 수 있음. 기자

재 산업은 전반적으로 일본과 대등한 수준으로, 국산화율은 한국이 약

85%, 일본이 약 95% 수준임

특히 핵심 기자재인 선박용 엔진의 경우 우리나라는 일본에 이어 세계 2

위의 생산국이며, 우리나라와 일본 메이커가 세계 상위 10개사 중 8개사

를 차지하고 있고, 단일기업으로는 현대중공업이 1987년 이후 세계 1위

를, 그리고 두산중공업(구 한국중공업)이 세계 2위를 유지하고 있음

2.5.2.5 품질 수준

우리나라는 일반선 부문에서 일본에 근접한 수준이나, 고부가가치 선박 부

문에서는 아직도 일본 및 유럽 경쟁국에 비해 개선점이 남아 있으나, 호화

유람선을 제외하고 그 격차가 크게 줄어들고 있는 상황임(표 2-11 참조)

우리나라 조선의 품질 우수성이 인정되면서 해외 유수의 선주사로부터 한

국업체에 발주하는 건수가 늘어나고 있는 추세임. 조선해양산업의 특성상

선주는 이변이 없는 한 한번 관계를 맺은 조선소에 계속 발주하는 것이

통례임을 고려할 때, 최근 한국 조선소에 대한 위상이 올라가고 있음을 알

수 있음

일본의 선주들도 한국으로 신조선 발주를 적극 고려하고 있으며, 실제 발

주 사례도 점차 늘어나고 있는 추세임. 삼성중공업이 NYK로부터 6,200

TEU급 컨테이너선을 수주(2001년), 현대중공업이 K-Line으로부터 5,600

TEU급 컨테이너선 수주(2000년), 그리고 현대 중공업이 미쯔이 오사카로

부터 3만5천㎥급 LPG 운반선을 수주(2001년)한 것이 좋은 예임

23

표 2-11. 한·일 조선해양산업의 품질수준 비교

한 국 일 본 비 고

용접불량률 2∼3%대 2% 미만 △

검사불량률 0.8% 0.4%(住友) ×

지적 건수 170건/척 170건/척 △

마무리 작업 마무리 취약 마무리 최고수준 ×


2.5.2.6 강재 및 엔진 산업

우리나라는 원활한 강재공급이 가능한 세계 수준의 철강산업을 보유하고

있음. 1993년 이후 세계 6위의 철강생산을 유지하고 있으며, 세계에서

가장 높은 연평균 8.6%의 성장률을 기록하면서 조선해양산업을 지원해

왔음. 생산기준으로 세계시장의 5.2%를 점유하고 있음(표 2-12 참조)

표 2-12. 주요 조선해양국의 철강생산 추이

(단위: 백만톤, %)

1980 1985 1990 1995 1997 1999 연평균증가율

(1980∼1999)

한국

일본

중국

서구

동구

8.6

111.4

37.1

154.6

53.9

13.0

105.3

46.7

155.8

51.3

23.1

110.3

67.2

154.0

45.5

36.8

101.6

93.0

155.8

34.2

42.6

104.5

108.9

159.8

34.7

41.0

94.2

123.7

-

-

8.6

-0.9

6.5

0.2

-2.6

세계 716.3 718.9 770.5 749.6 799.0 787.7 0.5

자료 : 철강연감(2000)

주: 서구, 동구는 1980∼1997 기준 연평균성장률

24

우리나라는 세계 1위의 선박용 엔진 생산국이며, 2001년도의 경우 전 세

계시장의 61%을 점유하고 있음

조선기자재 표준화 사업을 수행하고 표준화된 기자재는 조선소가 의무적

으로 탑재하도록 하며, 초고속 컨테이너선이나 LNG선 등 신형식 고부가

가치 선박에 탑재될 전략 기자재를 선정하여 국산개발 지원 필요함

조선기자재업계의 정보화 및 네트워크를 구축하여 설계표준화 DB, 정비

및 유지 보수 정보의 공동 활용이 필요함

2.5.3 경쟁력 분석종합

조선해양산업은 일본이나 유럽에 비해 일반 상선의 경우 대등한 수준에

도달해 있음. 그러나 생산성은 일본의 70% 수준, 기자재 국산화율은 일

본의 85% 수준으로 판단됨

또한 호화유람선, 초고속선 등과 같은 고부가가치 선박에서는 아직까지 기

술격차가 있으며, 일부 핵심기술은 외국의 기술을 도입하여 사용하고 있음

가격 경쟁력을 기반으로 한 세계 1위의 조선생산국 입지를 IT기술 등을

도입하여 기술경쟁력 확보 및 생산성 향상을 이룬다면 국내 조선해양산

업은 적어도 향후 10년이상 국제경쟁력을 확보할 수 있음

이러한 경쟁력 분석 결과를 토대로 다음 절에서는 경쟁력 강화를 위한

방안을 제시하고자 함

2.6 국제경쟁력 강화 방안

2.6.1 시스템 기술

경쟁력 요소 중 상대적으로 열위를 보이고 있는 시스템 부문, 특히 생산

관리 및 생산자동화 분야의 경쟁능력 배양이 필요함. 시스템 부문이 개

선될 경우 전반적인 성과에서 앞서고 있는 한국 조선해양산업은 경쟁우

위를 더욱 확고하게 구축할 수 있을 것으로 기대함

25

생산관리 분야에서는 3차원 제품모델을 기반으로 하는 차세대 조선 CAD

시스템에 의한 설계.생산 과정을 시뮬레이션함으로서 설계·생산기간 단축

과 생산관리의 최적화를 통해 획기적인 생산성을 향상시킬 수 있음

모듈생산, 블록 대형화 등 일부 공법들이 차세대 생산방식으로 거론되고

있으나 중국 등 후발국에서 쉽게 모방이 기능하기 때문에 더욱 획기적인

생산공법 개발의 여지가 있음. 현재의 선박건조 개념에 안주하지 말고

「Paradigm Shift」을 일으킬 수 있는 획기적인 생산방식을 발굴해야 함

단기적으로는 모듈생산방식 기술을 개발하여 블록의 모듈화를 통해 용접

및 가공시간 단축 등 공수를 줄이고 자동화 도입을 용이하게 하고, 아울

러 선행의장을 강화시켜 의장작업 시간을 단축하기 위해 가능한 한 지상

에서의 작업을 늘리는 방향으로 공법을 개선 유도함

건조물량의 급증에 따라 늘어나고 있는 조선해양산업체들의 외주물량에

대한 철저한 관리가 필요함. 늘어난 외주물량의 품질수준을 유지하는 것

이 고품질 선박 건조에 중요한 요소로 등장하고 있으며, 적정수준을 갖

춘 외주업체의 발굴이 필요함

최종 마무리 공정에 임하는 작업자들의 고품질에 대한 의식 개선이 필요

함. 일본 조선해양산업계가 고임금, 인력난, 고령화 등의 악조건에도 불

구하고 반세기 가까이 세계 조선 1위국 자리를 지킬 수 있었던 것은 최

선을 다하는 작업자들의 투혼이 있었기 때문임

생산자동화를 위한 조선전용의 용접 및 도장 로봇의 활용 확대, 그리고

설계·생산기간 단축과 최적의 생산관리를 위한 차세대 조선 CAD시스템

및 조선CIM(Computer Integrated Manufacturing) 등을 추진하여 생산성

을 향상사켜야 할 것임

2.6.2 고부가가치 선박의 비중 확대 및 기자재의 기술력 제고

후발국과의 전략 차별화를 위해서는 고부가가치 선박의 비중을 늘려야

함. 고부가가치 선박에 대한 과감한 투자를 통해 경쟁국에 비해 기회를

선점할 수 있었으며, 경쟁우위 유지를 위해서는 지속적인 투자가 필요함

26

국내 조선해양산업계는 심해 유전개발 선박에 대한 과감한 투자와 영업전

략으로 이 분야에 있어 일본에 비해 시장을 선점할 수 있었음. FPSO

(Floating Production Storage Off-loading; 부유식 원유생산저장시스템),

석유시추선(Drill Ship), 해상유전과 원유 저장장소를 왕래하는 샤틀유조선

(Shuttle Tanker) 등에서 선주들은 우리나라 조선소를 선호하고 있고, 활발

한 수주실적도 기록함

고부가가치 선박의 경우 엔지니어링의 기본 기술과 관련 주요 기자재는

대부분 유럽의 선진업체가 가지고 있기 때문에 빠른 기간 내에 경쟁력을

확보하기 위해 자체의 기술력 강화와 선진업체와의 전략적 제휴도 모색

할 필요가 있음. 특히 호화유람선의 경우 풍부한 건조경험을 갖고 있는

메이저업체와의 전략적 제휴를 맺는 것이 바람직하며, 일반 상선의 건조

경험이 풍부한 한국을 매력적인 파트너로 여길 수 있도록 하는 전략이

필요함

2.6.3 정보기술의 조선해양기술 접목

제한된 인적·물적 자원의 활용 효율 극대화를 위해 개발, 설계, 제조, 마

케팅 등 조선해양산업 전반의 활동을 네트워크로 연결한 통합 생산시스

템을 구축해야 하며, 인터넷을 활용한 업체간 공동구매 활성화, 정보공유

등을 통해 원가절감, 수주력 증대를 적극 유도해야 할 것임

수주에서 선박 인도까지의 전체 공정 정보를 통합하게 되면, 이를 통해

유연한 설계변경, 자재조달 노하우 활용, 생산관리의 정도 개선 등이 가

능하기 때문에 설계 및 생산과정에서의 정보를 공유할 수 있어 생산공수

의 단축이 가능함. 이와 같이 시스템의 개선을 위해 CIM을 적극 활용하

여, 생산성 향상 및 신속한 의사결정을 유도하고, 숙련공의 고령화 문제

도 해결할 수 있을 것으로 기대됨

디지털화 추세에 맞추어 조선해양산업에서도 통합관리시스템 구축을 위해

네트워크, Web 등을 적극 활용할 필요가 있음. 국내의 일부 조선소가 공동

구매를 위해 구상하고 있는 e-Marketplace를 통한 유용한 공동구매시스템

의 구축이 필요함

27

일본의 경우 소위 「造舶 WEB 」이라는 기술정보 서비스 운영회사를 조

선 및 박용기기사 등 약 40개 회사가 공동 출자하여 자본금 1억엔으로

설립한 바 있음. 조선해양산업계와 기자재업계의 상거래 표준 확립을 목

표로 하여 양 업계를 연결시키는 기술정보교환 전자 시스템을 완성하였

으며, 조선시스템의 정보기술 접목은 원가 및 기술경재력 재고의 새로운

수단이 될 것으로 전망됨

2.6.4 중소형 선박의 경쟁력 강화

국내 조선해양산업을 주도하는 대형선 건조 조선소의 경우 설계 및 생산

기술력 그리고 제품의 개발능력은 국제적 경쟁력을 갖출 수 있는 기반을

갖추고 있으나, 어선, 연안 항해용 소형 선박인 공공복지선, 해양레저선

등은 주로 영세한 소형 조선소에서 건조되고 있어 기술력이 매우 취약하

고, 기술개발을 할 수 있는 여건을 전혀 갖추지 못하고 있기 때문에 국

가적 지원을 통한 기술력 확보를 유도해야 함

연근해의 어족자원 고갈, 한·중·일 국가간 어업협정에 의한 어장의 상실

및 변화, 어업 종사자의 감소 등 어업의 환경적 변화로 말미암아 어선어

업의 기반이 흔들리는 상황에 있지만, 어족자원은 국민 식생활에 있어

주요 단백질 공급원이기 때문에 연근해 어선의 합리화를 통한 경쟁력 향

상이 필요함

공공복지선의 경우 국민의 생활과 특히 밀접한 관계가 있기 때문에 기능

과 목적을 충족시키면서 양질의 서비스를 제공할 수 있도록 첨단기기 및

편의 시설을 갖추고 신형식 신배치 개념을 도입하고 고속화를 추진할 필

요가 있음

해양레저선의 경우 해양놀이문화를 통해 국민 삶의 질 향상을 위해 중장

기적으로 레저선 개발이 필요하나, 제품개발의 지원을 위한 기초 통계

및 기술개발 자료가 전혀 없는 상태임

2010년 해양 EXPO 개최, 국민체육진흥공단 2002년 경정사업 실시, 그

리고 해양수산부의 기존 어촌관광휴양 단지 조성사업의 확대 등 해양레

28

저 산업의 활성화 여건에도 불구하고 연구개발의 주체 미흡과 핵심제품

의 생산기술이 낙후된 상태이므로 기술 선진화를 유도하고, 나아가서 동

제품의 국제경쟁력을 향상시켜 수출 유망산업으로 육성해야 함

2.7 국내 조선해양산업 정책

일본은 생산기술력에 의한 조선해양산업을 유지하고, 유럽은 호화유람선과

같은 고부가가치 선박 건조에 의한 조선국을 유지하고, 중국은 저임 노동력

및 국가지원에 의한 맹추격을 하고 있는 세계 조선해양산업 현황에서 한국

의 조선해양산업은 세계1위 수주국으로서 위상을 유지하고 있음.

향후 조선해양산업 1위 유지를 위해서는 가격경쟁력 뿐만 아니라 기술, 품

질, 납기 등의 비가격경쟁력 제고를 위해 21세기 선박·해양구조물 전략제품

개발, 생산성향상을 위한 정보화 및 자동화기술, 조선기자재 국산화율 제고

기술, 그리고 선박·해양구조물의 안전 및 환경 보존기술 개발이 필요함

기술력 제고를 통해 기존 주력 제품인 살물선, 유조선, 컨테이너선은 물론

이고 초고속 화물선, LNG 수송/생산/저장관련 선박, 호화유람선 등 기술

집약형 고부가가치 선박으로 제품을 다양화함으로서 물량과 가격 위주의

경쟁력으로부터 질적 경쟁력을 겸비한 수익중심의 구조로 변환시켜야 함

현재까지는 신기술을 자체 개발보다는 외국의 기술을 도입하는데 급급했

으나, 앞으로는 국내에서의 연구개발 투자를 확대하여 기술경쟁력을 강

화하고 세계 1위의 조선국으로서의 위상에 맞도록 IMO와 같은 국제기구

에 적극 참여하여 리더쉽을 발휘해야 함

현재 국내 내수 공급위주의 조선기자재를 품질의 고급화 및 고성능화를

통해 수출산업으로 유도해야하고 아울러 핵심 기자재 등은 국산화를 할

수 있는 기반을 조성해야 함

29

제3장 선박 마크로 로드맵

3.1 선박 마크로 로드맵 이미지 시나리오

선박 마크로 로드맵은 21세기 국제경쟁력 강화를 위하여 조선해양 전략

상품, 조선기자재, 조선시스템, 선박안전·환경에 관련된 개발 대상 선박

제품과 기술의 방향을 제시하였으며 기간은 향후 10년(2002-2011년)으

로 설정하였음

로드맵에 표시된 각 제품과 기술들에 대해서는 시계열적인 개발 관계와

아울러 기술적 파급효과, 난이도 및 시장의 성숙도 등을 고려하여 기술

적 Priority 및 실현 Probability 를 표시함으로서 비젼 달성을 위한 선택

적이고 효율적인 전력을 제시할 수 있도록 함

각 제품에 대한 사각박스는 왼쪽이 개발착수 시점을, 오른쪽은 개발완료

시점을 의미하며, 개발완료 후에도 관련 제품들은 계속 시장에서 개선되어

간다는 의미임

30

조선

시스템

조선

기자재

2011201020092008200720062005200420032002

엔진 전자 제어 시스템/지능형 고장 진단 기술

차세대 조선 CAD 시스템 기술

생산성향상

(건조기간

대폭 단축)

지능형 항해 정보 판단 기술

대용량 지능형 열교환기 개발

고기능 추진 시스템(POD) 개발

수명 주기 선박 제품 정보 관리(PDM) 시스템 기술

차세대 조선 CAD 기반 공정 계획 최적화 기술

시뮬레이션 기반 생산 시스템

레이저 절단 응용 기술

하이브리드 용접 기술

조선용 로봇 개발

LNG: Liquefied Natural Gas, FPSO: Floating Production Storage Off-loading System,FSRU: Floating Storage and Regasification Unit for LNG ImportHVAC: Heating, Ventilation and Air Conditioning System

LNG선용 유압 기계 개발

호화 유람선 인테리어 기자재 개발

Dual Fuel 엔진 개발HVAC 시스템 개발

고 저 고 저기술적 Priority 실현 Probability

선박안전 ,환경

선박 안전 설계 기술

기자재

국산화율

제고

환경친화적

안전대기 오염 물질 배출 저감 기술

21세기

조선해양

전략상품

LNG FPSO/FSRU

Vision

대형화 ,고속화 ,

고부가가치화

천연가스 하이드레이트 운반선

한국형 Cargo Containment LNG 운반선

호화 유람선(유럽형, 초대형)

초대형 컨테이너선(단축, 쌍축 추진)

초고속 첨단 선박 (컨테이너선, 복합 지지선 등) 대양 항해 W IG선

쇄빙 상선(유조선, 컨테이너선 )부체식 해양구조물(BMP, Mega Float)

심해 자원 탐사선(AUV, ROV)

그림 3-1. 선박 마크로 로드맵 이미지 시나리오

31

3.2 선박 제품 마크로 로드맵

3.2.1 마크로 로드맵 시나리오

우리나라는 유조선, 살물선 및 컨테이너선 등, 일반 범용상선의 경우 제

품의 설계 및 개발능력과 시장 점유율은 세계적인 경쟁력을 가지고 있으

며, 이러한 일반상선의 기술을 바탕으로 고부가가치의 다양한 선종으로

수주를 확대해 나갈 것으로 예측됨

고부가가치 선박의 경우 해역 특성과 선주의 요구에 따라 탄력적으로

대응할 수 있는 설계 기술력을 국내 조선소들은 보유하고 있고, 아울러

과감한 투자와 영업전략으로 경쟁국에 비해 시장을 선점할 수 있었으며,

선주들은 가격 및 기술면에서 국내 조선소를 선호하고 있음

마크로 로드맵에 포함되는 주요 고부가가치 전략선종으로 초대형 컨테이

너선, 호화 유람선, 쇄빙상선, LNG 운반선, LNG FPSO및 LNG FSRU, 해

양구조물(Offshore), 초고속선, WIG선을 선정하였으며 향후 10년간 개발

되어야 할 구체적인 대상 선박 제품을 나타내었음

기존 선박이나 해양구조물의 대비 고부가가치화는 해상화물의 수송효율

을 제고하기 위한 대형화 및 고속화, 정보 기술을 이용한 지능화, 기능

혹은 기술의 복합화, 선내 배치 및 시스템의 신형식화, 그리고 환경친화

의 기술들이 부가되면서 이루어지기 때문에 관련 기술이 접목, 연계되도

록 제품의 마크로 로드맵에 포함시켰음

32

3.2.2 마크로 로드맵

안전하고

환경친화적인

고부가가치

선박

개발

2011201020092008200720062005200420032002

연안 호화 유람선

LNG FPSO/FSRU

대 형 화

유럽형 중형 호화 유람선 대형 초호화 유람선

복합 지지대형 초고속선

초고속 첨단 선형(컨테이너선 등) 연근해 WIG 여객선 대양 항해 WIG 여객선

삼동형 화물선/카페리 WIG 컨테이너선

고 속 화

FDPSO 심해자원탐사선(AUV, ROV)

Barge Mounted Plant 초대형 부체식 해양 구조물 Double Act. Tanker

Tension Lag Platform/SPAR 쇄빙 상선(유조선, 컨테이너선) 쇄빙선

담수화/해상 발전 플랜트

신 형 식 화

공 공 복 지

D/F: Dual Fuel Diesel Generator고 저 고 저기술적 Priority 실현 Probability

대형 LNG 운반선 재액화추진 LNG 운반선

한국형 Cargo Containment LNG 운반선

POD/CRP 추진 초대형 컨테이너선

D/F전기추진LNG운반선


초대형컨테이너선(광폭천흘수) 단축추진초대형컨테이너선)

Vision

해양 레저선, 수상 오토바이, 경주정 항만 관리 감독 지원선

연안 도서 지원선지원 관리형 연근해 경제성 어선

고성능 어업 지도선 공공 복지선

그림 3-2. 선박 제품 마크로 로드맵 시나리오

33

3.3 조선시스템 마크로 로드맵


정보통신기술의 발전으로 조선시장 및 관련 기술환경이 크게 변화되고

있으며 동시에 글로벌화가 급격히 진행되어 향후 10년 후의 조선해양산

업은 해운업계, 기자재업계, 설계 및 생산 용역업체 등 전후방 관련 산업간의

연계를 통한 “가상조선소(Virtual Shipyard)”의 개념이 실현될 것으로 예상함

아울러 지금까지 조선소 단위의 설계, 생산, 관리시스템의 통합화와 최적

화의 개념에서 분산된 전문가 집단간의 협업(collaboration)체제로 전환될

것으로 예측함

조선시스템 기술이란 정보통신기술을 기반으로 선박 및 해양구조물의 설

계 및 건조기간 단축, 품질 및 신뢰성 향상, 수명주기 비용절감을 위한

일련의 공학적 수단으로서 생산성향상을 통한 국제경쟁력의 확보/유지는

물론 지식기반 미래산업화를 위한 전략적 수단으로서, 설계시스템기술,

생산관리시스템 기술, 그리고 생산자동화 시스템기술로 구분하였음

설계시스템 기술은 선박 및 해양구조물의 성능 및 기능을 정의하고 생산

/운용을 위한 정보/자료를 효율적으로 생성하고 관리하기 위한 수단으로

서 수명주기 제품모델을 중심으로 한 시뮬레이션 기반설계체계의 실현을

목표로 함

생산관리 시스템은 제품모델을 기반으로 한 설계시스템과 생산시스템의

최적화를 위한 공정계획 및 관리기술을 포함하며, 시뮬레이션 기반의 공

정계획 및 네트웍 기반의 협업체계를 지향함

생산자동화 시스템이란 선박건조를 위한 설비(Hardware) 및 관련 소프트

웨어를 포함하며, 설계 및 생산관리시스템과 연계한 자동화체계를 지향

하고 있음

34


공 정계획 및

생 산관리

시 스템 기술

생 산자동 화

시 스템 기술

201020092008200720062005200420032002

공정 계획 최적화 기술

조선기자재 수급 관리 시스템 기술

레이저 응용 기술

설비 자동화 기술

조선용 로봇 기술

시뮬레이션 기반 생산 시스템 기술

조선용 통합자원계획 및 관리시스템기 술

조선 기술 지식 관리 시스템 기술

측정 및 검사 기술


설 계시스 템

기 술

Vision

초기 설계 및 기본 계획 시스템 기술

지식 기 반 선박 제품 모델링 시스템 기술(차세대 조선 CAD 시스 템 )

수명주기 제품 정보 관리 시스템 기술

지식기 반

미래산 업화

그림 3-3. 조선시스템 마크로 로드맵 시나리오

35

3.4 공통기반기술 마크로 로드맵


공통기반기술은 장기적으로 확보되어야 하는 기술이며, 대학이나 정부

연구소 그리고 기업체 연구소들과의 상호 연계하여 확보하는 것이 바람

직하며, 주요 공통기반기술은 네개 그룹, 즉 정보기술, 선박안전, 환경보

존 그리고 기술정책으로 분류하였음

공통기반기술은 그 적용범위가 넓고, 개발된 기술이 장기적으로 활용되

기 때문에, 정부의 지원자금을 활용하여 개발하는 것이 필요함. 기업체

들은 중단기적으로 당장 필요한 기술들의 개발에 집중적으로 투자하기

때문에, 장기적이고 지속적인 개발이 필요한 공통기반기술에 대한 투자

가 부족하게 되는 경향이 있음

IT 기반기술은 현재 진행중인 조선분야의 기업간 전자상거래(B2B) 시범

사업을 포함하는 인터넷 활용기술, 시뮬레이션 기반설계(SBD: Simulation

Based Design)와 생산(SBM: Simulation Based Manufacture)을 포함하는

가상현실(VR: Virtual Reality) 활용기술, 기자재 데이터베이스를 포함하고

지식관리시스템(KMS: Knowledge Management System)으로 확장하는 지

식기반 데이터베이스 기술이 도출되었음. 이 분야는 ‘조선시스템 기술’

과 중복되는 부분이 일부 있으나, 기술개발의 추진 주체가 조선소인가

아니면 출연 연구소나 대학인가에 따라 그 지향 목표와 방법론 상에 차

이점을 보일 것으로 판단됨

선박안전기술은 해상에서의 인명과 재산을 보호하기 위한 안전성 확보

를 최우선 목표로 하여 새로운 선박 및 운항중인 선박과 관련하여 선박

안전 설계 기술, 선박의 생존성능(Survivability) 평가기술, 선박의 공식 안

전 평가(Formal Safety Assessment) 기술, 선박의 안전유지 관리기술을

포함하였음

환경보존기술은 해상에서 선박의 운항에 기인하여 생길 수 있는 해양

생태계 파괴 및 대기 오염을 방지하는 것을 최우선 목표로 하여 대기오

36

염물질 배출 저감기술, 선박용 유해 방오 도료 대체기술, 해상에서의 발

라스트 수의 교환기술을 도출함

기술정책 그룹은, 기술개발 로드맵을 정기적으로 갱신해 나가는 것을

포함하여, 중국, 일본 등의 경쟁국의 기술수준 조사 등의 기획조사 사

업과, 기자재의 전자카탈로그의 구축, 정보표준화 등을 포함하는 표준

화 사업, 그리고 조선소 인력의 평생 재교육을 포함하는 인력양성정책

을 포함하였음

37


선박 안전

IT 기반

2011201020092008200720062005200420032002


인터넷 활용

조선해양산업에서 VR 활용기술

조선 지식 기반 데이터베이스

선박 안전 설계 기술

선박의 생존 성능 (Survivability) 평가 기술

선박의 공식안전평가 (Formal Safety Assessment) 기술

선박의 안전 유지 관리 기술

선박 환경

대기 오염 물질 배출 저감 기술

선박용 유해 방오 도료 대체 기술

Ballast Water 교환 관련 기술

기술정책

기획 조사

표준화

인력 양성

Vision

미래

지향적

공통기반

기술 확보

그림 3-4. 공통기반기술 마크로 로드맵 시나리오

39

제4장 선박 제품 세부기술 로드맵

4.1 초대형 컨테이너선

4.1.1 정의

주기관 마력의 한계, 프로펠러의 직경 및 무게, 항만의 설비 및 관련 운

송체계 등으로 인하여 기존 컨테이너선의 설계 개념과 차별되고, CRP

(Contra-Rotating Propeller), 선회식 전기추진(Azimuthing Podded Drive)

시스템 등의 신개념 추진장치 또는 주기관 및 추진기를 각 2기씩 장착한

9,000TEU(Twenty-feet Equivalent Unit)급 이상의 컨테이너 운송 선박

(그림 4-1 참조)

그림 4-1. 초대형 컨테이너선과 신개념 추진시스템(예, Single Screw with

Azimuthing Podded Drive)

4.1.2 국내외 시장 및 기술 동향

컨테이너의 세계 공통 규격화로 대부분의 일반화물이 컨테이너 화물화

로 되는 추세에 있으며, 화학제품 같은 소량의 액체화물, 기계류 같은 중

량물 등의 운송용 컨테이너도 개발되어 이제 세계무역의 대부분은 컨테

이너선을 이용하고 있음. 최근 주요 컨테이너선사들의 경우 투자비 부담

의 경감, 경영위험 감소 및 영업이익 극대화, 화물의 대량 수송에 따른

40

TEU당 운송비 절감을 위해 Post-Panamax형인 6,000~7,000TEU급 대

형 컨테이너선을 경쟁적으로 항로에 투입 시키고 있음

6,000TEU급 선박은 4,000TEU급 선박에 비하여 약 20∼30%의 가격경쟁

력을 확보하고 있는 것으로 조사된 바 있음. 또한 지난 20여년간 세계 3

대 항로에서의 물동량의 증가(약 6.5∼7.5%)도 이러한 대형화 경향의 한

요인이 되고 있음. 표 4-1의 6,000TEU급 이상 대형 컨테이너선의 전세

계 발주현황을 보면 6,000TEU급 63척, 7,000TEU급 18척이 발주된 상태

이며, 총 81척 중 57%인 46척을 한국 조선소에서 수주하여 세계 대형

컨테이너선 건조를 주도하고 있음

2001년 초 국내 대형조선소에 9,000TEU급 초대형 컨테이너선의 건조

문의가 들어왔으나 최근의 해운경기 침체와 미국 테러사태 여파로 아직

까지 실제 계약은 이루어지지 않고 있는 상태이며, 주기관 1기 장착으로

가능한 9,000~12,000TEU급 초대형 컨테이너선의 경우에는 국내 조선소

들 대부분이 관련 설계기술을 확보하고 있어 수요만 있으면 언제든 실용

화될 가능성이 높음

12,000TEU급 이상 초대형 쌍축 컨테이너선의 경우 유럽에서는 일부 개

념설계를 추진중에 있으며, 국내의 경우 각 조선소에서는 향후 시장의

기회선점 및 기술 경쟁력 제고 측면에서 기본도면 및 핵심 기술 개발을

수행한 수준임. 일부 컨테이너 터미널에는 컨테이너 22열까지 적·하역이

가능한 초대형 크레인이 이미 도입된 항구가 있는 것으로 보고되고 있어

초대형 컨테이너선의 출현이 예견됨

표 4-1. 6,000TEU급 이상 대형 컨테이너선 발주 현황

(단위: 척)

선 형 한 국 일 본 덴마크 합 계

6,000TEU급 37 18 8 63

7,000TEU급 9 - 9 18

합계 46 18 17 81

자료 : World Shipyard Monitor(2001, Clarkson)

41

4.1.3 향후 시장 전망

세계 해상 컨테이너 물동량은 표 4-2에서 보는 바와 같이 연 7%이상의

물동량 증가가 예상되며 해상화물 컨테이너화의 진전, 전자상거래의 증

가 및 WTO 체제의 본격가동으로 인한 물동량 증가 등을 고려하면 표

4-2에서 제시된 전망보다 높은 연 9% 정도까지도 증가할 것으로 전망됨

최근 연구결과에 의하면 아시아-유럽 노선에 투입할 경우 9,000TEU급

컨테이너선은 6,800TEU급 컨테이너선에 비해 약 12%의 비용절감효과

있으며, 쌍축 12,500TEU급 고속 컨테이너선을 투입할 경우 추가로 9%

의 비용절감효과가 있는 것으로 추정하고 있음

초대형 컨테이너선의 투입항로로는 물동량이 풍부하고 상대적으로 장거

리 수송망인 태평양 항로와 아시아-유럽간 항로를 잇는 동-서 횡단 항로

에 가능성이 많으며, 투입시기는 2004년경에 9,000TEU급 컨테이너선의

발주가 예측되고, 2010년 전후해서는 12,000TEU급 이상의 고속 초대형

컨테이너선이 출현 가능할 것으로 예측됨

표 4-2. 세계 컨테이너 물동량 전망

(단위: 백만TEU)

구분 1997 1998 2000 2004 2008 2012 증가율/년

세계전체 171.8 187.9 218.6 301.4 392.1 491.1 7.3%

전체 79.8 83.7 99.3 145.1 193.1 249.7 7.9% 아시아

중국 29.2 31.6 37.9 51.4 66.5 83.9 7.3%

아시아 비중 46.4% 44.6% 45.4% 48.2% 49.3% 50.8% -

자료 : Ocean Shipping Consultants

초대형 컨테이너선은 적도중심의 세계 일주 서비스(Equatorial Round-

the-World Service) 패턴으로 전세계 컨테이너 물동량의 절반가량을 수

송할 것으로 예측하고 있으며, 이들 초대형 컨테이너선은 새로운 유형의

항만인 순수환적항만(Pure Transshipment Port)에만 기항하게 될 것임.

이와 같은 개념은 현재 발주중인 7,000TEU급 선박의 2배에 이르는 신형

42

초대형 컨테이너선을 고속항해로 운항, 가장 효율적인 방식으로 운영한

다면 대량화물의 경우 선주, 하주들 모두 규모의 경제 효과를 누릴 것으

로 보임

4.1.4 향후 기술개발 전망

초대형 컨테이너선은 기항지 수가 적어서 기항지에서 적·하역할 컨테이너

수가 많으므로 신속한 적하역이 이루어지지 않으면 하주로부터 외면 당

할 수 있음. 현재의 하역시스템으로는 초대형 컨테이너선의 적·하역 속도

가 늦어 항만에서의 소요시간이 길어지게 되므로 항만 시설과 함께 새로

운 개념의 하역시스템 개발이 필요함

컨테이너선의 대형화 경향은 필연적으로 항만, 환적시스템 그리고 운하

의 증설 등 전세계 해상운송시스템에 영향을 미치고 있음. 따라서 최근

이러한 컨테이너선의 대형화 발전방향의 예측에 대한 연구가 활발히 진

행되고 있으며, 특히 10∼15년 이후 등장할 주력 컨테이너선의 규모에

대한 논의가 활발함. 현재 발표되고 있는 연구 결과들은 대부분 2010년

전후시점에서 12,000TEU급 이상 초대형 컨테이너선이 등장할 것으로 예

측하고 있음

12,000TEU급 이상의 초대형 컨테이너선박의 경우 항만의 입출항 일정과

신속한 서비스를 위해 25노트 정도의 속도가 필요하고, 프로펠러 직경

및 중량 증가 등의 문제를 고려할 때 주기관 2기의 2축 선형이 될 것임.

그러나 대출력에 적합한 CRP 혹은 선회식 전기추진시스템이 상용화될

경우 주기관 1기의 1축과 결합된 추진시스템의 선형 출현도 예상됨

초대형 컨테이너선은 개념설계 과정에서 물동량 변동, 유가, 운임 및 항

만시설까지도 고려하여야 하는 점이 다른 선박의 설계기술과 다른점임.

선박의 발전 주기가 매우 짧아지고 있고 우리나라가 해상물류 중심지로

의 기회 선점을 하기 위해서는 해상운송시스템의 발전 방향을 정확히 예

측하고 대비하여야만 짧아진 Life Cycle에 적극 대처할 수 있을 것임

초대형 컨테이너선의 실용화에는 현재의 주기관 용량 및 적하역시스템으

로는 실현되기 어렵기 때문에 이들 관련 장비의 기술 및 개발도 필수적임

43

4.1.5 기술개발 목표

초대형 컨테이너선 개발에 필요한 핵심기술은 표 4-3과 같음

표 4-3. 초대형 컨테이너선의 개발 핵심기술

핵심기술 개발목표

개념설계기술 - 항로 및 항만설비를 고려한 최적 개념설계기술

- 운항 경제성을 고려한 선박의 주요치수 선정기술

선형설계기술

- 쌍축 대형선 최적 선형설계기술

- 쌍축 대형선의 저항 및 추진성능 향상기술

- 조종, 내항 성능 향상기술, 평가기술

추진기 설계기술

- Twin Skeg용 추진기설계 및 성능평가 기술

- 프로펠러 변동압력 및 타 캐비테이션·침식·제어기술

- 고부하·고효율·저진동 프로펠러 설계기술

- 상반회전프로펠러 혹은 선회식 전기추진의 적용기술

선체구조설계기술

- 초대형 선박의 선체구조 설계 및 해석기술

- 초대형선의 진동 해석 및 방진설계기술

- 광폭, 대형개구부(Opening)을 갖는 구조안전성기술

의장설계기술 - 최적 의장시스템 구성 및 적용기술

- 저소음 설계기술 및 능동 소음제어기술

4.2 호화유람선(Cruise Ship)

4.2.1 정의

일반적으로 여객선(Passenger Ship)은 부정기적으로 항해·유람하는 하는

호화유람선(그림 4-2)과, 정기항로를 운항하는 페리(Ferry)로 대별됨. 특

히 호화유람선은 선내 호화 편의시설(그림 4-3)을 통해 최고의 안락한

서비스를 승객에게 제공하면서 순수유람을 목적으로 항해하는 선박임

44

호화유람선의 등급(Grade)은 일반적으로 세계 일주, 카리브해, 지중해 등

을 취항하는 대형 초호화선, Fly-And-Cruise를 전제로 특정해역에 취항

하는 중형호화선 그리고 주로 단체객을 대상으로 하는 선박의 3종류로

분류됨

그림 4-2. 호화 유람선

그림 4-3. 대형 호화유람선의 승객 서비스를 위한 선내 편의시설


4.2.2.1 시장 동향

대부분의 호화유람선 건조가 전통적인 유럽의 조선소에 집중되어 있음.

45

표 4-4는 2001년부터 2005년까지 건조될 국가별 수주현황을 정리한 것

으로서 전체의 약 90%인 51척를 유럽에서 건조 중임

표 4-4. 국가별 호화유람선의 수주현황(2001-2005)

(단위: 백만달러)

국가 총척수 톤수 총수주 금액

이탈리아 15 1,208,000 5,650

독일 15 1,194,000 5,461

프랑스 12 946,400 3,756

노르웨이 1 40,000 262

핀란드 8 856,000 3,500

미국 4 143,160 940

일본 2 226,000 1,000

자료 : Statistics(2000, 2001)

표 4-5는 1996년부터 2000년까지 최근 5년간의 유럽 주요조선소별 호

화유람선의 건조 실적을 나타냄

표 4-5. 주요 조선소별 호화유람선의 건조현황

1996 1997 1998 1999 2000 조선소

척 천GT 척 천GT 척 천GT 척 천GT 척 천GT

Fincantieri

(이태리) 2 163 2 139 3 270 3 246 4 303

Kvaerner Masa

(핀란드) 3 183 2 141 2 166 2 223

Atlantique

(프랑스) 3 128 2 92 3 139 3 108 4 183

Meyer Werft

(독 일) 2 88 1 78 1 77 1 75 1 76

합 계 10 562 5 309 9 627 9 595 11 785

자료 : Statistics(2000, 2001)

46

4.2.2.2 국내 기술 동향

최근 국내 조선해양산업계가 고부가가치 선박의 건조라는 목표하에 호화

유람선을 핵심 전략사업의 하나로 추진하고자 하는 것은 고무적인 일이

라고 하겠으나, 아직 호화유람선의 수주실적은 없는 실정임. 이러한 시점

에서 지속적으로 성장하는 국내 관광수요의 흡수 대안으로 국내연안에

운항시킬 수 있는 호화유람선을 국내기술로 개발 및 건조해 보는 것도

호화유람선의 기술력 확보를 위한 적절한 출발점이 될 수 있을 것임

국내의 경우 호화유람선의 건조경험이 전무하기 때문에 인테리어 설계기

술은 아직 확보하지 못하고 있음. 최근 국내조선 3사가 인도한 RO-

PAX(Ro-Ro Passenger)선의 객실 인테리어 시공에 국내의 3~4 전문업

체가 참여하였던 바, 객실 인테리어에 대한 초보적인 기술은 가지게 되

었으나, 호화유람선과 RO-PAX 사이에는 인테리어 정도에서 큰 격차가

있고, 인테리어 설계는 구미 승객의 문화와 관습 등을 고려한 디자인이-

의 중요하기 때문에 선진국의 인테리어 기술 전문업체와의 기술제휴를

통한 국내업체의 기술확보와 아울러 국내의 호텔 및 백화점 등 시공 경

험업체를 호화유람선의 인테리어 시공업체로 육성하는 방향으로 추진하

고 있음

4.2.2.3 선진국 기술동향

일본의 최근 현대적인 호화유람선의 건조는 크게 주목할 만한 일임. 미

쯔비시 중공업에서는 프린세스(Princess)사의 주문을 받아 10만톤 이상

의 호화유람선인 Diamond Princess호와 Saphire Princess호를 건조하고

있음. 이것은 유럽과 경쟁하는 새로운 호화유람선의 시장진입을 의미하

는 것으로 판단됨

미국은 표 4-4에서와 같이 현재 미국내에서 4척의 호화유람선을 건조하

고 있으며, 이것은 자국내 해상여행의 편의를 위해 PSA(Passenger

Service Act)의 법적제한을 수용하기 위한 것으로 이해됨

유럽의 조선해양산업은 지난 25년간 상선부문에서 하향길을 달려오고 있

47

으나, 호화유람선, 카페리선, 초고속선 등 기술력을 바탕으로 차별화를

도모하기위해 품질 및 성능개발에 주력하고 있으며, 특히 호화유람선의

경우 거의 독점적으로 건조하고 있고 이와 관련된 인테리어 및 기자재산

업을 거의 선도해 오고 있음


호화유람선은 안락성과 쾌락성을 유지하면서 유적지 또는 관광자원이 풍

부한 지역을 방문할 수 있고 움직이는 호텔이라고 불릴 만큼 훌륭한 편

의시설을 제공하면서 숙박과 교통이 자연스럽게 해결되므로 육상에서의

휴가보다 경비가 싸기 때문에 이용객이 계속 증가하는 추세임

표 4-6은 세계 지역별 호화유람선의 이용 승객현황 및 전망을 나타낸 것

으로서 2000년 약 800만명에서 2010년 1,400만명으로 연간 약 17%이

상 증가할 것으로 전망됨. 이에 따라 그림 4-4에서 보는 바와 같이 동

선박의 건조도 2000년 약 920만GT에서 2010년에는 1240만GT의 건조

가 예측되고 있음

표 4-6. 세계 지역별 호화유람선 이용 승객현황 및 전망

(단위: 천명)

구 분 2000 2005 2010

북미지역 6,200 8,000 10,200

영국 780 1,200 1,450

독일 350 490 640

이탈리아 260 360 450

프랑스 205 290 380

스페인 55 86 125

스위스 40 64 93

동유럽/러시아 15 23 35

유

럽

지

역

유럽 소계 1,705 2,513 3,173

아시아지역(일본) 125 145 210

전 체 8,000 11,000 14,000

48

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

��

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

0-10,000��

20-40,000��

(단위: 천 grt)

10-20,000 40-80,000 80,000+grt

자료 : Ocean Shipping Consultant, Cruise Shipping Industry Prospects to 2010

그림 4-4. 호화유람선 건조전망(자료: Drewry Shipping Consultants Ltd.)


호화유람선에서는 선실의 고급화 경향에 따라 승객과 승무원의 안락함이

가장 중요한 요구사항이며 저진동, 저소음기술, 파랑중의 내항성능 향상

기술, 그리고 여러항구에 입출항이 잦기 때문에 충돌방지 및 항내에서의

원활한 운전을 위하여 고도의 조종성능을 필요로 함. 또한 일반선박과 마찬가지로 운항비 절감을 위하여 추진성능이 우수하여야 하며, 추진기에 의한 기진력이 매우 작아야 하기 때문에 우수한 선형개발이 필요함. 그리

고 추진방식이 전기추진방식으로 바뀌는 추세인 데, 가장 큰 이유는 저진

동 및 조종성능 향상과 저속에서의 선속유지도 훨씬 용이하기 때문임 호화유람선에서는 승객용 선실이 흘수선 보다 위에 위치하므로 상부구조

가 대단히 크기 때문에 복원성능의 만족을 위하여 적절한 무게중심을 확

보하도록 기본설계가 수행되어야 하며, 선박의 외관은 수려하고 세련되도

록 디자인 감각을 살리는 것이 가장 큰 특징 중 하나임

호화유람선의 거주구역에서 가장 두드러진 공간은 대형 아트리움과 실내

아케이드임. 이 두가지 공간은 거주구역 공간구성의 중심점이 될 뿐 아

49

니라 실내환경을 쾌적하게 하고 승객들에게는 선박안에서 특별한 공간을

체험하는 장소임. 따라서 향후 이 두가지 공간을 더욱 다양한 형태로 활

용하는 창의적인 공간계획과 인테리어디자인이 이루어질 전망임. 또한

연령·인종이나 문화적 배경을 고려한 인테리어디자인, 그리고 장애자나

노약자들을 배려한 세심한 공간계획(Barrier Free Design)이 필요함


호화유람선의 개발에 필요한 기술은 표 4-7과 같이 정리할 수 있음

표 4-7. 호화유람선 개발 핵심기술

개발기술 핵심기술

안전성설계 기

술

- 통합제어 및 감시에 의한 자동화시스템 적용기술

- 승객의 안전 및 장애자를 위한 선내 배치 기술

- 해상오염 방지를 위한 환경 친화형 시스템 적용기술

- 비상 탈출 분석 및 승객 흐름 최적화 기술

편의시설 및

인테리어 설계

기술

- 최고급 인테리어 및 Entertainment 시스템 설계기술

- 거주구획, 공실, 발코니 등의 Color Scheme 기술

- 주요 공실 및 객실의 설계를 위한 Mock-up제작 기술

- 애니메이션을 통한 객실 인테리어 및 최적배치 기술

Comfort Ship

설계기술

- 운용 Mode별 선박 동요 정밀추정 및 능동제어 기술

- 설계 단계별 진동·소음해석 및 저진동·저소음 설계기술

- 선내 쾌적한 공조(HAVC) 시스템 설계기술

선형설계 및

성능해석기술

- 저항·추진 및 승선감을 고려한 최적 선형개발

- 여객선용 복원성능 해석 시스템 개발

- Crabbing Performance를 포함한 조종성능 추정기술

- 선회식 전기추진시스템 적용 설계기술

구조설계기술 - 구조해석 및 최적 구조 설계기술

- 용접에 의한 박판의 변형 제어·교정기술

50

4.3 쇄빙상선

4.3.1 정의

빙해중을 항해하는 선박을 총칭하여 “빙해용 선박”이라고 하며 쇄빙선과

빙해상선으로 구분함. 쇄빙선은 다시 유도쇄빙선과 단독쇄빙선으로, 빙해

상선은 쇄빙상선과 내빙상선으로 구분함. 쇄빙상선은 쇄빙선과 동등 또는

그 이상의 쇄빙능력을 가지고 결빙해역에서 독자적으로 화물운송 할 수

있는 선박이며, 내빙상선은 얇은 결빙해역 또는 유도쇄빙선에 의해 만들

어진 수로의 유빙저항을 이겨낼 능력을 갖춘 선박을 지칭함(그림 4-5및

그림 4-6). 그리고 계절별로 해빙 및 결빙의 상태에 따라 효율적 항해를

할 수 있도록 선수는 일반선의 형태를, 선미는 쇄빙선의 형태를 가지는

특수한 선형인 Double Acting Tanker(그림 4-7)가 있음

그림 4-5. 빙해상선(유조선) 그림 4-6. 쇄빙선

4.3.2 국내외 시장 및 기술동향

( 빙중 항해 ) (해빙 항해)

그림 4-7. Double Acting Tanker

51

4.3.2.1 국내외 시장

러시아의 북쪽 북극해 항로(Northern Sea Route)를 통해 북유럽에서 동북

아시아 혹은 북미의 서해안까지 가는 항로는 기존 수에즈 운하나 혹은 파

나마 운하를 통하는 항로보다 30~40% 이상 거리가 단축됨. 또한 러시아

의 북극해 연안은 석유와 천연가스 등 자원이 대규모로 매장된 곳이어서

경제적 수송수단으로 쇄빙상선이 주목을 받고 있음. 북극항로의 상업적

정기항로의 개척에 대한 연구는 1993~1999년까지 INSROP(International

Northern Sea Route Program)라는 프로젝트로 수행된 바 있고, 장기적으

로 볼 때 쇄빙상선의 건조수요는 늘어날 전망임

1864년 소련에서 세계 최초의 쇄빙선이 건조된 이래, 오늘날까지 쇄빙선

은 빙해역에서 상선의 호위, 구조, 항로개척, 해양과학 조사 등의 목적에

사용되어 왔음. 빙해상선은 캐나다, 소련, 핀란드, 미국 등 자국내에 동결

해역을 가진 나라의 겨울에 해상수송 수단으로서 쇄빙선을 건조해 왔음

(표 4-8 참조)

표 4-8. 톤수별 쇄빙선 건조 현황

(단위 : 척)

년대

톤급 1959 이전 1960 1970 1980 1990 Unknown 합계

1000 이하 0 1 2 1 0 0 4

1000 0 1 1 3 2 1 8

2000 1 4 12 24 1 1 43

3000 3 7 3 1 1 0 15

4000 2 1 2 7 2 1 15

5000~10000 6 5 14 17 4 4 50

10000 이상 1 7 18 11 5 2 44

Unknown 1 1 1 1 1 7 12

합계 14 27 54 65 16 16 191

자료 : 해양수산부, 쇄빙 연구선 건조 예비조사.

52

(1) 러시아

러시아는 시베리아의 천연자원 개발을 위해 오래 전부터 막강한 쇄빙선

선단을 운용하고 있음. 1985년까지 총 84척의 쇄빙선을 보유하고 있는데

그 중 16척은 북극해용(Polar Class) 쇄빙선이고, 또 20척은 발틱해 정도

의 빙상조건(Subarctic)용 쇄빙선이며, 북극해용 쇄빙선 중 4척은 75,000

마력의 원자력 추진기관을 갖추고 있음

러시아의 북극해 연안은 수심이 얕은 대륙붕이고, 내륙 깊숙이 강을 거슬

러 올라가야 하는 경우도 있기 때문에 특별히 흘수 2.5m~3.3m 정도의

얕은 하천용 LASH(Lighter Aboard Ship) 쇄빙선을 13척을 보유하고 있음

한편, 길이 160m 정도의 SA-15 Class 혹은 Nordics Class의 컨테이너 및

산적화물 겸용선을 14척 보유하고 있으며 현재도 길이 260m, 재화중량 4

만톤급의 원자력 추진 혹은 재래식 디젤기관을 장착한 화물선을 여러 척

건조 중인 것으로 알려져 있음

(2) 캐나다

1970년대 북극해 주변에서 천연자원의 개발이 활발하게 진행됨에 따라 규

모가 큰 쇄빙선 및 쇄빙선단을 보유할 필요가 있어 1978년 길이 209m,

28,000DWT의 쇄빙상선 Arctic호를 건조하였으며, 이 선박은 캐나다의

CASPPR(Canadian Arctic Shipping Pollution Prevention Regulation) 규정

Class 2로서 과거 일반 선박이 북극해에서 1개월 정도 항해 가능했던 기

간을 6개월 정도로 연장할 수 있었음

또한, 1979년에는 Beaufort해의 석유개발에 필요한 물자를 수송하는 보급

선으로 CASPPR Class 3의 쇄빙형 보급선 Kigoriak호를, 1982년에는

Robert Lemeur호를 건조하였음

캐나다의 해안경비대는 6척의 북극해용 쇄빙선(Louis S. St. Laurent, John

A. MacDonald 등)을 보유하고 있으며 앞으로 Polar Class 8인 쇄빙선도

건조할 계획을 가지고 있음

53

(3) 미국

미국은 4척의 쇄빙선들을 2차 대전 중에 최초로 건조하였으며, 1970년대

에는 쇄빙능력 1.83m의 Polar Class 쇄빙선이 건조되어 현재까지 운용되

고 있음. 이들 Polar Class 쇄빙선들은 비 원자력 추진선으로서는 세계에

서 가장 강력한 출력을 가진 쇄빙선이며 북극해의 Bering해, Chukchi해,

Beaufort해 등지에서 활동하고 있음

한편 1968년 알래스카의 North Slope에서 발견된 대규모 유전에서 채굴

된 원유를 캐나다의 북극해를 경유하여 미국 동부해안 소비지까지 해상

수송이 가능한지를 검토하기 위해 1970년 일반 유조선을 보강하여 쇄빙

유조선으로 개조한 Manhattan호의 시험항해를 2회에 걸쳐 실시하였음.

이 시험항해를 통해 Manhattan호는 선체와 프로펠러에 손상을 입었지만

북서항로(Northwest Passage)에서의 해상수송이 동절기에도 기술적으로

충분히 가능하다는 것을 입증하였음

(4) 핀란드

핀란드의 쇄빙선 건조기술은 매우 뛰어나며, 대표적인 조선소의 하나인

Kvaerner-Masa Yards는 수 많은 빙해용 선박을 건조하여 러시아를 위시

한 각국에 인도한 경험을 가지고 있음. 특히 1969년에는 쇄빙유조선

Manhattan호의 개조사업을 주도하였고 이를 위하여 당시 최대규모의 빙해

수조를 헬싱키에 건설하였음

1993년 Finnyards사에서 건조한 다목적 쇄빙선 Fennica호는 동절기에는

발틱해의 항로 확보를 위하여 0.8m의 평탄빙을 8노트의 속도로 쇄빙항행

할 수 있으며 하절기에는 북해유전의 보급선으로서 개수면(Open Sea)상에

서 14노트의 속도를 유지할 수 있도록 설계되었음. 특히 360o 회전이 가

능한 선회식전기추진 장치를 장착하여 회전반경이 거의 없는 상태에서 방

향전환이 가능하는 등 조종성능이 대단히 뛰어난 것으로 알려져 있고 모

든 방향의 쇄빙이 가능하도록 선수부 뿐만 아니라 선측, 선미부도 충분히

보강되어 있음

54

(5) 일본

일본은 방위청 소속의 순시함인 Soya호와 Fuji호를 보유하고 있으며, 1982

년에는 길이 134m, 배수량 16,200톤, 30,000마력(SHP)의 최신설비를 갖

춘 쇄빙선 Shirase호를 건조하였는데, 이 배는 평탄빙에서 3노트의 속도로

1.5m의 연속쇄빙이 가능함

최근에는 스미토모 조선소에서는 선회식 전기추진시스템을 장착한 Aframax

급 Double Acting Tanker(DAT) 건조한 바 있음

(6) 국내

우리 나라는 극지환경에 직접 접하고 있지 않은 관계로 쇄빙선이나 쇄빙

상선에 대한 건조 실적이 없으며, 기술수준도 앞에서 언급한 건조국가에

비하여 뒤떨어져 있는 상황임. 국내에서도 시베리아 천연자원의 개발을 위

해 빙해역을 운항할 수 있는 선박이나 해양구조물을 확보해야 할 필요성

이 대두되고 있기 때문에 쇄빙선 건조가 꾸준히 검토되고 있음.

4.3.2.2 기술동향

선형설계: 쇄빙선의 선형은 항해지역, 주요 기능과 목적, 선급규정, 쇄빙효

율을 고려하여 설계되고 있음. 선수부의 형상은 쇄빙능력에 가장 크게 영향

을 미치며, 재래식 쇄빙선에서는 약 30o의 선수각을 가지고 있으나, 최근

20o 정도로 작아지는 경향이 있음. 과거 20여년간 건조된 쇄빙선의 선형을

조사한 바에 의하면 재래식 선형의 선박도 많이 있지만 근래에는 쇄빙능력,

조종성능 등 선박의 특수 목적에 적합한 선형을 채택하고 있음

DAT선형: 최근 북극 항로를 운항하는 유조선에 적용시킬 수 있는 새로운

개념의 DAT가 개발되어 운용되고 있음. DAT 선형은 유조선 등 화물선이

단독으로 북극항로를 운항하기 위해 개발된 선형으로 기존의 유조선의 경

제속력으로 알려진 약 14노트의 유조선의 선수를 대빙구조로 보강하고, 선

미는 쇄빙이 가능한 선형을 채용하며, 360o 회전형 추진기를 이용함으로써

쇄빙시에도 필요한 추력을 얻을 수 있도록 개발된 선형임

55

추진장치: 최근 쇄빙선이 대형화됨에 따라 추진기관은 저속에서 높은 추력

을 낼 수 있도록 디젤기관에서 디젤-전기 추진기관으로 바뀌고 있으며,

또한 추진기도 고정피치 프로펠러에서 가변피치 프로펠러로 그리고 다시

360o 회전이 가능한 회전식 추진장치로 변화하고 있음. 또한 프로펠러와

외판 사이에 빙편이 끼지 않도록 충분한 공간을 확보하여 노즐 안에 추진

기를 넣어 보호하고 있으며, 이러한 노즐 프로펠러는 저속에서 추력 증가

에도 기여하는 것으로 보고되고 있음

선체구조: 항해해역의 빙하중에 의해 결정되는 쇄빙선의 선체구조 및 두께

는 선급규정에 정하여져 있으나, 최근 많이 건조된 쇄빙선에 대한 실해역

빙하중계측 및 응력계측 결과로부터 선수 및 내빙대(Ice Belt) 부분에서 국

부하중이 선급에서 정하는 값보다 20∼30% 크다는 보고가 있음. 이는 실

제 빙하중이 해역, 온도, 염도 등에 따라 크게 다른 것이 원인이지만 이에

관한 체계적인 연구는 아직도 미흡한 편이며 좀 더 많은 연구가 필요함

동요(Rolling) 방지장치및 종횡경사(Heeling/Trimming) 발생장치: 쇄빙선에

는 빙하중에 의한 손상을 고려하여 일반 선박처럼 동요방지를 위한 빌지

킬을 장착하지 않으므로 대양에서의 동요운동 저감을 위하여 감요 탱크를

설치함. 그리고 Ramming 쇄빙시 또는 쇄빙선이 얼음에 갇혔을 경우 탱크

내부의 연료 또는 해수를 좌현에서 우현으로 이동시키거나 강제로 트림을

발생시켜 주변의 얼음과의 틈을 만들 경우에 필요함

빙저항 저감장치: 선수에서 발생한 유빙 조각은 배가 전진함에 따라 선체

를 따라 이동하다가 서서히 부력에 의하여 떠오르게 되는데, 이때 선체와

의 마찰에 의한 저항은 빙저항의 큰 비중을 차지하는 것으로 알려져 있음.

이러한 빙저항을 줄이기 위하여 선수에서부터 선체중앙부까지 공기 또는

물을 분사하는 시스템을 고려하게 되며 이러한 시스템을 장착함으로서 빙

저항이 20-25% 정도까지 감소된다고 보고된 바 있음

빙해선박용 도료: 쇄빙선에 일반도료를 사용하게 되면 빙마찰에 의하여 선

수부와 내빙대부에 도료피복이 벗겨져 나가 부식이 진행되고, 이에 따라

표면조도가 증가하게 되어 저항이 증가되므로 선체를 스테인레스강을 사

용하든지 또는 빙해용 특수도료를 사용하여야 함

56

예항장치 : 빙해중에 갇힌 선박을 예인하기 위한 장치로, 최대능력은

Bollard Pull시의 추력에 해당됨

발라스트 탱크 가열 장치: 현측에 있는 발라스트 탱크내의 해수가 결빙되

는 수가 있기 때문에 결빙하지 않도록 열을 가할 장치가 필요함

저온 및 착빙대비책: 착빙의 정도는 기온, 선박의 상대풍속, 수온계가 있

음. 저온상태에서 결빙에 의해 의장품 등이 사용불능이 되지 않도록 재질

의 고려와 가열장치의 장착이 필요함

항해장비 및 기타 사항: 극 지역에서 선박의 항해가 곤란한 이유는 두꺼운

빙상상태와 함께 어두운 시야 때문임. 특히 얼음이 두꺼운 해역을 항해할

때는 통상 두꺼운 빙맥 부분을 피해 얼음이 깨어진 부분을 통과하게 되므

로 이러한 얼음상태, 유빙 등의 정보는 쇄빙선의 항해시 필수적이며, 헬기

를 통하여 직접 정보를 얻거나, 인공위성을 통한 DPS 시스템을 사용하여

야 함


4.3.3.1 쇄빙 및 내빙상선 시장규모

러시아의 북극해, 알래스카 주변해역, 캐나다 북극군도, 그린랜드 동부해

안 해역 등 북극해역에서 생산되는 천연가스를 소비지까지 수송함에 있어

서 북극해의 나쁜 기후조건을 극복할 수 있는 강력한 쇄빙능력을 보유한

거대한 쇄빙상선이 필요하게 될 것으로 예측됨

재래식과는 다른 형식의 새로운 개념의 선형도 연구되고 있음. 극지용 잠

수유조선이나 쇄빙유조선, 그리고 극지 화물운송에 있어 공기부양선 등이

미래의 빙해선박으로 구체화되고 있음

향후 본격적인 북극의 경제적인 상업항로의 개발과 자원개발이 활발히 이

루어지면 2010년 경에는 새로운 신제품인 쇄빙상선/내빙상선에 대한 시장

57

이 형성되어 현재의 LNG 운반선과 같은 시장이 20~30년 후에 전개될 수

도 있을 것임

4.3.3.2 쇄빙선 시장규모

지금까지 건조된 쇄빙선의 약 50% 이상이 1970년대 이전에 건조되었고,

1980년대 건조가 65척으로 30% 정도를 차지하고 있음. 쇄빙선의 수명은

통상 20~30년이고 최근의 기술발전이 급진적으로 진행됨에 따라 2010년

대의 쇄빙선의 대체 수요는 상당할 것으로 예상됨

1970년대 이전에 건조된 쇄빙선의 대체수요만 하더라도 100여척으로 쇄

빙선의 선가가 척당 1억달러만 유지되어도 최소 100억달러의 시장이 형성

될 수 있다고 예상됨. 또한 1980년대에 건조된 65척의 쇄빙선의 대체까지

고려하면 향후 10년간의 쇄빙선의 시장의 전망은 매우 밝다고 할 수 있음

북극해지역의 부존자원 개발의 활성화로 인한 물동량의 증가로 새로운 쇄

빙선 건조 수요는 최소 연간 15척으로 예상되며 이는 연간 15억 달러의

시장으로 이어질 전망임


장차 북극지역에서의 석유와 천연가스를 수송할 쇄빙유조선은 운항 조건

과 주위 환경이 특히 험한 겨울에도 운항할 수 있어야 하므로 선박의 쇄

빙 성능이 기존의 선박보다 훨씬 뛰어나야 함. 따라서 쇄빙성능 개선에 대

한 연구가 필요함

빙해 항행시의 안전성, 경제성을 확보하기 위하여서는 갖가지 형태의 얼음

에 견딜 수 있는 능력을 가진 쇄빙상선을 건조, 안전하게 운항할 수 있도

록 숙련된 승무원의 양성, 운항 메뉴얼 작성 및 빙해 항행에 대한 각종 서

비스를 실시하는 등의 체제의 정비가 필요함

58

북극권에서 해상 수송은 선박 및 빙해운항에 있어 해결해야 할 많은 기술

적 과제를 안고 있으며 이와 관련된 기술개발이 지속적으로 추진될 것으

로 전망됨


표 4-9는 쇄빙상선의 필요기술 개발에 대한 내용임

표 4-9. 쇄빙상선 개발 필요기술

기술 개발 목표 개발 내용

선형설계 우수한 쇄빙능력 및 저항추진

성능 보유

전통형 선형, Spoonor type, Wass type, 물/

공기분사장치, DAT선형

모형시험 저항추진 및 쇄빙능력 검증시

험, 조종성능시험 기술 확보

빙중 저항 추진시험, 선미 빙 가시화, 빙중

프로펠러 캐비테이션 시험, 빙수조(Ice Tank)

설치

구조설계 쇄빙시 Ice Belt 국부 충격하

중 극복 기술확보

선급규정에 의한 구조설계 보강, 특수강(저

온인성, 고인장 특수강)용접기술, 국부구조

보강, 이중선체구조

추진장치 대용량 추력 추진시스템, 개수

중 추진 경제성 확보

저속항해중 대출력/대토크 디젤엔진-가변피

치추진기, 디젤전기추진-고정피치 추진기,

선회식 추진기

항해장비 유빙 위치 및 정보 시스템 개

발

위성 위치추적 항해장비(DPS), 탐사·조사장

비 및 의장품 내한 대책, 착빙 방지 대책,

특수도료, 방식장치

59

4.4 LNG(Liquefied Natural Gas) 운반선

4.4.1 정의

LNG 운반선은 LNG를 -163℃ 상태로 액화시켜 가스 생산국에서 소비국으

로 운반하는 선박으로서 폭발 위험을 방지하기 위한 특수한 화물창구조를

갖고 있으며 고도의 건조기술이 필요함

LNG 운반선은 화물창의 형식에 따라 독립탱크형과 멤브레인형(Membrane

Type)으로 대별됨. 대표적인 독립탱크형의 것으로 노르웨이 모스로젠버그

(Moss Rosenborg)사가 기술특허를 가지고 있는 모스형(MOSS Type)과 또

한 일본의 IHI조선소가 독자적으로 개발한 SPB(Self-supporting Prismatic

IMO Type B)형이 있음. 멤브레인형은 프랑스의 GTT(Gas Transport &

Technigaz)사가 특허기술을 가지고 있는 GT96-2및 GTT-MarkⅢ의 두가

지 형이 있음(그림 4-8 및 그림 4-9참조)

그림 4-8. GTT Type의 LNG운반선 그림 4-9. MOSS Type의 LNG운반선


4.4.2.1 기술 동향

LNG 해상수송은 1950년대 초부터 검토되어 시작, 1958년 미국 앨러바마

60

조선소에서 화물선을 개조해 만든 Methane Pioneer호를 건조하면서부터

시작됨. 이후 현재까지 건조했거나 건조 중인 LNG 운반선은 모두 1백30

여 척에 이르고 나라별로 보면 최대의 LNG 수입국인 일본이 35척을 건조

하여 세계 최대의 LNG 운반선 생산국으로 부상했음. 우리나라는 프랑스에

이어 17척(2000년 기준)의 LNG 운반선을 건조하였음

LNG 운반선은 화물창이 대기압인 상태에서 -163oC의 화물을 적재하며

화물창 내에서 LNG가 연속적으로 증발하기 때문에 안전한 운반을 위한

화물창 방열구조와 감시·제어 시스템 그리고 보일러 및 스팀터빈 추진시스

템 등의 핵심기술이 있음

LNG 운반선은 화물창 형태에 따라 분류되며, 화물창의 구조기술은 모두

외국에서 개발된 국제 특허이고 국내 고유의 화물창 구조 모델은 없음. 표

4-10은 화물창에 대한 외국의 특허와 국내 조선소의 적용 실적을 보여주

고 있음

표 4-10. LNG 운반선의 화물창 특허기술 및 국내 적용 현황

항목 모스(Moss)형 멤브레인(Membrane)형

특허소유 모스로젠버그사(노르웨이) GTT사(프랑스)

개발연도 1973 1960

탱크형상

방열재질

반구형

폴리우레탄 폼

수평갑판

폴리우레탄 폼

저장탱크 선체/저장탱크가 분리된 독립형 선체구조와 일체형

적용 조선소 현대, MHI 삼성, 대우, 한진, NKK

LNG 운반선의 기술특허는 주로 유럽이 원천기술을 가지고 있으며 국내 조

선소들은 화물창 방열구조(Cargo Containment System)에 대한 기술은 라이

센스를 도입하여 사용하고 있음. 화물창 방열구조에 포함된 특허기술은 저

장탱크의 자체 구조, 탱크 내부의 LNG 저장설비, 방열박스(Insulation Box)

와 멤브레인(Membrane)의 구조 및 조립방법 등이 있음. 화물취급 시스템

61

(Cargo Handling System)에는 Boil Off Gas의 처리방법, 감시 및 제어 관

련 장치와 방법, 기타 부속장비 및 시스템 등이 특허로 되어 있음

선진 조선소별 핵심기술에 대한 특허 현황은 다음과 같음

− 미쯔비시 중공업은 가장 많은 출원건수를 기록하고 1980년대 이후 가와

사키 중공업과 더불어 일본 내에서 가장 많은 LNG 운반선의 건조실적을

가지고 있으며, 또한 지속적인 기술개발 활동의 결과를 특허로 출원하여

권리를 확보함으로써 LNG 운반선의 연구활동과 개발에 있어서 모범을 보

이고 있음

− IHI가 미쯔비시에 이어 출원건수로 2번째를 차지하고 있음. 1993년에 자

신들이 독자적으로 개발한 SPB형의 LNG 운반선의 건조에 성공함에 따라

1990년대에 출원은 대부분이 SPB형의 건조공법에 관한 내용들이 주를

이루고 있음

− Gaztransport(GT)사와 Technigaz(TGZ)사의 경우, 합병 이전에는 각기 출

원건수가 비슷한 상황이었으나 1980년대 후반을 거치면서 Technigaz사의

출원건수가 약간 높아졌음. 그 후 두 회사가 Gaztransport & Technigaz

(GTT)로 합병이 되면서 꾸준한 출원 건수를 기록하고 있음. 특히 1990년

대에 접어들면서 한국의 LNG 운반선의 건조가 증가함에 따라 한국출원에

각별히 신경을 쓰고 있음

− 멤브레인형이 GTT를 대표하는 것이라면 모스형은 Kvaerner를 대표하고

있는 기술임. 특허 출원건수를 비교해 보면 GTT가 훨씬 더 우세함. 그러

나 현재까지의 시장 점유율을 보았을 때 모스형이 55%로 약간은 우세한

상황에 있으나 최근 멤브레인형을 선호하는 추세이며, 향후 기술개발에

대한 귀추가 주목됨

4.4.2.2 시장동향

표 4-11에서 볼 수 있는 바와 같이 1970년대 이후 LNG 운반선의 총 건조

실적은 120척으로 집계되고 있음. 모스형의 건조실적은 약 55% 정도 차지

62

하고 있고, GTT의 멤브레인형의 건조실적은 약 43% 정도 차지하고 있음.

수치적으로 1990년대에 모스형이 우위를 보이고 있으나 1990년대 말부터

멤브레인형에 약간 밀리고 있는 상황임. 1990년대 중반에 일본의 IHI사의

SPB Type가 최초로 2척 건조실적이 있음

LNG 운반선의 건조동향을 보면 1970년대의 건조실적은 단연히 유럽과 미

국의 양대 산맥으로 이루어져 있음. 그러나 1980년대 일본조선소의 급성

장으로 인해 미국 및 유럽의 조선소는 결국 시장주도의 역할에서 물러날

수 밖에 없는 상황이 연출되었고, 1990년대에 들어와 일본에게 완전히 1

위의 자리를 넘겨주게 되었음. 한편 국내의 LNG 운반선의 건조기술이

1990년대 후반에 와서 기술과 품질이 크게 개선되고 가격면에서도 일본

대비 경쟁력을 갖게 되어 2000년대 들어와 시장의 주도적인 역할을 하고

있음

표 4-11. 연도별 LNG 운반선의 Type별 건조 현황

(단위: 척)

화물창 Type 1970년대 1980년대 1990년대 계

MOSS 19 13 34 66

GT 11 9 14 34

TGZ 11 - 7 18

SPB - - 2 2

계 41 22 57 120

자료 : LNG 운반선 특허기술 분석(2001년12월)

국내의 경우 1990년대 가스공사가 발주한 LNG 운반선을 건조한 이래 꾸

준한 기술개발, 생산성 향상 그리고 화물창 단열공사를 위한 기자재 업체

의 육성 등을 통해, 일본에 대한 기술 및 가격경쟁력을 향상 시킴으로써

2001년 9월 까지 전세계적으로 발주된 25척의 LNG 운반선 가운데 70%

가 넘는 18척을 수주 하여 세계 최고의 경쟁력을 가지고 있음

63


세계의 LNG의 무역량은 1990년대 말에 이르러 환경문제에 대한 관심 고조,

아시아 경제의 위기 탈출, 북미 그리고 유럽(스페인)의 수요 증가 등의 원인

에다, 원만한 공급으로 급격한 신장세를 보임. 장기적으로 볼 때 2010년까

지 신조 60척과 대체수요 40척으로 예상할 때 평균 약 10척/년의 발주량이

예측됨.

단기적 상황은 중국의 경우 총 수입규모가 1,700만 톤으로 LNG 운반선의

수요는 17~20척, 대만의 경우는 2001년 LNG 도입 계약분 567만톤의 수송

을 위한 6~7척, 그리고 인도는 총 5개 수입기지 확장/신규건설 예정으로

합계 2,050만 톤 수입 예정으로 약 20여 척 수요가 각각 예상됨

이 외에도 최근 Australia의 NWS, 노르웨이의 Statoil, Texaco의 Angola,

Nigeria 등 여러 대형 프로젝트들이 산재해 있기 때문에 단기적으로 연평균

10척 발주의 예상규모를 초과할 수 있음

중국은 2001년 LNG 운반선 시장에 진출하기 위해 한국, 유럽, 일본 등에

LNG 운반선 기술이전을 적극 요청하고 있고, 한국을 견제하기 위해 일본

및 유럽 조선소에서는 다소 호의를 보이고 있는 실정임


GTT의 최근 기술 특허 대다수가 연속하는 2개의 단열벽으로 이루어진 단열

탱크에 대한 기본적인 개념 하에서 각각의 공법을 변형시켜 출원된 기술로

서, GTT의 원천특허가 1970년대에 나왔던 바, 그 유효성이 상실된 상태에

서 지속적인 변형 기술로 자신들의 독점권을 행사해 오고 있음. 국내조선소

는 LNG 운반선의 건조물량 증대로 발생되는 기술 도입비의 절감과 핵심기

술의 확보를 위해 기술개발 및 특허출원에 부단한 노력을 기울일 전망임

LNG의 국내외 소비증가로 인해 산지로부터 소비지까지의 수송물동량이 증

가하고 있는 추세이므로 운항선사에서는 운항비용을 감소시키기 위해 LNG

64

운반선은 현재 138,000m3에서 145,000m3으로 나아가 165,000m3으로 점

차 대형화 추세로 전망되고 있음. 따라서 수송 경제적 측면에서 항로에 따

른 LNG 물동량을 기준으로 최적 선단 및 적정 선박규모 등에 대한 연구를

통해 선사가 매력을 느낄 수 있는 선형개발이 지속적으로 이루어질 전망임

현재 LNG 운반선은 기존선박이 디젤엔진 시스템을 사용하는 것과는 달리

보일러 및 스팀터빈을 주기관으로 사용하고 있기 때문에 에너지효율이 다소

떨어지며, 기관실내 공간을 많이 차지하고 또한 보일러 연소시 대량의 산

화탄소화합물이 발생하는 등 개선의 여지가 많음. 따라서 장기적으로는 새

로운 추진 시스템의 기술개발이 필요함. 이에 대한 연구방향으로서, Dual

Fuel Diesel Generator를 이용한 전기 추진시스템의 적용, 혹은 Gas Turbo

Generator를 장착한 전기모터 추진 방식을 사용하는 시스템 등 중장기적으

로 경제적이면서 신뢰성이 있는 새로운 추진시시템의 기술개발이 필요함

65


LNG 운반선의 핵심기술의 개발목표를 표 4-12와 같이 정리함

표 4-12. 핵심기술에 대한 개발목표

핵심기술 개발 목표

대형화에 따른 수송

경제선형개발

− 생산지와 소비지간의 수송 시스템 경제성 분석

− 140,000~170,000m3급의 경제선형/고성능화 연구

− 극지운항을 위한 내빙구조의 LNG 선형 개발

새로운 추진시스템

개발

− Electric Motor Propulsion with Dual Fuel Diesel

Generator

− Electric Motor Propulsion with Gas Turbo Generator

− Electric POD System with Re-liquefaction Plant

화물창 방열 구조

시스템

− 단열구조 및 소재 개발을 통한 Boil of Rate의 최적화

− 화물창 대형화에 따른 슬로싱(Sloshing)해석

− 기존 특허를 피할 수 있는 화물창 방열 시스템 개발

− NGH(Natural Gas Hydrate)에 의한 LNG수송시스템 연

구

Cargo Handling and

Control 시스템 개발 − 화물, 버너/보일러, 터빈 등의 자동통합제어 시스템

생산/공법연구

− Colligate Membrane의 자동용접 로봇개발

− 코너부의 구조방식 간이화 연구

− 2차 방벽(Barrier)의 신뢰성 향상 연구

66

4.5 LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) & LNG

FSRU(Floating Storage & Re-gasification Unit)

4.5.1 정의

(1) LNG FPSO

종래의 가스전은 해안에서 가까운 연안(Inshore)에 고정식 Process Plant를

설치하여 채굴된 가스를 파이프라인으로 육상까지 수송하여 저장탱크에 보

관하는 시스템이었음. 그러나 최근에는 LNG 수요의 증가로 가스전의 탐사

가 Marginal Field까지 확대되어 가스전이 해안에서 다소 멀리 떨어진

Offshore에 위치할 뿐 아니라 규모도 종래보다는 작음에 따라 기술적인 문

제와 채굴 경제성이 악화될 수 밖에 없음

고정식에 비해 이동식 LNG FPSO를 채택하면, 대수심 해역에서 사용 가능

하며, 투자비가 적게 들고, 가스전 바로 부근에서 생산부터 처리, 저장, 하

역을 일관화시켜 작업을 총괄할 수 있어 운용상 경제적이며, Offshore

Platform, Pipeline 등의 고정식 구조물이 없기 때문에 사용 한도가 지날 경

우 경제적으로 폐기할 수 있는 이점이 있음. 따라서 기존의 부유식 원유 생

산시스템인 FPSO의 개념을 LNG 생산에도 채용함. 그러므로 LNG FPSO는

LNG를 생산, 처리할 수 있는 설비와 LNG 저장을 위한 대형 화물창 그리고

LNG 하역시스템을 탑재하고 있음

그림 4-10. LNG FPSO의 개념도

67

(2) LNG FSRU

LNG는 폭발 위험성이 많기 때문에 육상의 인수 터미널의 건립은 지역 주민의

반대가 심하지만, LNG의 수요가 계속 늘어가기 때문에 인수 터미널은 계속 증가

될 수 밖에 없음. 이에 대한 대안으로 제시되는 것이 해상 부유식 인수 터미널로

서 이것을 LNG FSRU 라고 함

FSRU는 바다에 영구적으로 계류되어 있으며, LNG 운반선으로부터 LNG를 인

수하여 액체 상태로 저장하고, 다시 가스화시켜 소비지가 있는 육지로 공급할

수 있는 설비를 갑판상에 가지고 있음

(Side-by-Side System) (Tandem System)

그림 4-11. LNG FSRU에서 LNG 운반선으로의 Unloading


4.5.2.1 주요 기술의 구성

사용 해역에 따라 양호한 내항성을 갖는 선형의 설계

선내 저장 탱크의 대형화에 따른 슬로싱(Sloshing) 문제 해결

상부 처리설비(Topside Process Plant)의 집적화

해상 환경 하에서 작업할 수 있는 Process Design

LNG 운반선으로 LNG를 효율적으로 적재하는 하역시스템

LNG의 효율적 감시와 안전을 보장하는 종합 제어 시스템

68

4.5.2.2 기술동향

액화시설(Liquefaction Plant) 설비가 비교적 쉬운 LPG FSO(Floating,

Storage and Offloading)의 건조는 일본의 IHI 조선소에서 건조된 바 있으나,

LNG FPSO는 세계적으로 실선화된 것은 없음. SHELL, BP AMOCO,

CHEVRON, TEXACO 등의 선사에서 투입 예정 해역에 대한 타당성 검토를

현재까지 지속적으로 해오고 있고 발주를 계획하고 있음. 국내외 조선소에서

도 외국 선사들의 이와 같은 동향을 고려하여 선사와 공동으로 LNG FPSO

의 초기설계 및 내항성능의 모형시험을 실시하고 있음

LNG FSRU의 운전은 매우 복잡하고, 또한 안전성을 확보해야 하기 때문에

컴퓨터 시뮬레이션과 감시 및 제어를 위한 소프트웨어 및 감지(Sensing)기술

개발이 필요함. 특히 재 기화시스템(Re-gasification System)과 저장시스템

(Storage System)에 대해 실시간 거동을 구현하는 능력을 보유해야 함

국내외 LNG FSRU의 개발 현황은 일본의 IHI가 고유 모델인 SPB방식을 사

용하여 선박길이 300m, LNG 저장능력 150,000m3, 연간 2천5백만 톤의

Re-gasification 처리능력을 갖춘 선박을 개념설계 한 바 있고, 국내외 다른

조선소들도 SHELL 혹은 EXMAR 등 선사들과 함께 공동으로 개념설계를 추

진한 경험이 있음

부유식 해양 구조물의 설계를 위한 원천 핵심기술 개발을 위해 유럽의 EU국

가, 그리고 미국 선사, 일본 및 한국의 조선소 등이 공동으로 1997년 이래

현재까지 JIP Project의 명칭아래 꾸준히 모형시험과 내항성능 해석을 위한

프로그램 코드(Program Code)를 개발해 오고 있음

4.5.3 향후 시장 및 기술개발 전망

4.5.3.1 기술개발 전망

LNG FPSO 혹은 FSRU의 적용 해역에 따라 Tandem Offloading과 Side-

by-Side Offloading 방식에 대한 비교연구가 있어야 하며, 특히 안전성에 있

69

어 유리한 Side-by-Side 방식에 대해서는 해석 코드의 개발과 제품화를 위

한 연구가 계속되고 있음

LNG 저장탱크를 대형화할 경우 탱크의 평탄부가 길어지고 코너 형태에 따

른 멤브레인의 Colligation 형상 및 생산공수의 절감, 로봇에 의한 멤브레인

자동 용접기 개발, 그리고 슬로싱 문제 해결을위한 기술개발이 강조됨

선박 갑판상부에 집적하여 설치할 수 있는 Topside 장비에 대한 제품개발이

유럽 전문업체에서 활발하게 이루어질 것이며, 각 조선소는 이들 장비의 시

스템 최적화를 위한 엔지니어링을 선진 경험사와 공동개발할 필요가 있음

4.5.3.2 시장 전망

전세계 천연가스 매장량의 22%가 Offshore에 존재하며, LNG의 생산은 이동

식인 FPSO 방식을 채택하는 것이 기존의 고정식 해상 플랫폼(Platform) 방

식에 비해 초기투자 및 운용면에서 20~30%의 비용절감이 예상되므로 세계

적으로 LNG FPSO의 발주가 연차적으로 계속 증가할 추세임

LNG FPSO의 시장규모는 표 4-13에서 보는 바와 같이 2004년까지 평균

33%, 2006년 까지 25% 그리고 2010년까지는 평균 25%의 매출규모 증가가

예상됨

환경오염, 전력난 등으로 미국, 유럽 지역에 LNG를 사용하는 화력 발전소가

증가함에 따라 육상 LNG 인수 터미널의 신규 건설이 대량으로 필요하지만

지역주민의 여론 및 안전상의 이유로 해상 부유식 인수기지 방식인 LNG

FSRU의 필요성이 제고됨

70

표 4-13. LNG FPSO의 시장성장 추이

(발주: 척, 매출: 억원)

구분 2002 2003 2004 2005 2006 2010

예상발주 3 3 4 4 5 12

예상매출 11,700 11,700 15,600 15,600 19,500 46,800

자료 : 국내4대 조선소 2002년 설문조사로 추정 평균치임

LNG FSRU는 2010년까지 기존 육상 LNG 인수기지의 대체 수요가 5~6기의

발주가 예상됨(표 4-14 참조)

표 4-14. LNG FSRU의 시장성장 추이

(발주: 척, 매출: 억원)

구분 2002 2003 2004 2005 2006 2010

예상발주 1 1 2 3 4 6

예상매출 3,500 3,500 7,000 10,500 14,000 21,000

자료 : 국내4대 조선소 2002년 설문조사로 추정 평균치임

71


LNG FPSO 및 FSRU의 핵심기술의 기술개발 목표는 표4-15와 같음

표 4-15. LNG FPSO 및LNG FSRU의 핵심기술과 개발 목표


Topside Process

Design & Installation

(시스템 최적화)

- Subsea Installation Engineering

- Wellstream Separation Unit

- Gas Liquefaction and Storage Unit

- Gas Stabilization and Storage Unit

- Gas Compressing/Treatment Unit

- Offloading System of LNG Carrier

Cargo Containment

& Handling (화물창

대형화)

- 슬로싱 하중 계산 및 화물창 형상 설계

- 기존특허 회피를 위한 독자적인 Containment 개발

- Subsea Gas 송출 배관 망 해석 (for FSRU)

Integrated

Automation System

- Topside Process/Cargo Containment System

- 보일러/버너 시스템

Dynamic Positioning

& Seakeeping

- Dynamic Behavior for Turret Mooring System

- Dynamic Positioning Simulation

- Relative Motion for LNG and LNG FPSO/FSRU

- Offloading from LNG FPSO/FSRU to LNG Carrier

72

4.6 초고속 선박

4.6.1 정의

기존의 배수량형 선형 대신 동적인 방법으로 저항을 현저히 감소시키거나, 선

박의 폭을 길이에 비해 매우 적게, 즉 수면의 형상을 날씬 하게 하여 조파저

항을 대폭 감소시켜 속도를 획기적으로 증가시킬 수 있도록 특수한 형상을

채택한 고속첨단선박(High Speed Advanced Vehicle)을 말함

초고속선박 중에서 기술적 혹은 경제적 측면에서 상업성이 있는 수송수단으

로 현재 활용되고 있거나 향후 10년 이내 활용될 수 있는 것으로 판단되는

복합지지형 선박(그림 4-12), 삼동형 선박(그림 4-13), 그리고 초고속 컨테이

너선(그림 4-14)을 대상으로 함

그림 4-12. 복합 지지형 초고속선의 개념도(배수량형선과 수중익의 복합)

(삼동형, 연안객선) (삼동형, 군함)

그림 4-13. 삼동형 선형

73

그림 4-14. 초고속 컨테이너선


4.6.2.1 복합지지형 선박

복합지지형 선박에 대한 연구는 1970년대에 미국의 DTRC(David Taylor

Research Center)에서 본격적으로 시작되었음. 이 연구를 통해 실현가능성이

있는 몇 개의 복합지지 선형이 도출 되었으며 일본의 TSL-F(Techno Super

Liner - Foil)선을 비롯한 모든 복합지지 선형은 이 범주에 들어감.

상업용 복합지지선형의 개발은 1980년 대에 들어 Calkins가 제안한 쌍동선에

수중익을 부착한 HYCAT(Hydrofoil Catamaran) 이후라고 할 수 있음

부력 지지방식은 수중에 잠겨있는 선체의 부력에 의해서 배의 중량을 지지

하는 방식으로서 일반화물선 및 여객선은 모두 이 범주에 속함. 그러나 어느

속도 이상, 즉 고속화 되면 저항이 급격히 증가하므로 소요 마력의 증가율이

급격히 커져 경제원칙의 한계에 부딪히게 됨

양력 지지방식은 항주시, 몰수익에 의한 동적 양력으로 선체를 지지하는 방식

임. 500톤급 이하의 소형선에서는 고속화가 쉽고 파랑중의 성능도 타선형에

비해 우수함. 그러나 수중익의 양력은 크기의 2제곱, 선체의 중량은 3제곱에

비례하여 커지게 되므로 대형화가 어려운 단점이 있음

공기압 지지방식은 공기부양선(ACV: Air Cushion Vehicle)과 해면효과선(SES:

Surface Effect Ship) 등과 같이 공기압에 의해서 선체의 대부분을 수면위로

74

부상시켜서 항주하는 방식임. 물속에 잠긴 부분이 적어 저항이 작고 고속화

및 대형화가 용이하지만, 선체 대부분이 수면부근에 있으므로 파도에 의한 성

능저하의 문제가 있음

이러한 지지방식을 복합한 선형은 Jewell’s Triangle에서 설명하고 있는 바와

같이 부력, 정적양력, 그리고 동적양력을 세 개의 극점으로 하여, 이들을 적절

히 복합화 함으로서 여러 종류의 새로운 복합지지선형을 만들어 낼 수 있음.

복합지지선형의 예로는 배수량형 선형과 공기부양선을 복합한 SWAACS

(Small Waterplane Area Air Cushion Ship), 배수량형선과 수중익을 복합한

HYSWAS (Hydrofoil Small Waterplane Area Ship), 수중익선과 공기부양선을

복합한 HYACS (Hydrofoil Air Cushion Ship) 등을 고려할 수 있음

4.6.2.2 삼동형 선박

영국 해군에서는 “장래의 수상전투함”의 계획에서 새로운 개념의 차세대 호

위함으로 삼동선의 가능성을 타진해 보고자 시험선인 90m급 Warship

Demonstrator(RV Triton)을 Vosper Thornycroft사와 건조계약 한 바 있음.

이 시험선은 2002년까지의 1단계에서는 미 해군과 함께 기본적인 성능과

특성시험을, 2004년까지 2단계에서는 각종 새로운 추진시스템 등이 시험 될

예정임. 1995년에 핀란드의 Kvaener Masa-Yards에서 “Euro Express” 개발

과제로 30 ~ 40노트인 500톤급 삼동선 개념설계를 수행한 바 있음

삼동선은 단동선에 비해 매우 날씬한 주선체와 좌우에 보조선체를 하나씩 결

합하여 우수한 저항성능과 넓은 갑판면적을 확보하도록 고안한 선형임. 날씬

한 주선체는 전체 속도구간에 걸쳐서 낮은 조파저항을 유지하고, 보조선체는

설계속도 구간에서 그 위치를 잘 선정함으로써 주선체와 커다란 파도 상쇄효

과로 저항감소를 도모할 수 있음

4.6.2.3 초고속 컨테이너선

기존 컨테이너선의 선속은 25노트 내외의 범주이지만, 초고속 컨테이너선의

경우는 추진시스템 및 선체 경량화 등 기술적 측면에서 볼 때 500TEU급 미

75

만에서는 50노트 정도, 1000~2000TEU급에서는 35~40노트의 속도로 고속화

될 것으로 봄

대표적인 초고속화물선으로 미국-유럽간의 대서양항로를 목표로 한 Fast

Ship TG-770선박으로 6-7일에 운항가능하고 운송비는 기존 선박보다 1.5

배 높게 책정하면 경쟁력이 있는 것으로 분석하고 있음

경제규모의 확대와 생활수준의 향상으로 화물수송량은 급격하게 증가하고

있으며, 상품의 고부가가치화와 생산거점의 해외전개 등에 의해 대량 고속

수송에 대한 수요가 현저히 증가됨. 이제까지의 국제화물 수송으로써는 선

박과 항공기가 주류를 이루어왔으나, 대량 항공수송을 위해 공항시설을 확

충해야 하는 등 경제적부담이 늘게 되고, 육상화물 수송의 경우에도 교통정

체에 따라 수송력의 한계에 부딪히고 있음. 이에 따라 기존 물류시스템의

고도화 혹은 새로운 물류시스템으로의 전환이 요구되고 있으며, 초고속 컨

테이너선은 비싼 소량 운송의 항공기와 느리고 값싼 대량 운송의 재래 선

박 교통수단의 단점을 보완 할 수 있는 중간적 수송수단으로 장점을 갖는

것으로 국내외에서 개발을 서두르고 있음


4.6.3.1 복합지지형 선박

최근 들어 동아시아 역내 교역의 해상 물동량 중에 고가의 전자부품과 화훼

그리고 냉동을 필요로 하는 냉동화물이나 야채 등의 화물운송이 점점 증가함

으로써 더욱 빠른 해상수송수단의 필요성이 가중되어 출현 시기의 문제일 뿐

가까운 장래에 현실화 될 것임

최근 들어 일본은 새로운 물류운송체계의 한 축으로 그 동안 개발해 오던

복합지지 초고속선(TSL)을 활용하여 해상 운송 네트웍을 추진하고 있음. 국

내 조선해양기술을 비춰 볼 때 우리나라에서도 세계 물류시장의 참여가 충

분히 가능하며, 물류 고속화 경향을 고려하여 지역 내 고속운송을 담당할

복합지지선박의 개발을 위한 노력이 필요함

76

4.6.3.2 삼동형 선박

삼동선은 고속에서 저항추진성능이 우수하여 다른 선종에 비하여 소요마력

이 작게 요구되므로 고속으로 운항되는 선박에 유리하며, 파랑 중에서의 내

파성과 안전성 및 생존성능이 우수하므로 안전한 운항이 필요한 여객선이나

작전용 수상함에 적합함

갑판면적이 넓어서 화물의 적재와 하역이 편리하여 고속컨테이너선 등에 유

리하며, 전투함인 경우는 넓은 헬기 갑판의 확보와 상부구조물의 스텔스화

등이 유리함으로써 시험결과가 긍정적으로 평가되면 세계 각 국에서 많은

수요가 발생할 것으로 예상됨

4.6.3.3 초고속 컨테이너선

컨테이너 화물의 증가에 따라 신속히 운송해야 할 고가의 화물(HVTS:

High-Value Time-Sensitive)의 비율이 증대하게 되므로 이에 대응하는 새로

운 고속 운송화물의 수요도 급증 될 것으로 예상됨. 초고속 대양 항해선의

당면과제는 기존선박과 항공운송 등의 타 운송수단과 경쟁할 수 있는 선박

개발로 초기투자비와 운항비를 최대로 줄이도록 경제적인 주요목 선정과 선

형개념 도출이 관건임


(1) 선형 최적화 기술

− 운항 경제성 평가를 통한 주요목 최적화 및 개념설계

− 주선체와 보조선체의 최적 선형설계(삼동형)

− 지지 요소별 복합지지 선형 최적화(복합지지형)

(2) 선체구조 및 재료기술

− 선박의 운항 시뮬레이션에 의한 설계하중 추정

− 전선구조해석 및 피로해석

77

− 유탄성 해석, 구조안정성 평가 및 고강도 선체 구조재료 연구

(3) 추진시스템 기술

− 고 효율 추진 시스템 설계를 위한 추진해석 및 동력전달체계의 최적화

− 대용량 물분사추진 장치(Water Jet), 선회식 전기추진 시스템 적용 연구

및 모형시험 평가기술

(4) 유체역학적 성능최적화 기술

− 선체, 부가물 및 추진기를 포함한 통합 유동 해석

− 수치계산을 이용한 유체역학적 성능 시뮬레이션 및 모형시험 해석기법

(5) 자세 제어시스템

− 제어시스템의 설계 및 선내의 최적배치

− 가상 시뮬레이션과 모형시험 기술

(6) 안전성 기술

− 항만내의 선박의 충돌 및 좌초 회피를 위한 조종성능 예측기술

− 선박의 손상시 침몰예상 해석과 탈출 시뮬레이션

− 장해인 승선자의 안전을 위한 선내 시스템 연구

78

4.7 WIG(Wing in Ground Effect: 해면효과)선

4.7.1 정의

WIG선은 주날개에서 발생된 공기역학적 힘, 즉 양력에 의해 지지되어 해면

위를 달리는 선박을 말함. 주날개가 수면근처를 항주할 때 발생되는 지면효

과(Ground Effect) 또는 해면효과에 의해 얻어지는 양력의 증가를 이용해서

항주하며, 해면 부근에서 2차원적인 운항을 한다는 것이 항공기와는 다른

차이점 임(그림 4-15 참조)

H W - 2 V T H o v e r w i n gOrlyonok(러시아)

(PAR Type) (Air Cushion Type)

그림 4-15. WIG선

지면효과란 WIG선이 경계표면에 가까울수록 주날개 밑에 공기가 갇히고 압

력이 높아지는 현상이 발생하여 양력이 크게 증가는 현상임. 이러한 점을

이용하여 WIG선은 설계되기 때문에 양항비가 증가되어 기존의 항공기 또는

선박보다 수송 효율면에서 유리하다는 것이 가장 큰 특징임

WIG선을 해면으로부터 이륙시킬 때 선체를 우선 부양하게되는 데, 이 부양

방식에 따라 PAR(Power Augmentation of Ram Wing) Type 과 공기부양 방

식(Air Cushion Type)으로 나눌 수 있음. PAR Type은 러시아의 WIG선에서

사용한 이래 일반적으로 많이 사용하는 방식이며, 공기부양방식은 최근 독

일에서 WIG선에 적용한 바 있으나 아직은 개발단계에 있음

79


1960년대 이후 지난 30여년간 구 소련에서는 이륙중량이 1.5톤에서 500톤

에 이르는 다양한 종류의 WIG선들이 제작되어 실험되거나 이론적인 해석을

통해 연구되었음. 일반 비행기와는 형상이 다른 WIG선만의 공기역학적 특성,

항속능력, 안전성, 운용상의 신뢰도, 특수하게 제작, 탑재되었던 엔진과 각

종 장비들, 선체 경량화를 위한 소재 및 구조 등에 대한 제반 핵심기술의 연

구를 통해 WIG선의 실용화 가능성을 제시함

1970년대와 1980년대에는 다양한 종류의 독특한 모델들이 제작되었음. 이

중에는 2인승의 초소형 WIG선인 스트리지(Strizh: 최대이륙중량 1.6톤, 최고

속도 200Km/h, 항속거리 400km), 8인승 볼가-2(Volga-2: 최대 이륙중량

2.85톤, 최고속도 185Km/h, 항속거리 500km), WIG선 여객기인 오르녹크

(Orlenok: 최대이륙중량 140톤, 탑재유상하중 20톤, 최고속도 400km/h, 항

속거리 1500Km), 군사용 룬(Lun: 최대 이륙중량 400톤, 탑재유상하중 60톤,

최고속도 500Km/h, 항속거리 3000Km) 등이 있음

미국은 현재 3개 회사에서 개발 연구 중임. Collins Corporation사에서 개발

된 WIG선 X-112, X-113 & X-114 등이 있고, Flarecraft Corporation사는

Flarecraft 370, L-324, L-325을 개발한 바 있으며, 그리고 Wingship Inc.사

는 Hoverplane이라는 기존의 Hovercraft와 WIG선의 복합체인 Hybrid

Vehicle을 설계단계에 있는 것으로 알려져 있음

국내에서는 95년부터 산학연의 컨소시움을 구성하여 러시아의 Volga II와 유

사한 개념의 PAR방식을 적용한 20인승급 소형 해면효과익 여객선 초기개념

설계 및 축소모형 시험을 수행한 경험이 있고, 삼성중공업에서는 공업기반기

술의 과제로 공기부양 방식의 200인승급 WIG선에 대한 초기개념설계가 수

행되었고, 200인승에 대한 원격조종 모형에 대한 비행실험을 성공적으로 수

행한 바 있음

80

4.7.3 향후 시장전망

해면 효과선의 개발기술은 조선, 기계, 항공분야의 기술적 파급효과가 매우

클 것으로 예상됨. 시험선의 개발 및 상용화 이후, 중·대형 연안 페리 해면효

과선 및 컨테이너 해면효과선의 개발로 이어질 것이며, 기술 수명주기는 향

후 20년 이상 연속 될 것으로 전망됨

현재 국내시장은 거의 형성되어있지 않으며, 해외의 경우 주로 10인승 이하

의 소형여객선 정도임. 동급 항공기의 1/4 가격으로 저렴하기 때문에 항공기

와 선박의 틈새인 미래 고속수송수단으로서의 전망은 매우 밝음


WIG선의 경우 제반적 기술은 앞서 서술한 바와 같이 러시아를 중심으로 독

일 등이 보유하고 있으며, 선박과 항공기 개념이 조합된 설계 및 건조 기술

을 보유해야 함. 기술의 국산화를 이룩하기 위해서는 (1)선형설계기술 (2)부

양 및 추진시스템기술 (3)운항성능 해석기술 및 자세제어 시스템기술 (4)구

조설계기술 등의 핵심기술이 개발되어야 함

WIG선의 경우 설계 및 건조에 있어 항공기 수준의 안전성이 확보되어야 함.

따라서 기술의 어려움을 극복함과 동시에 연구개발에 많은 투자가 요구되므

로 단기간에 상업화가 되기는 힘들다고 볼 수 있음

WIG선의 실용화 과정은 2인승 → 8인승 → 20인승 → 80인승 → 200인승급

으로 점진적 연구를 수행하고 시험선을 제작하여 성능평가 및 안전성을 확보

해야 함. 그리고 항공기 혹은 WIG선 설계 및 제작에 대한 경험있는 엔지니

어 육성과 더불어 중장기적인 정부지원과 산·학 협력이 필요하다고 보여짐

81


선형설계기술

− 최적선체 규모평가 및 개념설계와 성능최적화

− 주선체 및 하부선체의 형상 최적화

− 비행성능 예측 시뮬레이션 및 모형시험

− 여객실, 조종실 그리고 기기실 등 선내 구획의 최적 배치 연구

부양 및 추진시스템기술

− 부양시스템 해석/설계

− 이착륙 및 순항 시 추진시스템 해석

− 부양/추진 엔진 및 동력전달 시스템

운항성능 해석기술 및 자세제어 시스템 기술

− 자세제어 시스템 및 운항 시뮬레이션

− 조종/내항성능 해석 및 승선감 평가

구조설계기술

− 구조설계 기준 및 설계하중 산정법

− 비행기와 선박구조를 결합한 구조해석 및 피로강도 해석

− 추진기와 해면의 상호작용을 고려한 구조진동 특성 해석

− 경량화를 위한 구조재료, 부재배치, 그리고 시공법

82

4.8 해양구조물(Offshore)

4.8.1 정의

해양관련 사업은 해양석유 자원의 개발 및 해양공간을 이용하기 위한 선박,

해양플랜트의 복합제품 개발, 그리고 심해저의 광물자원의 개발을 위한 제품

개발로 크게 대별될 수 있음

초기의 해양플랜트 제품은 해양석유 개발을 위해 제작된 고정식 구조물인

Platform, 자켓(Jacket)과 부유식 구조물인 리그(Rig)가 출현했지만, 최근에는

유연식 구조물인 TLP(Tension Leg Platform), SPAR(그림 4-16), 가스생산을

위한 Platform(그림 4-17) 등이, 그리고 선박과 플랜트의 복합제품인 FPSO

(그림 4-18), Drill Ship(그림 4-19), BMP(Barge Mounted Plant, 그림 4-20),

초대형부유식(Mega Float, 그림 4-21) 구조물 등에 대한 개발이 가속화 될

것으로 전망됨

그림 4-16. SPAR 그림 4-17. 반잠수식 가스생산 Platform

83

그림 4-18. FPSO 그림 4-19. Drill Ship

그림 4-20. BMP(해상 발전용) 그림 4-21. Mega Float(부유식 공항)

해양자원의 개발은 해양석유자원을 주축으로 하여 천연가스, 망간 단괴 등

매우 다양한 해저광물의 개발에까지 이를 것으로 전망됨. 이러한 자원 개발

을 위하여 해저 정밀 탐사기술을 위한 잠수정인 AUV(Autonomous

Underwater Vehicle, 그림 4-22), ROV(Remotly Operated Vehicle, 그림 4-

23)의 개발, 광물채취 및 운반을 위한 전용선박의 건조가 필요할 것임

그림 4-22. AUV(일본 신카이6500) 그림 4-23. ROV

84


석유회사로부터 직접 주문을 받지 않고 컨소시엄 형태로 참여하고 있는 외국

엔지니어링 회사로부터 재 하청을 받는 형태가 많은데, 이렇게 하면 위험부

담이 작은 대신에 부가가치가 작은 단점이 있음. 최근 국내의 설계/생산기술

및 관리능력의 향상으로 원청자로서의 위상을 갖추어 가면서 프로젝트의 규

모가 커지고 있으며 부가가치를 높혀 가고 있음

선체에 대해서는 설계에서 생산에 이르기까지 국내 조선사의 기술이 세계에

서 가장 앞서 있으나, 부가가치가 큰 상부구조물의 설계는 외국 엔지니어링

회사의 기본기술에 거의 의존하고 있는 실정임.

일본에서는 MODEC이 엔지니어링 능력을 갖추고 있으며 미국과 유럽에서는

유수의 엔지니어링 사가 석유개발의 초기 단계에서부터 참여하여 기본설계를

수행할 수 있는 능력을 보유하고 고부가가치를 올리고 있음

Greenwater 문제, 슬래밍(Slamming) 하중계산, 스펙트럴 피로해석, 라이저

(Riser)에 대한 와유기진동(VIV: Vortex induced vibration)해석, Tandem 구조

물의 Springing/Ringing과 같은 비선형 거동 문제, FPSO에서의 비선형 횡요

감쇠의 추정, Offloading시의 상호간섭과 복잡한 거동, 심해 계류시스템의 해

석 및 계류삭 재질의 개발, 해상에서의 상하부 구조물의 접합(Mating) 등 해

결해야 할 문제가 많이 있음

4.8.3 향후 시장의 전망

현재 우리나라의 대형 조선해양산업체는 중공업 업체로 존재하며, 선박 이외

에도 해양구조물, 플랜트 등 다양한 제품군을 생산하고 있기 때문에 조선과

플랜트 설비의 설계 및 생산기술을 접목시킨 복합제품 시장에 진출할 수 있

을 것으로 전망됨. 복합제품 분야의 기술개발 및 제품화의 타당성과 경제성

은 이미 나타나고 있음

그림 4-24는 부유식 해상설비의 발주규모를 나타내고 있음. 2002년 이후 연

평균 10기 이상의 신조 FPS의 발주가 유지될 전망이며, 이중 FPSO가 50%

85

이상을 차지함. Drilling Rig의 경우 Jack-up의 수요는 하향 추세를 보이고 있

으나, 심해용 Rig를 중심으로 Semi Type의 Rig는 가동률 증가추세로 연

3~5기 수준의 소량발주가 기대됨. Drillship의 경우 용선 완료되어 가동률은

100%를 유지하고 있으나, 신규 수요의 기대는 매우 적음

FPSO는 저장과 하역의 통합기능을 가지면서 유전지대를 이동하여 재사용할

수 있는 장점이 있고, 건조비 관점에서도 TLP, 반잠수식 구조물(Semi-

Submersible Rig) 등과 비교하면 FPSO의 건조 및 운영 단가가 저렴함

FPSO는 일반 상선과 달리 해운경기 및 조선시장에 크게 영향을 받지 않으

므로 조선소 관점에서는 조선불황 및 사업다각화에 대비하기에 알맞은 선종

이며, 신조 1억~1.5억달러, 개조 6천만~1억달러로 일반상선에 비해 선가가

상당히 높아 매출기여도가 큰 고부가가치선이므로 상당한 매력을 갖고 있음

LNG 소비는 세계적으로 증가 추세에 있고 이를 생산/저장/운반하기 위한

LNG FPSO, LNG FSRU 뿐 아니라 반잠수식 LNG 생산 Platform 등의 해양

구조물의 발주도 지속적으로 이루어질 전망임

주) The World Deepwater Report( 2001.6 ) Douglas-Westwood Ltd( 2001)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

2001 2002 2003 2004 2005 (연도)

(척수)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

FPSO(신조) SPAR TLP SEMI 심해투입 FPS(>500m)

그림 4-24. 부유식 해상 구조물의 연도별 발주 예상 기수

86


4.8.4.1 해양자원 생산 및 수송체계 제품

기존의 고정식 구조물의 경우에는 심해역으로 갈수록 구조물의 자체 하중이

커지게 되어 일정 수심보다 깊어지면 고정식 구조물의 경제적 유용성이 한계

에 이름. 따라서 심해역에서 운용 가능한 반잠수식 구조물 TLP, Drillship 등

에 대한 관심이 높아지고 있으며, 그 중에서도 FPSO와 같은 부유식 생산저

장 및 하역설비가 주목을 받고 있음

FPSO의 설계 시에 선체, Process Plant, Turret 및 계류시스템 등의 설계, 해

석을 위한 요소 기술들이 많이 필요하지만 선박과 플랜트의 복합체이니 만큼

독자적인 설계기술의 확보를 위해서는 시스템 통합(System Integration) 기

술의 확보에도 만전을 기해야 할 것임

4.8.4.2 해양공간 이용 기술제품

해양이용 기술제품은 궁극적으로 부유식 해상도로, 차세대 해상공항, 다목적

부유식 정보도시 같은 것까지 생각할 수도 있겠고 실제로 일본에서는

Poseidon과 Mega-Float Project를 통해 해상공항의 실증모델을 거쳐 초대

형 부유 구조물의 개발과 실현에 많은 정열을 쏟고 있음.

우리나라에서 어느 범위까지 추구해야 하는지에 대해서는 상당한 논의가 있

어야겠고, 무엇보다 최종단계를 논의하기 전의 초기단계로서 기술개발을 위

한 제품들을 상정할 필요가 있음. 그 대표적 전초 제품으로 손꼽을 수 있는

것이 해상 플랜트인 BMP임

해상 발전 플랜트 또한 남북한의 통일 대비 사업으로 추진될 수도 있으며

향후의 해상 원자력 발전 및 담수화 복합 플랜트를 위한 선행 개발의 의미

도 있다고 보아짐. 이를 위한 기술개발 분야로는 부유 구조 유탄성해석 기

술, 피로강도 고려 구조설계 기술 방식 및 수명연장 기술 등 기초기술과 함

께 소각이나 담수화 또는 발전설비의 시스템 개발과 다목적 Plant의 복합

시스템 구성기술 등 제품화 기술이 개발 진행되어야 할 것으로 생각됨

87

4.8.4.3 해양자원개발 기술제품

우리나라는 단일 국가로는 8번째로 선행 투자국의 자격을 UN으로부터 얻어

1994년 UN의 해양법이 발효되던 해에 태평양 공해상의 C-C(Clarion-

Clipperton) 구역에 15만 제곱 킬로미터에 대한 배타적 광구개발권을 UN으

로부터 인정 받았으며 2003년까지 경제성이 높은 50%의 면적을 최종적으로

확정, 소유하기로 되어 있음

정부와 한국해양연구원은 정밀탐사를 통하여 경제성이 있는 광구를 취하기

위해 매년 수십억 원씩 태평양에 투자해 왔으나 심해저 광물에 대한 상업생

산의 시점을 2013년경으로 분석하고 있어 아직 민간기업의 적극적인 참여는

이루어지지 않고 있음. 그러한 가운데에서도 대우해양조선은 최첨단 심해저

탐사 장비인 자율무인잠수정 ‘옥포-6000’을 개발하여 태평양 심해저의 정밀

탐사에 기여하기 시작하였음

4.8.4.4 심해저 채광선

심해저 광물자원에 대한 상업생산을 위해서는 심해저에서 광물을 채집, 양광

(Lifting)하는 채광선의 개발과 채집된 광석운반을 위한 Shuttle 광석운반선의

개발이 필요함. Shuttle 광석운반선은 광물을 채취하는 해상 플랫폼 또는 채

광선에서 광물을 임시로 저장하거나 제련할 수 있는 육상기지나 혹은 해상기

지까지 일정량의 광물을 수시로 운반하는 선박임

4.8.4.5 수중 조사 장비

UN을 비롯한 세계각국은 점차 해양환경의 중요성을 인식하고 법적 제도적

규제를 강화하고 있음. 지금까지는 선박에 의한 해양오염에만 관심을 두었으

나 앞으로는 해중과 해저에서의 생태계 변화를 연구조사하여야 함.

따라서 천해역부터 ROV, AUV 같은 수중조사 장비를 이용한 조사사업이 진

행될 것이며 정화작업과 오염방지를 위한 특수목적의 선박도 다수 건조될 것

임

88

4.9 공공복지선

4.9.1 정의

공공복지선은 국민의 생명과 재산을 보호하고 공공의 복지와 안녕을 위해 필

요한 선박으로서 소방정, 항내준설선, 방제선, 청항선, 연안 경비정, 어업지도

선, 도서급수지원선 등의 사회적 기반설비에 해당하는 선박을 비롯하여, 연안

도서 주민의 생활 안정에 필수적인 연근해 어선, 연안여객선 등의 선박을 포

함하며, 유람선, 관광잠수정, 차도선, 모터보트, 요트, 수상오토바이 등의 해상

레저나 해상놀이 문화를 지원하는 선박 또는 도구도 이에 속함


4.9.2.1 국외 동향

미국, 스웨덴, 노르웨이, 일본 등은 육상 복지시설 수준의 장비 및 편의시설

이 탑재된 공공복지선을 지속적으로 개발, 보급하고 있음

세계 연안국의 배타적 경제수역(EEZ) 선포 등 해양 영토확대 경쟁심화로 해

양감시·감독기능을 강화하기 위해 고성능 어업지도선 및 어선 기술개발에 역

점을 두고 있음. 일본의 경우 1990년 이후로 ‘내항선 근대화 사업’, ‘연근해

어선 고도화 사업’ 등을 실시하는 등 경제·사회 환경변화와 주변산업 발전을

고려한 소형선 기술개발사업을 주기적으로 추진해오고 있음

레저용 보트는 미국이 1984년에 이미 자가용 보유고의 약 1/10에 해당하는

약 1,2000만척을 보유한 바 있고, 일본은 1/100에 해당하는 약 30만척을 보

유하고 있음. 전 세계에서는 연 80,000만여척을 생산하며 시장규모가 약 80

억달러에 달함

표 4-16은 소형선박의 세계시장 규모를 나타낸 것임

89

표 4-16. 소형선박 세계시장 규모

(단위 : 억달러)

연도

구분 1997 1998 1999

회사수 (개) 12,000 11,700 12,400

종업원수 (명) 508,000 533,000 539,000

보트 113 116 98 매출규모

(억물) 주기관 36 44 56

자료: ISO TC188 Working Group 2002년 회의자료

4.9.2.2 국내 동향

표 4-17은 우리나라의 공공복지선의 보유 현황을 나타내고 있음. 공공복지선

의 경우 노후 심화, 선형 및 기술개발 개념 부재, 단순 건조 보급 방식 답습

으로 육상시설에 비해 열악한 수준임

연안 소형선의 경우 국내 중소조선소의 자본 영세, 시설설비 낙후로 제품 개

발 고유기술 부재, 생산원가 상승, 경쟁력 상실의 악순환을 반복하고 있음. 한

편 소형선, 레저선박의 선용품 전량이 수입에 의존하여 외화가 유출되고 있음

표 4-17. 우리나라 공공복지선 보유 현황

선종 소방선 청항선 병원선 급수선 어업지도선 도선

척수 12 25 5 10 89 49

자료: 중소기술연구조 2002년 조사자료(해정자치부, 해양수산부, 보건복지부대상 조사실시)

4.9. 3 향후 시장 전망

21세기 산업은 양적 성장 및 개발 중심의 논리에서 탈피하여 생명·환경·인간

복지 중심 산업으로 전환, 발전할 것으로 전망됨. 이에 따라 공공복지 수요

증대, 관광·레저산업 활성화에 따른 공공복지선의 보급 확대는 필연적이며,

90

승선원 편의시설 강화, 첨단지원설비 탑재, 고속화 선형, 쾌적성 향상 선박

중심으로 개발, 보급될 전망임

OECD 가입국 등 선진국들은 모터보트, 수상스키, 제트스키, 요트, 윈드서핑,

스쿠버다이빙, 낚시선 등의 해양레저장비의 생산기반이 이미 구축되어 있음.

향후 디자인과 첨단기술을 연계시킨 고급제품 개발에 주력할 필요가 있음

우리나라는 2010년 해양 EXPO를 개최할 예정으로, 국민체육진흥공단은

2002년 경정사업 실시, 어촌관광휴양단지 조성사업의 확대를 통해 해양레저

산업 활성화 기반을 마련할 것이며, 단순 레저용품을 시작으로 수요확대가

예상됨


공공복지선은 양질의 서비스 업무수행을 가능하게 하는 첨단기기 및 편의시

설의 탑재가 증가할 것으로 예상되며 선내 편의시설 연구, 신형식/신배치 개

념의 고속 선형개발 등이 활성화될 전망임

해양환경의 변화에 따른 연안감시, 감독 및 지도업무의 수요 증가로 정보통

신기술 등 첨단기술과 연계한 광대역/전천후 기능의 어업지도선, 연안경비정

등의 선형개발이 필요함

연근해 어선은 경제·사회적 환경변화와 어장축소를 고려한 채산성 보장과 자

원관리형 어선으로 대체해야 하므로 최적규모와 배치를 고려한 선형개발의

연구가 중심이 될 것으로 전망됨

해양레저용 선박과 장비는 감성공학, 산업디자인 기술과 접목된 선형Styling

기술, 구조부재 경량화 설계 및 해석 기술, 고속 엔진, 추진기, 선외기 등 주

요 구성품에 대한 고성능화 기술개발이 주류를 이룰 전망임

해양레저 산업의 진전과 더불어 대량 생산 장비 및 기반 시스템 연구, 제품

표준화 기술, 성능시험 및 검증기술 등의 수요가 예상되며, 나아가 해양리조

트 관련 설비 및 장비 기술개발로 이어질 것으로 전망됨

91


선형 기술

− 광대역 고성능 어업지도선 및 연안경비정

− 소방정, 청항선, 항만준설선 등 항만지원선 자원 관리형 연근해 경제성 어선

− 낚시전용선, 모터보트, 세일링 요트 등 해양레저선

− 내수면 천흘수용 레저선박

− 소형 알루미늄선

− 경주용 Power Boat 및 수상 오토바이

재료 및 구조기술

− 소형 선박용 신소재 및 구조공법

− 레저용 보트 구조 경량화 설계 및 해석

의장 및 부품 요소기술

− 소형선 선형 및 인테리어 Styling

− 소형 고속 선박용 엔진 및 선외기 국산화

− 레저용 보트 자세제어 및 조종장치

− 소형 Waterjet

− 장애자 승선 편의설비 및 시스템

생산기반기술

− 소형선박 부재 및 부품 표준화

− 레저용 보트 시험·검사 및 성능평가 시스템

− 레저용 보트 대량 생산 시스템 및 장비

92

4. 10 고부가가치 전략제품의 세부기술 로드맵

고부가가치 전략제품 개발에 필요한 핵심기술을 선형, 구조, 의장분야로

분류하여 제품의 실용화 시점에 맞추어 시계열로 나타내었음

각 기술별로 기술의 성숙도, 파급효과, 난이도 등을 고려하여 기술적

Priority와 실현 Probability의 수준 표시하였고, 또한 기술확보 방법에

있어서도 국제 공동개발 혹은 국내 자체개발로 구분 함으로서 기술개발

의 전략적 차원에서 효율화와 집중화를 고려하였음

해외기술 의존도가 높은 LNG 운반선 및 해양관련 제품의 기술과 미래

수송혁신에 대비한 차세대 전략 선종의 핵심기술에 중점을 두었음

공공복지의 수요증대 및 해양레저 산업의 활성화가 예상되므로 이에 관

련된 제품의 기술개발과 국산화를 고려하였음

이상의 내용을 기준으로 세부기술 로드맵을 나타내면 그림 4-25와 같음

93

의장

구조

2011201020092008200720062005200420032002

구조 재료 경량화 기술

동요 제어 기술

◈

◈

◈

◈

박판 용접 변형 제어 기술

저진동 /저 소음 기술 내빙 구조 설계/용접 기술

조선 생산 전용 작업 로봇 개발

수탄성 구 조 설계 기술

복합 재료 접합/구조 강도 평가 기술 설계 하중 평가 기술

구조 안정성 /피로 해 석 기술

해양 구조물 설계 핵 심 기술

운항 자세(초고속선, WIG) 제어 기술 ◈ 대양 향해 WIG 부양/추진 시스템

통합 제어 감시 시스템 기술

HVAC 시스템 기술

한국형 Cargo Containment 개발

LNG Off-loading 시스템 기술

◈ Topside 엔지니어링 기술

장애 자 승선 편의 설계 기술

소형 고성능 엔진/선외기 기술 시뮬레이터 기 술

공공 복지선 부재/부품 표준화 기술 수중 음향/통신 시스템

해양 레저 장비 시험/성능 시스템 해양 에너지 복합 이용 시스템 기술

고 저 고 저기술적 Priority 실현 Probability ◈ 국제 공동 개발 국내 자체 개발 (심볼 없음)

선형

고성능 고효율 추진기 기술 가스 하이드레이트 수송 기술

초대 형 컨테이너 선형 기술 쇄빙상선(유조선, 컨테이너선, Double Acting) 선형 기술

통합 유체 성능 해석 고도화 시스템 캐비테이션 제어 기술 크루즈 인테리어설계기술

차세대 대형 LNG 선형/추진 시스템 기술 크루즈 선형/추진 시스템 기술 크루즈 스타일링 디자인 기술

크루즈 승선감/내항성 해석 유체 유기 소음 제어 기술

초고속 첨단 선형 기술 WIG 선형 설 계 기술(연근해, 대양 항해)

삼동선 선형 기 술 대형 복합 지지 선형 기술

해양 레저선, 수상 오토바이, 경정 선형 기술 연근해 경제 어선 선형 기술

부유식 선박 내항 성능 기술 공공 복지선 선형 기술 연안 도서 및 항만 감독 선형 기술

난류 제어 저항 절감 기술 비상 탈출 분석/승객 흐름 최적화 기술

그림 4-25. 고부가가치 전략제품의 세부기술 로드맵

94

4.11 조선 기자재

조선기자재는 460여종으로 구성되어 있으나, 본 보고서에서는 선박의 주 기

능과 연계되어 있으면서 기술력을 바탕으로 산학연 차원에서 연구개발해야

하는 주요 기자재를 대상으로 하였음

− 선박기관 및 부속장치

− 항해통신장비

− 선회식 전기 추진시스템

− 기관실 보조기계류

− 호화유람선용 인테리어

4.11.1 선박 기관

4.11.1.1 정의

선박을 움직이게 하는 주 추진기관인 주 엔진과 선박내부의 제어, 조명, 내

부 순환펌프 등에 소요되는 동력을 공급하는 보조 엔진으로 구분할 수 있음.

LNG 운반선 등 사용 연료의 조건에 따라 증기터빈을 사용하기도 하지만, 원

유운반선, 컨테이너선, 살물선과 승객을 운반하는 호화유람선, 연안여객선,

레저보트 등 대부분의 선박에서는 디젤엔진을 주엔진과 보조엔진으로 채택하

고 있음

4.11.1.2 국내외 시장 및 기술동향

(1) 국내 시장동향

디젤엔진의 경우 2001년까지의 실적은 표 4-18에서 보는 바와 같음. 생산량

중 80%는 국내 조선소의 선박 건조에 소요되고 남은 20%는 해외로 수출되

고 있음

95

우리나라는 세계 최고의 선박.해양구조물 생산국이지만 대부분 수출을 하고

있음. 조선해양산업의 특성상 극심한 국제경쟁 하에 노출되어 있고 또한 높

은 안전성이 요구되는 선박의 주 및 보조 엔진도 선주측에 의하여 그 모델이

결정되기 때문에, 진정한 의미의 국산 엔진은 판매가 불가능한 실정임

저속 엔진은 현대 중공업과 HSD사가, 중속 엔진은 현대중공업과 STX사가

주로 생산해오고 있었으나, 최근 HSD사도 중속 엔진 생산체제에 돌입함.

HSD사의 1999년도 실적은 한국중공업과 삼성중공업 엔진사업부문의 통합전

실적치의 합계이며, STX사는 구 쌍용 중공업임

표 4-18. 국내의 저속 및 중속 엔진 생산현황

(마력 단위 : 만)

1999 2000 2001 구분 회사별

대수 마력 대수 마력 대수 마력

현대 92 267 111 427 121 504

HSD엔진 58 168 84 298 87 381

STX 1 0.5 4 5 8 11 저속 엔진

소계 151 435.5 199 730 216 896

현대 527 40 620 74 696 93

HSD엔진 8 8 11 6 7 4

STX 322 43.5 450 39 420 38 중속 엔진

소계 857 91.5 1,081 119 1,123 135

계 1,008 527 1,280 849 1,339 1,031

자료 : MBD(MAN B&W Diesel)사 제공

국내 회사로서는 현대중공업이 근래에 중속-4 Stroke의 보조 엔진 시장에 독

자 모델을 개발하여 시장진출을 시도하고 있음. 국내 엔진 제작사들은 저속-

2 Stroke 엔진 경우 상당 기간 동안 독자엔진을 개발하기보다는 MAN B&W

사나 Wartsila-Sulzer사의 모델을 License로서 생산하게 될 것이고, 중속-4

Stroke는 현대중공업을 필두로 타사들도 독자모델을 개발하고자 할 것이나,

그 개발비와 기간이 많이 소요되고 시장 진입의 장벽도 높아 어려움이 따를

것임

96

(2) 국내 기술개발 동향

엔진의 주요 연구부문은 연비향상에 기여하는 연소분야, 전체의 구조적 안정

성을 해석, 평가하는 구조 진동분야, 엔진의 연료분사 시스템과 운전을 제어

하는 엔진제어분야로 나뉨. 국내의 엔진 제조업체는 각 기술분야별로 컴퓨터

시뮬레이션과 모형실험을 실시하여 현재 선진 Licensor사(MBD, WCH)로부터

도입된 기술수준을 먼저 이해하고, 거기서 더 향상된 성능을 얻기 위해 핵심

부분을 변화시키고 개선해야 할 지를 연구하고 있는 실정임

저속 엔진에 관하여는 분야별로 연구 개발한 결과를 주로 Licensor 도면에

의해 제작된 엔진의 각 부분품(실린더 라이너, 피스톤 크라운, 실린더 커버,

연료 펌프, Bed Plate, Frame Box, Crank Shaft, 캠 등)의 안전성 평가나

Trouble Shooting에 주로 활용하고 있음

중속 엔진에 관하여는 각 분야별로 연구개발한 기술을 종합하고 선진 기술사

의 도움을 받아 독자모델을 개발하고 있음

연구개발 추진시 특정 분야별로 소규모의 과제를 정하여 자체 연구 또는 국

내외 전문엔지니어링 업체나 연구소 혹은 대학교에 기술용역을 주어 기술협

조를 받고 있는데, 통상 연구소나 대학교는 대형 엔진에 관한 경험 부족으로

국부적인 연소, 구조, 진동 등의 해석에 그치고 있는 실정임. 일부 핵심부분

은 경우에 따라 제품에 반영시킬 수 있는 연구개발을 해외 엔지니어링 전문

업체에 용역을 주고있음

MAN B&W사나 Wartsila-Swiss 등과 같이 전문적인 엔진설계회사는 각 사별 독

자 엔진모델을 보유하고 있으며, 엔진의 제작기술과 제작도면을 공급하면서 엔

진생산량에 따른 기술료를 징수하고 있음. 그런데 영국의 Ricardo, 미국의

SwRI, 오스트리아의 AVL사 등은 개발된 기술을 통째로 넘겨주고, 그 대가를 일

시불로 받게 되는 엔지니어링 회사로서, 국내 엔진 메이커들과 협력하고 있음

(3) 선진국 시장 동향

표 4-19는 저속 및 중속 엔진 부문의 생산실적을 보여주며, 2001년도의 경

97

우 한국이 전 세계 시장의 61.4%을 점유했고, 일본이 31.3%을 점유하여 한

일 양국이 92.7%을 점유한 것으로 잠정 집계되고 있음. 본 통계치는 유럽의

라이센스사인 MBD사에서 제공한 자료를 기준으로 Motor Ship Magazine이

나 조선자료집의 수치를 참고하고 육상용을 제외한 선박용 엔진의 실적을 고

려하여 재 집계한 것임. 저속 엔진 시장은 대형 선박 건조 수량이 어느 정도

알려진 숫자라서 크게 차이가 날 것은 없겠으나, 중속 엔진은 어느 크기까지

를 집계하느냐에 따라 다소 차이가 날 수는 있음

표 4-19. 최근 3년간 세계의 저속 및 중속 엔진 생산 실적

(마력 단위: 만)

1999 2000 2001 구분 국가별

대수 마력 대수 마력 대수 마력

한국 151 435.5 199 730 216 896

일본 215 403 210 364 220 457

유럽 120 110 140 145 70 50

기타 140 128.5 120 89 75 51

저속

엔진

소계 626 1,07 669 1,328 581 1,460

한국 857 91.5 1,081 119 1,123 135

일본 865 267 990 416 1,665 363

유럽 670 260 720 270 780 280

기타 1,022 240 1,980 337 1,480 320

중속

엔진

소계 3,414 240 1,980 337 1,480 320

계 4,040 1,935.5 5,440 2,470 5,629 2,558

근래 들어 컨테이너선이 점점 커지고 있어 2001년도 건조중인 482척 중

130척이 5,000TEU급의 Post-Panamax이고, 83척이 6,000TEU급 이상의

대형 선박임. 따라서 엔진도 점차 대형화되어 7,500TEU급을 위한 94,000

마력 엔진이 이미 생산 공급되었고, WCH에서는 실린더 수를 14개로 늘려

10,000 TEU급 선박을 위한 107,345마력 짜리 엔진을 설계 중에 있음

일본의 미쯔비시는 독자모델 엔진 설계를 스페인 IZAR사에 기술 제휴하여

공급함으로써 본격적으로 유럽 진출을 시도하고 있음

98

선박의 주 추진 엔진인 저속-2 Stroke 엔진시장은 유럽의 전통 메이커인

MAN B&W사와 Wartsila-Sulzer사(실제 호칭은 Wartsila Swiss(WCH))에서 양

분하고 있음. 1999년 이후 최근 3년간의 시장 점유율은 MAN B&W사가 65%,

Wartsila-Sulzer사가 28% 그리고 미쯔비시가 7%정도를 점유하고 있어, MAN

B&W사가 단연 강세를 보이고 있음

보조 엔진 시장의 경우도 선주사가 대부분 유럽 소속이어서 MAN B&W와

Wartsila-Sulzer 엔진을 선호하고 있기는 하나, 독일의 MTU, MWM, 영국의

Black Stone, 일본의 다이하쯔(Daihatsu), 미쯔이(Mitsui), 미쯔비시(MHI), 얀

마(Yanmar) 등이 독자모델로서 조금씩 공급실적을 올리고 있음

(4) 선진국 기술 개발 동향

루돌프 디젤이 MAN사의 도움으로 1897년 최초의 디젤엔진을 생산한 이래

MAN , B&W, Sulzer, Pielstick 등 유럽의 기술사들에 의하여 디젤엔진은 연구

개발을 거듭하면서 초기의 20%이하의 연료 효율에서 50%에 육박하는 연료

효율을 얻기까지 눈부시게 발전하여 왔음

저속-2 Stroke 분야는 덴마크의 B&W사와 스위스의 Sulzer사가 기술개발을

주도해 왔고, 각 사별로 800~1,000명의 엔지니어가 전세계에 나뉘어져 있는

라이센스사들에게 기술을 전수해 주고, 그 대가로 엔진 판매액의 15~20%를

기술료로 받고 있음. 두 회사는 각각 50cm 내경의 실험용 4 Cylinder-엔진을

이용하여 과급기, 연료, 제어시스템, 성능향상 등의 연구개발을 계속하고 있으

며, 다른 엔진 제작사들이 따라오지 못할 만큼 앞선 기술을 보유하고 있음

저속 엔진 분야에서 60년 이상의 생산 경험을 갖고 있는 일본의 미쯔비시,

MES, Diesel United(1990년 IHI사와 Sumitomo 합작), 히타치 등이 상당한 기

술 수준에 올라 있으나, 그 중 미쯔비시 만 독자모델을 보유하고 있을 뿐 그

외의 회사들은 독자모델 엔진을 보유하지 않고 유럽의 기술사인 MBD(MAN

B&W Diesel)나 WCH(Wartsila Swiss)사의 Licensee로서 생산만 하고 있음

99

저속 엔진 분야가 MBD와 WCH사에 독점되고 있는 반면, 중속-4 Stroke 분

야의 경우 각 사별로 많은 회사들이 기술개발을 통하여 독자모델을 보유하고

있는데, 독자적인 연구개발 체제도 보유하면서 기 언급하였던 AVL, Ricardo,

SwRI 등의 Engineering사와 기술협력을 통해서 기술개발을 추진하고 있음

일본의 경우 저속 엔진을 생산하는 MES, 미쯔비시, 히타치 등은 물론이고,

그 외에 다이하쯔, 얀마 등 중속 만을 생산하는 제작사들이 독자모델을 보유

하고 있고, 동남아, 중국 시장에 적극 진출하여 유럽 제작사들에 못지않은 시

장 점유율을 보이고 있으며 그에 따른 기술개발도 활발하게 추진되고 있음

4.11.1.3 향후 시장 및 기술개발 전망

(1) 선진국 전망

저속 대형 엔진: MAN B&W사와 Wartsila Swiss사가 중심이 되어 전자화를

통한 연료의 효율 증대와 NOx 저감 대책을 중심으로 계속해서 연구개발을

추진할 것임. NOx를 과도하게 낮추도록 각국의 정부나 환경 단체들이 요구

할 경우, SCR 등 배기가스를 처리하는 설비를 추가로 설치하며, 그 부담이

선주사들에게 돌아 엔진 설계사나 선주들이 연합하여 환경단체나 정부 당국

과 공해 배출규모를 적절히 조정해 나갈 것임

중속 중형 엔진: 다양한 시장의 요구 그리고 수많은 독자모델 엔진 보유 제

작사들에 의해서, 연료효율 증대, 공해 저감 기술, 가스연료 대체 등 여러 분

야에서 활발한 연구가 계속되고 있고 그 발전 가능성도 무한하다고 할 수 있

음. 또한 독자모델이나 라이센스 계약을 하는 대신 단지 요구되는 기술 또는

엔진모델 자체를 개발해 주는 오스트리아의 AVL사, 영국의 Ricardo, 미국의

SwRI 등도 기술개발을 요구하는 고객이 많은 만큼 컴퓨터 시뮬레이션과 그

실증을 위한 Pilot 엔진 제작 등의 방법을 이용한 기술개발도 꾸준히 계속되

고 있음

100

(2) 국내 전망

저속 대형 엔진: 라이센스사가 높은 기술료를 요구하는 만큼 기술적으로 많

은 부분을 지원하고 있어 기술개발의 필요성이 적었음. 단지 부품 생산원가

를 낮출 수 있는 생산기술 분야에만 몰두를 해오다가 근래에 엔진의 운용비

저감 및 환경문제에 대비한 엔진개발에 관심을 보이고 있음. 즉, 저공해, 고

효율, 경량 및 고출력 엔진 개발에 기술개발 목표를 두고 있음. 여기에는 경

량화 설계, 첨단소재의 적용 및 전자제어를 통한 시스템의 전자화로 접근하

는 것이 시도되고 있음. 또한 엔진 구조해석, 연소 성능해석 상의 문제로 라

이센스사와의 사이에 설계상 그리고 제작상 책임 문제가 야기되면서 연구개

발의 필요성에 따라 일부 제작사 별로 엔진의 기초기술 분야에도 연구개발을

시작하고 있음

중속 중형 엔진: 국내외 시장의 다양성에 따라 독자모델의 필요성이 대두되

면서 각 사별로 활발한 연구개발이 추진되고 있음. 연소 성능해석, 구조 진

동해석, 윤활해석, 엔진 제어분야 등 다방면의 기초기술이 컴퓨터 시뮬레이

션과 Pilot 엔진 제작, 시운전을 통해 연구개발이 진행되고 있음. 국내 기술

의 수준은 선진국 대비 70~80% 수준으로 아직은 모방생산의 단계라 할 수

있으나, 독자모델의 성능이 입증되면서 기초기술 분야에도 활발한 연구개발

이 이루어질 것으로 예상됨

101

4.11.1.4 기술개발 목표

디젤엔진 시장이 비교적 안정적일 때, 연소·성능해석, 구조·진동해석, 윤활해

석과 같은 기초연구와 엔진 제어시스템, 진단시스템, 과급기 및 저속엔진 배

기밸브 스핀들과 같은 특수부품 분야 등 엔진의 각 분야별 독자기술을 보유

할 수 있도록 장기적인 안목에서 투자하는 것이 필요함(표 4-20 참조)

표 4-20. 디젤엔진의 기술개발 목표

핵심 기술 개발 목표

고출력 엔진설계기술 - 12 기통이상 고출력엔진설계기술

고강도 첨단 소재 및 전자

전기제어 부품시스템 개발

- 저속 엔진용 밸브 스핀들 제조기술

- 진동 댐퍼 및 진동 Balancer 설계 및 제조기술

엔진 전자 제어 시스템/

엔진진단시스템 개발

- 엔진제어로직 및 콘트롤러 설계 기술

- 실린더 윤활 제어기술

- 조이스틱(Joystick)형 선박조종/엔진제어 기술

- 인터넷기반 real-time 육상 감시제어 기술

- Engine room 고장 진단 전문가 시스템

전자제어 연료분사 및 배기

밸브제어시스템 개발

- 고압연료분사장치 개발

- 배기밸브 제어 Actuator 시스템 개발

엔진 후판 용접 자동화

시스템 개발

- 용접 제어시스템 및 용접 Actuator 설계기술

개발

과급기 성능분석, 설계 및

제작 기술개발

- 과급기 내의 유동해석 기술

- 임펠러의 3 차원 형상 설계기술

- 과급기 정밀 주조, 임펠러 5 축 가공 기술 및

압축기 휠의 정밀단조 기술

DUAL-FUEL 엔진개발 - DUAL FUEL 연소 기술

- DUAL FUEL 엔진 설계기술

저 공해 연소 기술개발 - Nox, Sox 저감 연소기술

- 배기가스 저감기술

102

4.11.2 항해 통신장비

4.11.2.1 정의

항해 통신장비는 선박운항에 있어서 필요한 항해 및 통신용 장비를 말하며

모니터링 콘솔(그림 4-26)은 주로 선교(Bridge)에 설치됨. 최근에는 항해 통

신장비에 전자해도, 항해 정보를 측정하는 각종 센서 시스템 그리고 항해 상

태에 대한 모니터링 시스템 등과 통합시켜 선박을 안전하고 경제적으로 운항

할 수 있도록 통합 항해 시스템으로 구성하고 있음

그림 4-26. 선교에 설치되는 항해 통신 모니터링 콘솔

항해 통신시스템은 그림 4-27에서 보는 바와 같이 운항시 각종 항해정보를

하나의 화면에 표시하는 NCC(Nautical Conning Console), 전자해도를 조작

하는 ECDIS(Electronic Chart Display and Information System) 및 항해 센서

와 직접 연결되어 각종 필요한 정보를 추출한 후 NCC 및 ECDIS로 전달하

여주는 NDP(Nautical Data Processor), 각종 항해 정보를 측정하는 센서 시

스템들로 구성됨. 또한 IAS(Integrated Alarm System)을 이용하여 선교에서도

그 상태를 모니터링할 수 있도록 통합할 수 있음

103

그림 4-27. 항해 통신 시스템의 구성

4.11.2.2 국내외 시장 및 기술동향

통신기술과 컴퓨터의 발전에 따라 다양한 형태의 원격 감시제어가 이루어지

고 있으며, 선진국의 주요 기술개발 동향은 다음과 같음

− 2005년 : 육상지원 및 항해 지원체계 도입(저궤도위성서비스의 상용화)

− 2010년 : 무인 충돌회피 장치의 도입

− 2013년 : 무인화 개념을 도입한 육상 관리센터 개설(원격조종, 상황분석)

− 2015년 : 고 신뢰도의 주기관 및 보조기관의 무인화 시스템

− 2017년 : 종합 자동감시장치 탑재선 등장

− 2020년 : 완전 무인화선 등장

멀티미디어 및 통신기술의 발달에 따른 아래와 같이 새로운 규범이 만들어지

고 있음

− ISM 코드가 탱커와 여객선에 대한 탑재 요건을 1998년 7월 발효, 일반선은

2002년 7월 발효 예정

104

− 2002년 7월 이후 국제항해 선박에 VDR(Voyage Data Recorder)탑재

− 2002년 7월 이후 건조되는 여객선 및 화물선에 AIS 탑재

− 선급별 UMA(Unmanned Machinery Automation) 규정제정 및 발효

− 2001년 20,000톤급 이상 산적화물선의 선체 응력 감시시스템 탑재 의무

− 차세대 플랫폼 제어용 위성 통신망에 대한 표준안이 마련되어 2005년 이후

발효 예상

국내의 경우 항해 통신장비는 종합 항법시스템, 지능형 자율제어 운항시스템

등이 이미 개발되어 있거나 개발 단계에 있음. 종합 항법시스템의 경우 선박

정보의 집약화 및 가공 그리고 표시에는 국제적인 규격에 맞게 개발되어 있

으나, AIS(Automation Identification System) 등의 법적인 탑재 장비에 대하

여서는 개발되어 있지 않음

현재 개발중인 종합 운항시스템은 AIS의 개발을 포함하고 있으며, 종합 항법

시스템에서 다루지 못한 위성통신을 이용한 육상 및 해상간의 안전 운항 지

원시스템, 단순한 Way-Point를 이용한 자동항해 기술, 충돌 및 좌초방지 지

원시스템을 개발하고 있음

한편 국외에서는 종합 항법장치, VDR, ECDIS 등을 병합한 시스템으로 상품

화하고 있으며, 각종 센서에서 만든 신호를 정형화된 포맷에 따라 출력하고

있음


선박의 인원 감축 및 자질의 저하에 따라 전문적인 항해지원 시스템이 필요

할 것으로 예측됨. 이에 따라 ‘가상 통합 항해사(Integrated Virtual

Navigator)’의 기능을 가진 제품의 시장 전망 및 그 요소 기술의 활용도가

높을 것으로 판단됨

AIS의 송수신기는 SOTDMA의 방식이나 여기에는 개발자의 기술료가 정기적

으로 지급되어야 하므로 이에 대한 별도의 기술 개발이 필요함. 제44차 IMO

105

NAV 소위원회(1998년 9월)에서는 AIS장착을 의무화하는 내용을 담은

SOLAS Chapter V의 개정이 2000년 6월 MSC 72차 회의에서 승인되었으며,

이 개정안에 따르면 신조선의 경우에는 2002년 7월부터 모든 여객선과 총톤

수 300톤 이상의 화물선에 AIS의 장착이 의무화되 있고, 기존선에 대해서도

단계별 탑재 일정이 마련되어 있으나 현재 Type Approval Certificate를 받은

제품은 없기 때문에 동 제품에 대한 개발 필요성과 시장성은 매우 밝음

현재 사용중인 선박-육상용 위성 통신은 INMARSAT에 의하나 여기에는 저

속의 정보 송신 및 용량의 한계로 인한 비싼 통신 비용이 문제이므로 이를

해소할 수 있는 기술개발이 필요함. 또 정보의 분산을 위하여 연안해역에서

의 기존의 이동 통신인 PDA의 응용기술, 장차 IMT2000의 응용기술 등이 필

요함

판단 및 인지시스템은 전문가 시스템(Expert System), 퍼지로직(Fuzzy-logic),

Neuro 및 유전자 방식 등이 활용되고 있는데, 정해진 규칙에 따른 사항은

전문가 시스템을 활용하면 될 것이나, 판단 및 인지 시스템은 위의 방법을

병행하든지 별도의 방법을 사용할 필요가 있음

악천후 조건에서도 충돌과 좌초를 사전에 회피하는 기술로서 알파레이더를

이용한 충돌경보 장치나 전방 수심 탐사용 소너빔을 이용한 좌초방지 기술

등의 개발이 필요함

106

4.11.2.4 기술개발 목표

항해 통신장비 관련기술은 표 4-21에서 보는 바와 같이 인공위성을 매개로

한 통신기술과 디지털기술의 결합으로 선박항해의 원격 제어, 그리고 고속

멀티미디어 지원 통신과 선박의 자율항해를 가능하게 하는 통합형 자율 항해

시스템 개발로 추진되어야 함

표 4-21. 항해통신 장비관련 기술개발 목표


지능형 항해정

보 판단기술

- 각종 항해 정보 통합 및 인식 기술

- 인공지능을 이용한 자율 항해기술

항해 및 변침 기술 좌초방지기술 충동방지기술

다중 충돌방지기술

- 3차원 해도 개발

선박인식기술

(AIS)

- 4S간 정보 교환기술

- SOTDMA 송수신기 개발 기술

- 위성 통신 이용 기술

위성통신망

기술

- 고속 멀티미디어지원 위성통신 기술

- INMARSAT 대용량 정보처리 기술

- IMT2000 응용기술

- 연안 항해용 PDA 이용 기술

- 선박용(X-band, S-band 겸용) 광대역 전파흡수체

- 위성을 이용한 선박원양관제시스템

항해정보 가공

및 I/F기술

- 기상정보를 이용한 최적항로 결정 기술

- 선박 내항정보 분석 처리 기술

- 방위정보 처리 기술

- 위치정보, 속력, 타각, 수심정보 통합 처리 기술

엔진컨트롤 및

진단기술

- 조이스틱(Joystick)형 선박조종 및 엔진 제어기술

- 인터넷기반 실시간(Real-time) 육상 감시 제어기술

- 기관실(Engine Room) 고장 진단 전문가 시스템

107

4.11.3 보조기계

4.11.3.1 정의

선박용 보조기계라함은 보조 보일러, 각종 열교환기, 공기압축기, 펌프류를

포함한 기관실 보기와 하역장치 및 계류장치 등의 갑판보기를 말함

선박용 보조기계는 각국 선급규정이나 정부관련 단체에서 정한 성능 기준을

만족해야 함. 이들 기계는 내식, 내압 및 방폭 성능의 재료로 제작되며, 열변

형, 내구성 및 진동소음 등의 가혹한 환경에 견딜 수 있는 제품이어야 함

4.11.3.2 국내외 시장 및 기술개발 동향

기관실 보조기계 생산품 중 대부분은 단순 조립형의 열교환기, 원심 펌프 등

의 펌프류, 연돌(Funnel) 및 소형 보조 보일러 등 노동 집약적인 품목이 주

류를 이루고 있는 실정임. 주요 수출품목으로는 소형 보조 보일러, Purifier,

Fan 및 열교환기로서 LNG 운반선용 증발기나 펌프류 등 고부가가치의 수출

품목 개발이 절실함

의장품의 생산은 활발히 이루어지고 있으나, 타(Rudder), 윈치 및 윈드라스

(Winch & Windlass), 갑판 크레인(Deck Crane), 각종 하역 의장품, 소화장비

류, 주거설비 등의 단순 장비 및 부품류가 주류를 이루고 있는 실정임. 호화

유람선의 거주설비 등 고품질의 의장품의 개발이 이루어져야 할 것으로 판단

됨

기관실 보조기계 및 의장품의 주요 수출 대상국은 일본이며, 기타 대만 및

동남아 국가들로 아시아 지역에 편중되어 있어 EU 및 러시아 등으로의 다변

화가 필요함. 특히 엔저가 심화되면 일본 수출의 경쟁력 하락이 우려됨

108


기관실 보조기계는 대부분 기술 집적도가 낮고 노동 집약적인 품목이 많아

지금까지의 기술 축적으로 대부분 생산 가능하게 되었음. 그러나, 엔저와 중

국 등 후발국의 기술 향상으로 국제경쟁이 심화될 것으로 예상됨. 따라서 기

존 품목에 대한 국제경쟁력 향상을 위한 기술개발이 보다 적극적으로 수행되

어야 할 것으로 생각되며, LNG 운반선, 초대형 컨테이너선 및 호화유람선 등

에 적용될 수 있는 품목 개발에 주력해야 할 것임

또한 기관실 단순 보조기계에서 벗어나 전기전자 및 컴퓨터 기술을 도입하여

원격제어 및 모니터링(Monitoring)이 가능한 지능형 전자제어 보조기계의 개

발이 이루어져야 할 것임

펌프 및 밸브류 그리고 유압기계는 LNG 운반선, 쇄빙상선과 같이 극저온에서

작동할 수 있는 소재 및 설계기술의 개발이 필요하며, 하역 장비용 고성능 유

압펌프의 개발이 절실함

열교환기류는 소형경량화 되고 있음. 특히 판형 열교환기 등에 이용되는 소재

및 가공기술의 개발과 자동 제어기능이 첨가된 지능형 열교환기의 개발이 필

요함

하역장치는 국제규격 강화와 하역시간 단축에 따른 성능 고도화 기술 및 디

지털 제어에 의한 시스템 기능 고도화 기술이 필요하며, 그 외에 국제 해사

기구의 기준 강화에 따른 신형식의 선박 오염방지 장비의 개발이 필요함

109

4.11.3.4 기술개발 목표

보조기계 부분의 핵심기술에 대한 개발목표는 표 4-22와 같음

표 4-22. 보조기계분야 기술개발 목표


LNG Vaporizer 개발

- 극저온에서의 용접특성 및 재료 선정기술

- 최적 열전달 기술과 설계기술

- 시스템 최적화 설계기술

LNG선용

유압기계개발

- 극저온 유압펌프 소재 및 시스템

- 이종금속 접합기술

선박용 중대형 보일러

개발

- 효율 극대화를 열설계 최적화 기술

- 고온 고압용 소재

대용량 지능형열교환기

개발

- 판형 열교환기 소재

- 고성능 열교환기 설계기술

차세대 하역장치 개발 - 국제규격강화와 하역시간 단축에 따른 성능고도화

- 디지털제어에 의한 시스템 기능 고도화 기술

선박해양 오염방지기술 - IMO기준 강화에 따른 신형식 장비

110

4.11.4 POD 추진시스템

4.11.4.1 정의

선회식 전기 추진시스템(Azimuthing Podded Driver)으로서 승선감이 뛰어나

고 조종성능이 우수하며 연료를 절감(10~15%)할 수 있어 호화유람선, 쇄빙

선, 화학제품운반선(Chemical Tanker), 군용선 등 특수 목적선에 주로 채택

되고 있는 고급 선박 추진 시스템임

선회식 추진시스템은 다국적 기업인 ABB사가 1990년에 처음으로 개발하여

AZiPOD라는 고유상품으로 상용화한 시스템으로서 저속(혹은 중속) 디젤엔진

또는 가스터빈, 발전기, 차단기, 변압기 및 제어시스템으로 구성된 발전부분

과 전동기 및 프로펠러로 구성된 추진기구동부로 구성되어 있음

선회식 전기 추진시스템은 개발업체의 구동시스템의 특징에 따라 그림 4-28

의 AZiPOD외에 그림 4-29의 KAMEWA와 ALSTOM사의 MERMAID, 그림

4-30의 ZIMENS와 SCHOTTEL사의 SSP와 같은 고유제품이 개발되어 있음

그림 4-28. AZiPOD 그림 4-29. MERMAID 그림 4-30. SSP

4.11.4.2 국내외 기술개발 동향

선회식 전기추진시스템에 대한 현재까지의 기술개발 및 생산체제를 살펴보면

종합 전기설비 업체(예를 들면 MERMAID의 경우 ALSTOM사, SSP경우

ZIEMENS사)가 주도권을 가지고 추진기 전문업체와 합작으로 시스템을 개발

하여 생산하는 형태를 취하고 있음

111

주요 개발업체로는 다음과 같음

− ABB + KMY(핀란드, Thrust maker)

− ALSTOM + KAMEWA(핀란드, Thrust maker)

− SIEMENS + Schottel Propulsor(독일, Thrust maker)

− STN + LIPS(네덜란드, Thrust maker)

국내 업체는 기술적인 문제, 소량 주문생산에 따른 수익성 불투명 등의 이유

로 아직 상품화 및 시장진입을 못하고 있는 실정임

4.11.4.3 향후 시장 전망

현재로서는 기존의 엔진 직결식 추진시스템에 비해 초기 투자비가 10~15%

정도 더 많이 소요되어그 수요가 제한적이지만 향후 선박의 고급화 및 추진

시스템의 연료절감화 추세에 따라 점차 수요가 증가할 것으로 전망됨

4.11.4.4 기술개발 목표

선회식 전추진시스템의 핵심기술과 기술개발 목표는 표 4-23과 같음

표 4-23. 선회식 전기추진시스템 기술개발 목표

핵심 분야 개발 목표

Power Plant - Generator, Switch Board, Transformer 및 Power Plant

Control System

Drive Unit - High Power Frequency Converter 및 Control System

- 고압 ACB Breaker 및 Motor 부품

Steering - Steering Hydrauric Power Pack 및 Steering Control

System

Thrust - Thrust Mounting Block

- Optimum Propeller

112

4.11.5 인테리어

4.11.5.1 정의

호화유람선의 거주구나 공실은 최고급 호텔과 같은 수준의 인테리어를 하고

있음. 인테리어의 재질, 색감, 디자인 등은 이용 승객의 기호 혹은 문화에 맞

게 어우러져야 하므로 우수한 품질과 수려한 외관, 그리고 환경 친화적이면

서 고도의 신뢰도와 인간공학을 고려한 제품이어야 함

호화유람선에서 인테리어는 선가의 약 45%를 차지하는 하는 등 핵심기술

부분임. 따라서, 인테리어분야는 선박의 거주 시설, 특히 호화 유람선에 사용

되는 인테리어 소재개발 및 부품개발에 한정하여 기술하였음

그림 4-31은 호화여객선에 있어 거주구 내의 인테리어를, 그림 4-32은 수

영장을 나타내고 있으며, 최고급 인테리어 기자재를 사용하고 있음

그림 4-31. 객실 인테리어 그림 4-32. 수영장 인테리어

4.11.5.2 국내외 시장 및 기술 동향

인테리어 시장은 호화유람선의 시황과 크게 연관되어 있음. 카리브, 바하마,

지중해, 북미 등에서 호화유람선 관광 인구가 크게 신장되었고, 호화유람선

관광은 관광산업의 한 축으로서 앞으로도 매우 유망하기 때문에 인테리어

기자재 산업 또한 전망이 밝다고 할 수 있음

113

유럽과 미국에서는 호화유람선의 인테리어 자재 생산, 디자인 및 시공 기술

은 기존 고급호텔의 인테리어 인프라를 전용함으로서 일본이나 한국에 비해

경쟁력을 갖는 산업으로 육성할 수 있었음

일본의 경우 미쯔비시 중공업이 Crystal Harmony, Princess의 호화유람선을

건조한 경험이 있으며, 선내 공실 및 객실 등에 사용한 자재중 자국산은 가

구제품 일부에 지나지않고 대부분 유럽과 미국 승객의 취향에 맞는 유럽제품

을 수입하여 사용함

국내의 경우 호화유람선의 건조 경험이 전무하기 때문에 인테리어 자재 혹은

제품의 생산 및 설계기술은 확보하지 못하고 있음. 최근 국내 조선 3사가 인

도한 RO-PAX선의 객실 인테리어 시공에 국내의 3~4개 전문업체가 참여하

였던 바, 객실 인테리어 시공에 대한 초보적인 기술은 가지게 되었으나 대부

분의 고급 자재들은 수입에 의존하고 있음

인테리어에 필요한 기본 자재의 현황은 다음과 같음

− 판넬(Panel): 일반상선에 사용되는 범용 판넬은 국산화되었으나 고급 판넬

은 아직 수입에 의존함

− Deck Covering: 국산화 정도가 미미하며 거의 수입에 의존함

− 가구(Furniture): 일부 국산화 가능하나 Fabrics, Leathers 등의 마감재는

Certificate가 있는 것을 수입하여 조립함. 한편 Certificate가 불필요한

Metal류도 마감기술부족으로 100% 국산품 사용에 어려움이 있음

− 창(Window): 일부 국산화 하였으나 엔지니어링이 필요한 부분은 유럽 업

체의 수입 혹은 기술제휴/생산이 필요함

− 실내장식 용품(Upholstery): 선박에 적용하기 위해서는 인증제품

(Certificate) 가 필수적이나 내수시장이 적어 국산화에 어려움이 있음


호화유람선은 발주금액을 기준으로 할 때 세계 조선시장의 약 30% 이상을

차지하고 있는 대표적인 고부가가치 선박으로서, 현재는 유럽과 미국 업체들

114

이 시장을 주도하고 있으나 선주들의 다양한 요구를 만족시키기에는 한계가

있고 프로젝트의 관리, 납기 등에서 국내 조선해양산업체는 경쟁력을 가지고

있음

호화유람선 건조산업의 근간이 되는 인테리어 산업은 장래성이 있을 뿐 아니

라 아울러 레저산업 및 호텔 등 육상건물의 인테리어 산업과도 연계성이 크

고, 고용확대도 유도할 수 있기 때문에, 국내 인테리어 기자재 산업이나 인

테리어 설계기술의 육성은 중장기적으로 매우 중요한 의미를 가짐

호화유람선의 인테리어 자재는 대부분 유럽 수입품이고, 국산품은 일부 가구

정도임을 볼 때, 호화유람선 건조 시장에 한국 혹은 일본의 조선소가 참여하

게된다 하더라도 유럽의 인테리어 기자재 업체에 의존할 수 밖에 없는 실정

이므로 단기간 내에 경쟁력을 확보하기 위해서는 선진 업체와 기술제휴를 통

해 라이센스 제작을 추진하고 한편으로는 국산화를 추진하면서 시장 진입을

지속적으로 추진해 나가야 함

최근 호화유람선에서는 대형 유리벽이나 유리문의 사용이 증가하고 있음. 특

히 공용 공간과 최상층 갑판에서는 벽과 천장을 유리로 덮다시피 하고 있음.

이전에는 유리가 SOLAS(International Convention for the Safety of Life at

Sea)규정의 내화 시험기준을 만족하지 못하여 일부 구역에 한해 사용되었으

나, 최근에는 이러한 내화기준을 만족하는 유리가 개발되어 사용이 급속히

증가하고 있음. 앞으로 좀더 가볍고 단단하며 내화성능이 우수한 유리가 개

발되면 거주구역에서 유리의 사용은 더욱 증가할 것임

호화유람선의 인테리어 자재는 유럽으로부터의 수입자재가 거의 대부분이고

자재의 부피가 방대하기 때문에 조선소가 건조할 경우 자재의 합리적인 물류

관리 시스템과 효율적인 조달문제를 고려해야 만이 간접 비용의 절감과, 건

조공정 관리가 용이할 것임

115

4.11.5.5 기술개발 목표

호화유람선의 인테리어의 핵심기술에 대한 개발목표는 표 4-24와 같음

표 4-24. 인테리어분야 기술개발 목표


인테리어 자재기술

- 자재 국산화 추진방향을 위한 경제성 평가 연구

- 강화 유리, Deck Covering 등 주요 기자재

- 자재의 IMO Certificate 획득과 양산기술

- 자재의 기능과 미적 문화감각을 고려한 색감 및 외관

설계기술

자재물류 시스템기술 - 인테리어 자재의 합리적인 물류관리 시스템기술

- 조달비용 최소화를 위한 시스템

4.11.6 조선기자재 세부기술 로드맵

조선해양산업의 국제경쟁력 강화의 기반은 기자재의 품질과 가격면에서 국제

경쟁력 우위 확보, 그리고 국산화에 의한 물류의 단축과 적기조달에 있기 때

문에 향후 조선 1위국의 위상을 확고히 하기위해서는 고부가가치 전략제품

과 연계하여 주요 조선기자재의 개발과 혹은 효율적인 Outsourcing을 통해

기자재 산업의 육성과 조선의 경쟁력 향상을 도모함

주요 기자재로서 박용 주기관, 보조기계, POD 추진기 시스템, 항해 통신 및

전장품 그리고 호화유람선용 인테리어 분야로 선정하였음

향후 국내 조선해양산업의 국제경쟁력 제고와 차별화를 위해 주요 기자재들

은 정보, 멀티미디어, 자동화 기술들과 복합화하여 지능화, 고성능화 및 고급

화를 추구해야 하며, 이를 달성하기 위해 향후 10년(2002년~2011년)간 구

체적인 핵심기술의 개발 계획 및 방향을 조선기자재 로드맵(그림 4-33)에

나타내었음

116

보조 기계

분야

항해 통신

및

전장 분야

2011201020092008200720062005200420032002

LNG선용 유압 기계 개발

◈ 호화 유람선용 인테리어 자재 개발(Furniture 강화 유리, DK Covering 등)

◈

◈


항해 정보 가공 및 인터페이스 기술 위성 통신망 기술(고속 멀티미디어 지원)

대용량 지능형 열교환기 개발 선박용 중대형 보일러 개발

차세대 하역 장치 개발

인테리어

분야

IntegratedVirtual

Navigator

고출력추진기개발

고 저 고 저기술적 Priority 실현 Probability ◈ 국제 공동 개발 국내 자체 개발 (심볼 없음)

추진기

분야

박용

주기관

분야

엔진 전자 제어 시스템/지능형 고장 진단 기술 과급기 성능 분석, 설계 및 제작 기술 개발

저공해 연소 기술 개발

전자 제어 연료 분사/배기 밸브 제어 시스템 개발

Dual Fuel 엔진 개발

고출력 엔진 설계 제작 기술

고기능 추진 시스템 개발(POD & 제어 시스템)

그림 4-33. 조선기자재 세부기술 로드맵

117

제5장 조선시스템 세부기술 로드맵

정보통신기술의 발전과 함께 조선해양산업, 즉 선박 및 해양구조물의 설계

및 건조를 위한 기술환경이 급격히 변화하고 있음

특히, 세계를 단일 시장으로 선진국 및 후발 조선국과의 경쟁이 치열한 조

선해양산업은 정보통신기술을 기반으로 설계 및 건조기간 단축, 품질 및

신뢰성 향상, 수명주기 비용절감을 국제경쟁력 강화와 미래산업화를 위한

국가적인 차원의 노력을 경주하고 있음

조선시스템 기술이란 정보통신기술을 기반으로 선박 및 해양구조물의 설

계 및 건조기간 단축, 품질 및 신뢰성 향상, 수명주기 비용절감을 통한 위

한 일련의 공학적 수단으로서 본 로드맵에서는 설계시스템 기술, 생산관리

시스템기술, 생산자동화 시스템기술로 구분함

5.1 설계시스템 기술

5.1.1 개요

설계시스템 기술이란 선박 및 해양구조물의 성능 및 기능을 정의하고 생

산·운용을 위한 정보·자료를 효율적으로 생성하고 관리하기 위한 수단으로

서 성능해석·평가를 포함한 기본계획, 상세설계 및 생산기술을 포함함

최근 정보통신기술의 발전과 함께 종래의 선박설계기술은 3차원 선박 제

품모델링 및 이를 활용한 새로운 기술로 변화되고 있음

따라서, 본 로드맵에서 설계시스템 기술은 3차원 선박 제품모델링 및 이를

중심으로 한 수명주기 정보의 통합화·최적화를 위한 수단으로 정의함

118


5.1.2.1 개요

역사적으로 조선해양산업을 중심으로 한 선박해양기술 및 관련 산업의 발

전은 영국, 노르웨이를 비롯한 유럽에서 주도되어 왔으며, 제 2차 세계대

전을 전후하여 미국으로, 그리고 최근에는 일본 및 한국이 주도하고 있음

특히, 선박 및 해양구조물의 초기설계기술은 유럽을 중심으로 발전, 정착

되어 왔으며, 2차 세계대전 이후 조선해양산업의 중심이 일본 및 한국으로

이동하면서 상선분야의 상세설계 및 생산기술을 주도하고 있음

최근에는 CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manu-

facturing)시스템 등 컴퓨터 및 정보통신관련 기술이 접목되면서 설계시스

템 기술은 선박 제품의 성능 최적화는 물론 생산, 운용 및 유지보수를 지

원하기 위한 수명주기 제품정보의 생성 및 관리시스템으로 그 기능이 확

장되고 있음

5.1.2.2 기술개발 동향

(1) 국외 동향

1) 미국

CAD/CAM을 비롯한 컴퓨터 및 정보시스템 분야의 첨단기술의 발전을

주도하고 있는 미국은 조선해양산업 분야에서도 함정 건조능력 유지 및

조선해양산업의 국제경쟁력 확보를 위해 국가적인 차원에서 관련 기술의

개발을 주도하고 있음

대표적인 사업으로는 1970년대 초부터 정부 주도 하에 산·학·연 공동으

로 추진해 온 NSRP(National Shipbuilding Research Program), 1994년

부터 미국 조선해양산업의 국제경쟁력 확보를 위해 착수된 MARITECH

(Maritime Technology) 프로젝트 등을 들 수 있으며, 특히 조선 산업의

119

정보화·자동화를 위한 기본개념과 방법론, 인프라 구축, 제품모델 등 핵

심 기술의 개발, 그리고 다른 기종 CAD시스템 간의 선박 제품정보 교환

을 위한 표준(STEP: STandard for the Exchange of Product data) 개발

을 주도하고 있음

2) 유럽

전통적으로 세계 조선시스템 기술시장을 주도해 온 유럽 국가들은 정보

통신기술을 바탕으로 선박 및 해양 관련 산업을 21세기 유럽의 가장 매

력있고 유망한 산업으로의 재도약을 목표로 국가간 공동 또는 국가별 프

로젝트로 세계 조선시스템 기술시장의 장악을 위한 새로운 개념과 기술

을 동원 한 연구개발을 진행하고 있음

대표적인 정보화기술 개발사업으로는 NEUTRABAS(NEUTRAl product

definition dataBASe for large multi-functional systems), STEP 모델 및

응용기술의 개발을 목표로 한 MARITIME(Management and Reuse of

Information over Time) 등이 있으며, 특히 가상기업(Virtual Enterprise)

의 실현을 목표로 G7-MARIS(Maritime Information Society)에서 추진

하고 있는 MARVEL(Maritime Industry's Virtual Enterprise Linkage) 등

이 있음

아울러 정보통신기술을 기반으로 한 선박해양 기술 및 관련 제품을 상

품화하여 세계 시장을 지속적으로 장악하기 위한 노력을 견지하고 있

으며, 특히 해양안전 및 환경보전을 위한 IMO(International Maritime

Organization)를 통해 관련 시장환경 및 기술의 변화를 주도하고 있음

3) 일본

SOF(Ships and Ocean Foundation)의 주도 하에 1980년대 중반부터 해

온 CIMS(Computer Integrated Manufacturing for Shipbuilding) 프로젝트

를 통하여 타당성 조사연구(1987-1988), Pilot Model 개발(1989-1991),

Frame Model의 개발(1992-1993)을 거쳐 고도 정보화된 조선시스템의

이미지를 완성하였으며, 그 핵심기술로서 GPME(General Product Model

120

Environment) 및 이를 확장한 Advanced CIM개발 사업(LINKS: Logically

Integrated Network by Knowledge Sharing)을 완료하였음

또한, CALS/EC(Continuous Acquisition and Life cycle Support/

Electronic Commerce)의 개념과 기술을 조선분야에 적용하기 위하여

“선박 및 박용 CALS 시범사업(1996-1997)”과 일본조선공업회 소속 18

개 조선소와 중형조선공업회 소속의 3개 사, 그리고 60여개의 박용공업

회 소속 기자재 업체들이 참여하는 조선소와 기자재 업계간의 전자기술

정보교환(EDI: Electronic Data Interchange)체계 구축을 위한 “造舶

(ZoHaku) WEB”사업을 완료하고 서비스 단계에 있음

(2) 국내 현황

1970년대 후반부터 경영정보시스템(MIS)과 부분적인 생산시스템의 자동화

를 대상으로 시작된 국내 조선해양산업의 정보화는 1980년대에는 CAD시

스템의 도입과 함께 설계업무의 전산화, 1990년대에는 3차원 형상모델을

중심으로 한 설계·생산정보의 일관화와 통합화를 추진해 왔음

그러나 대형조선사들을 중심으로 기업 단위로 이루어지고 있으며, 통합정

보시스템의 중심이 되는 CAD/CAM을 포함하여 통합정보의 관리를 위한

PDM(Product Data Management) 등 대부분의 핵심 시스템들은 상용화된

외국의 유명 프로그램을 도입하여 활용하고 있음

최근, 삼성중공업 등 일부 조선소는 국외 조선사들과 공동으로 차세대

CAD시스템의 개발을 추진하고 있음


5.1.3.1 향후 시장의 방향성

정보통신기술의 발전과 함께 조선해양산업 및 관련 기술 환경의 급격한

변화와 함께 글로벌화가 급격히 진행되고 있으며, 해운업계, 기자재업계,

121

설계 및 생산 용역업체 등 전후방 관련 산업간의 연계를 통한 “가상조선

소(Virtual Shipyard)”의 실현을 추구하고 있음

지금까지 조선소 중심의 선박설계 작업은 분산된 전문 집단에 의한 원격

협동 작업체제(Computer Supported Collaborative Work)로 전환될 것이며,

이러한 기술환경의 효율적인 구축 및 운영을 위한 업계 차원의 인프라 구

축과 기반기술의 개발을 위한 국제적인 협력이 요구될 것임

아울러, 설계시스템을 중심으로 한 수명주기 정보의 관리와 정보통신 기술

을 기반으로 한 선박의 안전운항 및 무인화/자동화를 위한 장비 및 기술의

개발과 표준화, 지적 재산권화 및 상품화를 통한 시장 장악 노력이 가중될

것으로 예상됨

이를 위한 수단으로, CALS/EC의 개념과 함께 인터넷을 기반으로 한 전자

상거래(Electronic Commerce) 및 동시공학(Concurrent Engineering) 환경

이 정착될 것이며, 3차원 선박제품모델(Product Model)을 기반으로 한 시

뮬레이션 기반 설계(Simulation Based Design)가 조선기술의 핵심요소가

될 것임

그림 5-1은 정보통신기술을 기반으로 한 설계 및 엔지니어링 시스템 기술

의 발전방향을 보여주고 있음

122

발전단계

연1980 년대 현재1970년대

업무통합

및

협업 및

전자상거래

1990년대

단순업무

자동화

단위업무

지원 CAD시스템CAD시스템

MIS

NC절단

MIS

NC절단

생산시스템

3 차원

CAD시스템

차세대

CAD시스템

업무협업

설계업무

생산업무

관리업무

설계업무

그림 5-1. 설계 및 엔지니어링 시스템 기술 발전동향

5.1.3.2 기술개발 전망

정보통신기술의 발전과 이에 따른 조선시장 및 기술환경의 변화에 적응하

고, 새로운 환경에서 경쟁력을 확보·유지하기 위한 전략적 수단으로서 다

음과 같은 분야에 대한 국가 및 업계차원의 기술개발이 지속될 것으로 전

망됨

− 시스템 기반구조(Infra-Structure)

분산된 전문가 집단(지역, 조직, 시스템) 간의 협력을 위한 환경 구축

(미국의 NIIIP/SHIIP, 일본의 LINKS 등) 및 관련 표준, 제도의 개발·정비

− 엔지니어링 패러다임 및 구현도구

시뮬레이션 기반 설계·생산(Simulation Based Design and Manu-

facturing) 및 제품수명주기 관리(Product Life-cycle Management) 기술

개발

123

− 컨텐츠(contents)

데이터베이스를 포함한 선박해양 관련 기술지식베이스 및 관련 서비스,

기술제품(장비 포함)의 개발, 상품화

− 시스템 운영/관리 기술

급속히 발전하는 정보통신기술과 상대적으로 발전속도가 느린 조선 기

술과의 결합을 위한 새로운 형태의 기술들을 안정적으로 운영·관리하기

위한 기술

3차원 형상모델에서 3차원 제품모델, 나아가 선박의 운항 및 유지보수 지

원을 위한 수명주기 제품모델링(Life-cycle Product Modeling)과 이를 기

반으로 한 제품정보 관리체계(PLM: Product Life-cycle Management) 체

계의 조기정착이 예상됨

지금까지 요소기술 단위의 최적화에서 제품 모델을 기반으로 한 요소기술

의 통합화와 시뮬레이션을 기반으로 한 다분야 최적설계(Multi-disciplinary

Design Optimization)가 실용화 될 것임

아울러, 제품모델 및 VR/VP(Virtual Reality/Virtual Prototyping) 기술을 이

용한 설계 및 생산시스템의 최적화를 위한 시뮬레이션 기반 설계기술

(Simulation Based Design) 개념이 실용화 됨


5.1.4.1 초기설계 및 기본계획 시스템기술

객체지향 초기 선체모델링 기술

− 선형모델링 기술

− 구획배치모델링 기술

모델기반 성능해석 및 평가기술

− 유체성능 해석 및 평가기술

124

− 구조성능 해석 및 평가기술

− 특수 성능해석 및 평가기술

CAE(Computer Aided Enginnering)통합 및 다분야 최적설계(Multi-

disciplinary Design Optimization) 기술

인터넷 기반 영업지원 시스템기술

5.1.4.2 선박 제품모델링 시스템기술

3차원 선박 제품모델링(Product Modeling) 시스템기술(“차세대 조선CAD

시스템”)

− 선체 구조모델링 시스템기술

− 의장 배치모델링 시스템기술

− 지능형 선박제품모델링 시스템기술

제품정보관리(PDM) 시스템기술

PDM기반 설계지식관리 시스템기술

5.1.4.3 수명주기 제품정보 관리기술

수명주기 제품정보관리(In-service PDM) 기술

PDM기반 운항/유지보수 지원시스템 기술

125

5.1.5 설계시스템 세부기술 로드맵

201020092008200720062005200420032002

선박 제품

모델링 기술

수명주기

제품정보관리기술

수명주기제품정보

관리(PLM)

선박제품관리(PDM) 시스템

수명주기 제품정보관리 시스템기술

PDM기반 운항/유지보수

지원시스템 기술

3차원 선박 제품모델링 기술(차세대 조선CAD 시스템)

PDM기반 설계지식관리 시스템기술


Vision

기본계획지원시스템 기술

시뮬레이션기반 설계

(SBD)

초기선체모델링 시스템(선형/구획)

웹 기반 영업지원시스템

모델기반 성능해석/평가기술

CAE 통합 및 최적화 기술

126

5.2 생산관리 시스템기술

5.2.1 개요

조선해양산업은 대형 복합 주문생산체계의 대표적인 산업으로서 이를 효

율적으로 지원하기 위한 종합생산관리시스템은 생산성향상의 핵심적인

수단이 되고 있음

조선 생산관리시스템 기술은 영업관리, 견적, 설계관리, 자재수급, 공정

계획, 일정계획, 공정관리, 물류관리, 품질관리, 설비관리, 인사관리, 원

가관리 등을 포함하는 광의의 생산관리시스템을 의미함

생산관리시스템을 위한 대표적인 기술로는 CAPP(Computer Aided

Process Planning), ERP(Enterprise Resource Planning), SCM(Supply

Chain Management), KMS(Knowledge Management System), SBM

(Simulation Based Manufacturing) 등이 있으며 이들은 3차원 제품모델

을 기반으로 하고 있음


공정계획(CAPP) 기술

− CAPP는 차세대 조선CAD시스템의 제품 모델을 기반으로 하여 설계진

행과 동시에 공법과 공정계획을 컴퓨터 내에서 시뮬레이션을 통해 확

정하는 것임

− 공법과 공정에 의거하여 상세물량을 자동 산출해 냄으로써 정도 높은

일정계획은 물론 정밀한 작업관리가 가능함

− 국내 조선소에서는 아직까지 CAPP를 실용화한 사례는 없고 시제품

(Prototype)정도의 시스템을 연구 개발한 수준이며, 일본 조선소의 경

우 완벽하지는 않지만 일부 기능을 CAD의 기능에 부가하여 개발한 수

준임

− 국외의 사례로는 히타치 조선소의 Lifting Lug배치 설계시스템이라든지,

IHI의 아지사이 시스템의 PE(Pre-Erection)시스템, 미쯔비시 조선소의

MATES시스템 등이 있으나 CAD자체가 완벽한 제품모델링 시스템과는

차이가 있어 일부의 물량 산출 기능과 조립 요령기능을 구현한 수준이

며 다양하고 효율적인 시뮬레이션 기능은 구현하지 못하고 있음

127

통합자원 계획관리(ERP) 시스템기술

− 조선의 기업 정보시스템은 ERP관점에서 원가, 자재, 구매, 설계, 생산

의 시스템이 통합되어 일관성을 갖고 구성되어야 함

− 현재 시스템이 구축되어 있는 환경이나 형태가 다양하여 100%통합

DB형태로 시스템을 통합하기는 어려우므로 EAI(Enterprise Application

Integration)도입에 의해 해결해 나가는 것도 하나의 방법임

− 최근에는 기업 내의 전 시스템을 통합 환경에서 사용하기 위하여 EP

(Enterprise Portal)를 도입하고 있음. 국내 조선소의 경우 아직까지 상

용화된 ERP시스템을 도입한 조선소는 없으며 각 조선소마다 몇 차례

도입 검토과정을 거쳤지만 조선에 만족할 만한 기능을 갖춘 상용시스

템을 찾지 못하고 있음

− 각 조선소마다 자체 개발한 시스템을 사용하고 있으나 필요에 따라 순

차적으로 개발한 관계로 독립성이나 일관성에 있어서 많은 문제점을

안고 있음

− 일본의 일부 조선소가 FI, CO, HR 등의 모듈을 금융, 원가, 인사 등에

적용하였고 유럽이나 미국의 일부 조선소에서도 ERP시스템을 도입했

으나 결과가 만족스럽지 못한 것으로 평가하고 있음

− 근래에 프로젝트 관리 시스템용 모듈이 개발되었으나 플랜트나 건설

등 단발성 프로젝트 쪽에 유용한 기능으로 보여지며 조선과 같이 여러

선종을 동시 생산하는 체계에는 여러 가지로 미흡한 것으로 판단됨

기자재 수급관리(SCM) 시스템기술

- 조선해양산업은 종합 조립 산업이기 때문에 협력 업체와의 정보 연계가

매우 중요하며 조선소만의 설비나 인력, 시스템만으로 모든 것을 해낸

다는 것은 불가능하고 비 효율적임

- 인터넷을 이용하여 조선소와 협력업체간에 정보를 주고 받는 수준을 넘

어 공존, 공영하는 협업 체제로까지 발전시켜야 할 것임

− SCM을 위한 조건은 정보를 상호교환하기 위한 표준정립도 중요하지만

조선소와 협력회사 공히 ERP 시스템 혹은 그에 상응하는 시스템이 구

축되어 있어야 함. 몇몇 대형 기자재 업체를 제외하고는 그러한 환경

을 갖춘 곳이 많지 않음

− 국내 대형 조선소의 경우 인터넷 구매 시스템을 개발하여 인터넷을 통

한 구매 및 납품관련 정보를 공유하고 있고, 일부 블록 제작이나 관제

작 업체에 인터넷 시스템을 개발하여 정보를 공유하는 수준이나 각 조

128

선소가 각기 다른 형태의 시스템을 개발하여 제공함으로써 기자재 업

체의 입장에서는 여러 개의 시스템을 각기 사용해야 하는 불편함이 있

음

− SCM의 도입을 위해 협력업체의 ERP시스템 도입, 확산을 지원하고 표

준에 맞추어 거래 방법을 맞추어 나가야 하며 협력업체와의 서로 다른

정보시스템 환경을 연계하기 위하여 B2B(Business to Business: 기업

간 전자상거래)의 도입도 필요할 것임

기술지식 관리시스템(KMS) 기술

− 경험 산업인 조선해양산업은 개개인의 기술자가 노하우를 갖고 있으므

로 기술 축적이 어렵고 반복된 실수나 오류를 범하기 쉬우며 설계나

생산관리 업무에 있어서도 장시간 소요되거나 지연되는 일이 많음

− 개인이 갖고 있는 노하우를 지식관리 시스템으로 축적하여 공유함으로

써 시너지 효과를 높이고 지식을 발전시켜 나가야 함

− 지식경영시스템의 경우 국내 대형 조선소는 Groupware를 도입하여 적

용하고 있으며 일부 조선소는 DMS(Document Management System)를

도입하여 기술문서나 표준 문서 등의 관리를 하고 있음

− DW(Data Warehouse)를 통해 관리 데이터를 정보화하여 EIS(Executive

Information System)나 SIS(Strategy Information System)로 제공하는 수

준에는 이르지 못했고 이제 도입을 검토하는 단계임

− 아울러 CAE통합, 차세대 조선CAD 시스템, 스케쥴링 시스템 등에서 일

부 지식을 정보로서 축적하거나 전문가 시스템 형태로 구현한 수준이

며 지식을 체계적으로 분류하고 축적하며 평가하고 발전시켜 나가는

지식관리의 단계까지는 도달하지 못하고 있음

시뮬레이션 기반 생산기술

− 조선은 기본설계 단계에서 모형선을 만들어 수조에서 속력 및 성능에

대한 검증을 하고 있으나 공법이나 건조공정에 대한 사전 검증을 하지

못하고 있음

− 따라서, 조선소의 설비를 모델링하고 CAPP와 CAD에서 나온 제품모델

을 결합하여 Process를 모델링하면 제품이 계획된 공법 및 공정으로

건조하는데 설비상 문제가 없는지 가상공간 내에서 검증하는 것은 물

론 일정계획 시스템과 연계하여 스케쥴상의 문제까지 검토가 가능해질

것임

− 컴퓨터 가상공간 내에서 시뮬레이션에 의해 사전에 공법이나 공정들을

129

검토하기 위한 개념을 SBM(Simulation Based Manufacturing)이라 하

며 이에 대한 활발한 연구가 진행 중이며 이를 위한 모델링 도구도 다

수 나와 있음. 이를 선박에 도입하여 실용화한 예는 많지 않으나 세계

의 유수한 조선소나 연구소 등에서 관심을 갖고 추진하고 있음

− 국내에서는 KRISO와 삼성중공업이 탑재 시뮬레이션 시스템을 시제품

으로 개발한 예가 있고, 서울대학교에서 삼성중공업 성형공장을 대상

으로 시제품 수준의 시스템을 구현한 바 있음


공정계획(CAPP)기술

− CAPP의 개발은 기본적으로 제품 모델을 기반으로 하므로 3D Solid

Model이 가능한 차세대 조선CAD 시스템의 적용을 전제로 하고 있음

− 차세대 조선CAD 시스템에서 기본기능으로 CAPP의 일부기능이 구현

될 것이나 각 조선소의 설비나 표준 공법, 공정에 맞는 고유의 기능

은 추가로 개발될 것임

− 예를 들면 블록 분할이나 조립 요령도 등의 기본기능은 CAD 시스템

에서 제공될 것이나 조선소의 환경에 맞는 공법, 공정 설계가 되도록

하기 위해서는 조선소의 설비 조건이나 제약조건, 각종 표준, 원단위

등의 정립이 필요하며, 또한 객관적 기준에 의거 타당성을 검증 할

수 있는 평가 기준 및 기능이 개발될 것임CAPP의 결과로서 각 공정

별 공법에 맞는 상세물량 산출이 가능할 것이며, 이는 통합 BOM(Bill

of Material: 자재명세서)으로 연결되어 일정계획 수립, 작업지시 등에 활용될 것임

통합자원 계획관리(ERP)시스템기술

− ERP는 조선소에서 그 동안 구축해온 시스템을 ERP관점에서 통합하

는 것을 의미하며 상용의 ERP시스템을 기반으로 한 조선해양산업 고

유의 기능이 추가될 것임

기자재 수급관리(SCM) 시스템기술

− 조선소와 협력업체, 협력업체와 협력업체, 조선소와 조선소가 공동설

계, 공동생산의 협업의 단계로 발전하기 위해서는 정보의 교환은 물

론 도면이나 모델의 공유가 필요하며 전산 환경 내에서 한 회사인 것

처럼 자연스러운 정보공유와 프로세스의 단순화가 요구됨

130

− 따라서 Net-Work의 구축, 협력업체 ERP의 도입확대, CALS/EC의 표

준 정립, STEP(STandard for the Exchange of Product model data)

표준의 완성, 조선 MP(Market Place) 등 거래 매개 환경의 구성이 필

요하며 각 분야별 연구 및 추진이 진행되고 있어 전망을 밝게 하고

있음

조선 기술지식 관리시스템(조선KMS) 기술

− 조선해양산업을 지식 산업으로 발전시키기 위하여는 우선 조선해양산

업 고유의 엔지니어링 지식관리체계가 요구됨

− 이를 위한 수단으로 Groupware나 DMS, DW, Data Mining, 검색

Engine 등의 상용 도구들과 3차원 제품모델 및 제품정보관리(PDM)

시스템을 기반으로 한 지식베이스의 구축과 인터넷을 통한 굥유/활용

이 일반화 될 것임

시뮬레이션 기반 생산기술

− 조선소의 설비를 모델링하는 작업을 시작하였으며 여기에 각 목적별

시뮬레이션 기능을 개발해 나간다면 VR(Virtual Reality) 환경에서 단

위공정별 Simulation 기능의 구현이 가능할 것임


최적공정계획 시스템기술

− 블록 분할 및 탑재 NETWORK 기술

− 개략 및 상세 조립 요령 및 물량 산출 기술

− PE(Pre Erection:선행탑재 ), 의장, 도장, 족장, 가공, 소조의 요령 및

물량 산출 기술

− Lifting Lug 설계 및 CG(Center of Gravity: 중량중심) 산출 기술

− 정도 계측도 작성 기술

− 용접 검사 계획도 작성 기술

조선용 통합자원 계획관리(조선ERP) 시스템기술

− EAI(Enterprise Application Interface) 도입 및 적용 기술

131

− 통합DB 구현

− CAD, PLM, CAPP, SCM, CRM 등과의 연계 기술

− EP(Enterprise Portal)로의 통합 방법

− 상용 ERP의 일부 모듈 적용 방법

− SCM을 위해 B2B 적용 방법

− Groupware및 KM시스템과의 연계 기술

조선 기자재 수급관리시스템(조선SCM) 기술

− 조선소와 협력업체간의 인터넷 구매 및 납품정보의 공유 시스템

− 협력 업체간의 납품정보의 공유 기능

− 전체 Supply Chain내의 상호간 정보의 공유 및 교환 기술

− 조선소와 협력업체 간의 도면 교환 시스템

− 모델의 교환 및 공동설계 기술

− 공동 생산을 위한 시스템

조선 기술지식관리시스템(조선KMS) 기술

− Groupware System의 활용 극대화를 위한 관리 시스템과의 연계방법

− 도면, 기술문서, 표준문서, 일반문서 관리를 위한 분류 체계 및 구축

방법

− 조선의 지식 분류 체계 및 지식 관리를 위한 운영관리 규정의 정립

− 지식 DB의 구축과 검색 Engine의 도입 검토

− Data Ware의 구축과 Data Mining의 도입으로 경영자 정보 및 관리자

정보 제공

시뮬레이션 기반 생산(Simulation Based Manufacturing) 기술

− 조선소 설비 모델링

− 공정별 프로세스 모델링

− 치공구 모델링

− 인적요소 모델링

132

− 시뮬레이션 로직(Logic)

− 시뮬레이션 항목별 평가기능

133

5.2.5 생산관리 시스템 세부기술 로드맵

통합자원관리 시스템

기술

기자재수급관리

기술

201020092008200720062005200420032002 2011

시뮬레이션기반 생산

시스템 기술

글로벌 통합

글로벌 협업 시스템

통합 DB 구현 기술

EAI 적용 기술

SCM 연계 기술

B2B 도입

DSS 연계 기술

KMS 연계 기술

EP 도입 방법

CAD 연계 기술

EP 확산

인터넷 구매 시스템

인터넷 제작정보 시스템

조선 MP 시스템

도면 교환 기술

모델 교환 기술

협업 설계 기술

협업 생산 시스템

가공공장

조립공장

도크

통합 System

Simulation 확산

협업 시스템


최적공정계획기술

통합 시뮬레이션 기술

작업 요령 기술

물량 산출 시스템 기술

조선기술지식관리

시스템 기술SIS

DMS 구축

Groupware

조선 KM 체계 정립

DW & Data Mining

조선 KMS

135

5.3 생산자동화 시스템기술

5.3.1 개요

생산자동화 시스템이란 조선소에서 선박을 건조하기 위해 사용되는 모든

설비(Hardware)와 소프트웨어(Software)를 포함하며 설비에는 치공구,

로봇, 기계, 크레인, 정반 등이 있고 소프트웨어에는 이러한 설비를 제어

하는 응용프로그램, 지식, 노하우 등을 포함함

생산자동화 시스템 기술은 신공법 자동화 혁신을 통한 획기적인 생산성

향상, 공장내 소음제거 및 3D 작업의 자동화로 작업환경 개선, 병목

(Bottle Neck) 공정의 설비합리화를 통한 생산량 증대, 그리고 제품모델

링시스템과 통합생산관리 시스템을 기반으로 시간을 고려한 절단에서 탑

재까지의 일관화 된 4차원의 유연한 CAM 시스템의 구축을 목표로 하고

있음

본 로드맵에서는 차세대 자동화 시스템의 실현을 위한 핵심 기술분야를

레이저 응용기술, 조선용 작업 로봇기술, 설비자동화 기술, 그리고 측정

및 검사 장비기술로 구분하여 기술하였음


5.3.1.1 레이저 응용기술

레이저는 절단, 가공, 용접, 측정 등 조선생산 분야의 다양한 공정에 활

용될 수 있음. 절단 및 용접분야에는 CO2 YAG Laser와 Nd YAG Laser가

많이 사용되기 시작하였음. CO2 YAG의 경우 레이저의 전송의 제한이 많

은 반면 효율이 높음. 한편, Nd YAG의 경우는 Flexible Cable을 통하여

전송(50m까지 가능)이 가능하므로 로봇 및 Carriage 등에 탑재하여 다양

하게 응용할 수 있을 것으로 기대되며, 단점으로는 큰 파워를 낼 수 없

고 효율이 낮으며 레이저가 눈에 들어가면 망막 치명상을 입을 수 있음

레이저 절단과 용접은 일본의 일부 조선소와 덴마크 오덴세 조선소에서

설치 되어 시험 가동 중에 있으나, 실용화 되고 있지 않고 있으며, 그 외

의 기술은 국내외에서 시도된 바가 없으나 세계 초일류 기술 조선소로

변신하기 위해 개발이 시도되고 있음

136

5.3.1.2 조선용 작업로봇 기술

로봇은 기계와 전기, 전자분야의 기술이 복합된 메카트로닉스(Mecha-

tronics) 산업으로 발전과정중인 하이테크(High-Tech) 분야이며 하드웨어

(메카트로닉스 본체)와 소프트웨어(응용) 연구가 공동으로 요구되는 기술

개발형, 기술집약형 고부가가치 산업으로 타산업의 생산성 향상 및 고도화

를 촉진할 수 있음

로봇의 활용효과 중 생산측면으로는 공수절감 및 계속작업으로 생산성 향

상, 오차감소 및 품질 균일화, 규격 안정화, 동일 라인에서 다품종 생산자

동화의 가능성을 들 수 있으며, 기술측면에서는 기계구조 및 기능개선, 신

기술 창출, 기술혁신을 이룰 수 있음

로봇의 주요 활용분야로는 아크(Arc) 용접용, 스폿(Spot) 용접용, 조립용,

도장용, Handling용 등 제조업부문의 자동화 라인, 지능 로봇 등 다양하게

사용될 예정임

일본에서는 VLCC전용 블록내부 도장로봇이 개발되어 초기 적용단계에

있음

5.3.1.3 설비자동화 기술

조선소의 다양한 설비들을 기계화하고 자동화하여 생산흐름을 원활히 하

고, 처리 물량(throughput)을 증대함으로써 생산성을 증가할 수 있음

자동 핀지그 등 정반설비, 크레인 등 제품 운송설비, 전처리, 가공, 조립

라인 등에 설치되는 다양한 설비들의 기계화, 자동화가 포함됨

설비자동화 기술 중, 자동 핀지그의 경우 국내에서 일부 개발되어 사용 중

에 있으며, 곡면가공 자동화 설비의 경우 일본에서는 IHI조선소와 NKK조

선소에서 개발된 사례가 발표되었으며, 국내의 경우에도 많은 연구가 진행

되고 있음

5.3.1.4 측정 및 검사 센서 장비 기술

생산공정 내에서 효과적인 자동화를 구축하려면 해당 공정에 맞는 센서의

적절한 선택 및 바른 사용법의 숙지가 필요함. 또한 센서의 성능개선이 필

요함

137

생산공정에서 생산물, 작업의 공정완료 확인, 불량품 배출검사 등을 센

서를 통해 인라인 또는 온라인 검사를 하는 것이 생산성향상과 부가가

치를 높이게 됨. 또한 단순한 신호에서 LVS(Laser Vision Sensor) 등과

같은 복합화된 정보를 얻어내는 센서가 개발되고 있음

조선자동화에 쓰이는 센서로는 물체감지용으로 근접센서, 포토센서, 터

치센서 등이 있고, 위치인식용 센서로는 로타리 엔코더(Rotary

Encoder), 각도감지 센서로는 Inclinometer, 거리감지 센서로는 Laser

거리 센서, 초음파 센서가 있음. 요즘 많이 사용되기 시작한 LVS는

Laser와 Vision을 복합화한 센서로서 소프트웨어적인 처리에 의해 용

접시의 용접점에 대한 다양한 정보를 얻어낼 수 있는 센서임

5.3.3 향후시장 및 기술개발 전망

레이저 응용기술, 로봇기술, 설비 자동화, 측정 및 검사 장비기술의 모

든 분야에서 새로운 기술이 창출되면 획기적인 생산성 향상을 기대할

수 있음. 레이저 응용기술 분야는 절단, 가공, 용접, 조립, 측정 공정에

서, 로봇기술 분야는 가공, 용접, 도장, 검사 공정에서, 설비자동화 분

야는 자동 지그정반, 취부, 크레인, 물체 인식 및 배치자동화 설비, 도

장 및 검사, 전처리, 곡가공 설비 기술에서, 측정 및 검사장비 기술 분

야는 레이저 측정, 곡면 비교기술, 용접 검사 기술에서 발전이 기대됨


5.3.4.1 레이저 응용기술

(1) 레이저 절단 기술

절단분야는 여객선 및 일반선의 거주구역 등 주로 12mm이하의 박판

절단에 적용되며 열변형이 적고 직각절단이 가능해 절단정도 향상으로

인한 후공정의 생산성 향상이 기대되며 플라즈마 절단 대비 유해가스

가 거의 없어 작업환경이 획기적으로 개선될 뿐만 아니라 소모품 교환

주기가 길며 사후관리가 적어서 무인운전이 용이하다고 평가되고 있음

레이저 절단의 경우 Shop Primer 유무 및 도막 두께가 절단 속도에

영향을 미치므로 도막 두께를 관리할 필요가 있으며 통상 15-30µm정

도로 관리되고 있음

138

(2) 하이브리드 레이저(Hybrid Laser) 용접의 응용기술

선행 MIG(Metal Inert Gas Arc Welding) 용접과 후행 레이저 용접을

유기적으로 결합하는 기계적 기술과 제어기술을 개발하고, 각각의 용

접법에 대한 최적조건 DB를 구축하여 유기적으로 결합시킴

(3) 레이저 가공기술

레이저를 이용한 선체 후판의 곡면 가공 기술에는 레이저 적용으로 인

한 판의 변형 예측기법, 적용 가능한 판의 두께를 평가하고, 절단과

가공의 동시 병행형 하이브리드 가공기 등의 개발이 필요함

(5) 레이저 이용 검사 및 측정기술

레이저를 이용한 선체 후판의 곡면 가공기술에는 레이저 적용으로 인

한 판의 변형 예측기법, 적용 가능한 판의 두께 평가기법, 그리고 절단

과 가공의 동시 병행형 하이브리드 가공기 등의 개발이 필요함

− 매니퓰레이터 및 로봇 이동 장치에 대한 기술은 도장분야와 동일함

5.3.4.2 조선용 작업로봇 기술

(1) 블록 내부 도장 로봇

선박 도장 분야 중 외판 자동화는 장치의 접근이 용이하여 대상물의 형

상이 평면 혹은 곡면으로 자동화하기가 용이한 반면 수동작업 대비 생산

성 향상이나 작업 개선 측면에서 효과 또한 크지 않음

반면, 블록 내부의 자동화는 기술적으로 극복해야 할 문제가 많음. 일본

의 경우 VLCC 전용 블록 내부 도장 로봇을 개발하여 적용 초기단계에

있으나 컨테이너선 등 다양한 선종에도 적용하기 위해서는 다음과 같은

기술을 개발해야 할 것으로 보임

− 소형 전용 매니퓰레이터(Manipulator)의 개발(Sealing 및 Cable in Line

화)

− 천정, 벽면, 바닥 등 작업 영역은 넓지만 다양한 선종의 Access Hole

에 통과가 가능하여 접근성(Reachability)이큰 소형의 로봇 이동장치

139

− 내부재의 다양한 입체적인 형상에 로봇이 방해를 받지않고 양호한 도

포가 될 수 있도록 사전 시뮬레이션 및 유연한 운영 소프트웨어 기술

− 페인트의 분무 환경에서도 형상 식별이 가능한 센서 기술과 이를 통한

원격제어 기술

(2) 블록내부 블라스팅(Blasting) 로봇

− 매니퓰레이터 및 로봇 이동 장치에 대한 기술은 도장분야와 동일함

− 천정 등의 블라스팅작업 시 강한 반력에도 작업 가능한 주변장치 및

운영 기술

− 블라스팅 Grit의 적치 환경에서의 구동방법 또는 동시 Grit 흡입 시스템

(3) 곡외판 가공 자동화 로봇

로봇 기술을 이용한 곡면외판 가공 자동화를 가열과 냉각 기능, 판의 변

형 인식에 따른 가열 위치로의 자동 이동, 판의 국부 변형과 전체 변형

측정 및 평가 등 지능형 로봇을 이용한 자동화 기술을 개발함

(4) 곡외판 용접 로봇

선체 외판중, 물량 측면에서는 비중이 적지만 시수 측면에서는 비중이

커서 자동화 효과가 크지만, 기술적 난이성 문제로 자동화가 거의 되지

않은 분야임. 이 분야 자동화의 선행 조건은 전반적인 탑재 정도 향상이

라 할 수 있으며 정도가 나쁜 상태에서는 자동화 효과도 적을 뿐만 아니

라 기술적으로도 어려우며 특히 센싱 및 다양하게 변화하는 용접자세에

대한 Gap의 제어가 중요한 기술임

− 탑재 용접은 고소 작업으로 준비 작업이 적고 용이한 소형의 무레일형

로봇(Railess Type Robot)

− 3차원 용접선 추적 및 용접부 현상 인식 기술

− 용접 자세별, 용접부 Groove 형상별, 적응제어 가능 용접전문가 시스

템

140

5.3.4.3 설비자동화 기술

(1) 선체외판 자동 스프레이(Spray) 장치

도장 자동화가 비교적 쉬운 분야로 현재 국내외에서 부위별 전용장치를

적용하고 있음. 즉 선저 외판의 자동 스프레이는 바닥을 주행하는 장치

에 스프레이 장치를 탑재하여 이동경로 및 Weaving을 제어하여 원하는

도장을 하는 방식이 주로 사용되고 있으며, 선측외판의 자동 스프레이는

고소 작업용 대차를 이용한 시스템이 개발되고 있는 단계임

(2) 전처리장에서의 부재 라벨링(Labeling) 장치

선체 부품(외판 피스와 의장 부품)들에 대한 일련의 가공, 조립 단계에서

필요한 다양한 정보를 전처리장에서 효율적으로 라벨링하기 위한 장치로

현재 절단면, 취부 라인만 마킹되고 있음

(3) 컨베이어 자동화 장치

TACT 공법과 JIT(Just-In-Time)공법의 정확도를 향상하여 물류흐름에 관

여하는 컨베이어, 트랜스포터 등의 이송장치를 무인화, 자동화할 기술이

CAD 및 일정관리시스템과 연계 개발되어야 함

(4) CAD정보와 연계된 전자동 핀지그 정반

곡블록의 곡외판 셋팅을 위한 핀지그 정반은 기술적으로는 실현이 어려운

항목은 아니지만 고정정반의 경우는 효율 문제가 제기 되고 있음. 곡외판

을 셋팅하는 시간이 수분이내 이지만 이후 외판용접 및 내부재 취부 용접

에 5일에서 8일 정도 시간이 소요되므로 핀지그 장비의 가동율이 현저히

떨어지는 현상이 발생하기 때문임

따라서 일을 개선하기 위해서는 곡외판 혹은 단순 내부재까지만 전문으로

생산하는 곡 흐름 생산 방식을 채택함으로써 핀지그의 가동율을 높일 수

있어 효과가 극대화 될 것임

(5) 무인 자동 크레인 및 취부 장치

중간 제품(Interim Product)을 자동화하고 그에 따른 이송 크레인과 취부

장치를 자동화하여 물류 흐름에 따른 생산성 향상을 제고함

141

5.3.4.4 측정 및 검사 센서 장비개발 기술

(1) 용접 센서

용접시의 Seam Point, Gap의 형상 및 크기 또한 용접 중 뿐만 아니라 용

접후에 부재의 검사에도 적용할 수 있음. 또한, 용접후 용접면의 Bead 형

상, Under Cut과 같은 불량감지에도 적용할 수 있으며, 가공공정에서 부재

의 모서리면에 대한 면취 형상을 측정하는데도 사용할 수 있음

(2) 대형 구조물 3차원 형상 측정기술

복잡하고 대형이며, 다양한 내부재로 구성되어 있는 선체 구조물의 중간

제품을 각 공정 별로 측정하기 위한 카메라 인식법, 프로브(Probe)이용

접촉식 측정법, 레이저 이용 원격 측정 등 다양한 기술을 사용하여 효과

적인 품질관리와 물류 흐름을 결정하여야 함

(3) 피스(Piece) 자동 인식 기술

정반에 놓인 다양한 피스들의 위치, 형상 등을 자동 인식하여 취부, 용접

등 후공정에 JIT가 가능하도록 물류 관리가 필요함

(4) 입체 곡면 비교기술

다양한 곡면 형상을 측정한 후 설계 곡면과 비교하는 알고리즘을 개발하

여 정밀도 확인과 후행 공정에 활용함

(5) 잔류변형 측정 및 제어기술

절단, 가공, 용접 등의 공정에서 발생한 다양한 잔류변형을 측정하고 교정

하며, 또한 잔류변형을 미리 예측하고 제어할 수 있는 기술을 개발하여

정밀도를 향상하고 생산시간을 단축함. 특히 조립과정에서 발생하는 다양

한 형상의 잔류변형을 조립 순서, 용접 방법 등을 변화하여 제어할 수 있

도록 함

142

5.3.5 생산자동화 시스템기술 세부 로드맵

로봇 기술개발

설비자동화 기술

201020092008200720062005200420032002 2011

밀폐 blasting 로봇 개발

블록 내부용 소형도장로봇

가공용 로봇 개발

탑재 곡블록 외판 용접 로봇 개발

Flying Robot 개발

탑재 내부재 용접 로봇 개발

선체외판 자동 Spray 장치

전처리장 부재 라벨링 설치

컨베이어 자동화

전자동 핀지그 정반

무인 자동 취부 장치

무인 자동 크레인


레이저응용 기술

레이저 Hybrid 용접기술

레이저 절단기술

레이저 가공 기술

레이저 측정 기술

레이저 YAG 용접

측정 및검사 기술

곡면 측정 장치

대형 구조물 형상 측정기술

입체 곡면 비교 기술

용 접 센 서

잔류변형 검사 제어기술

145

제 6 장 공통기반기술 세부 로드맵

공통기반기술이란 조선해양산업의 국제경쟁력강화와 지식기반 미래산

업화를 위한 환경 및 인프라 기술로서 조선해양산업과 관련한 정보통

신기술, 안전 및 환경보전기술, 산업기술 정책 및 표준화 기술 등을

포함함

6.1 조선해양을 위한 정보기술

6.1.1 개요

정보기술은 그 종류가 많고 범위가 넓으므로, 본 로드맵에서는 선박과

조선해양을 위해 필요한 기술로 한정하여 정리하였음

− 또한 5장에서 정리한 조선시스템 기술의 구현을 위한 기반기술로서

표 6-1과 같이 차별화하여 정리하였음.

표 6-1. 조선해양을 위한 정보기술과 조선시스템 기술의 비교

조선해양을 위한 정보기술(6장) 조선시스템 기술(5장)

기술의 위치 기반 인프라 기술 현장 적용기술

기술의 목표 획기적 개선 점진적 개선

조선소 현장의 요구사

항 기술의 초점 요소기술, 기반기술

기술개발 기간 장기 미래 지향성의 과제 중단기 과제

기술 개발의 주체 학교, 정부연구소, 선급 조선소 등 기업체

정보기술을 활용하는 이유와 추구하는 대표적인 목표는 생산성 향상에

있음. 생산성 향상을 위한 구체적인 지표로는 공수(ManHour), 자재

등의 자원 투입과 산출물의 수치를 비교해야 하지만, 보다 단순한 수

치로서 건조기간의 단축을 목표로 삼을 수 있음

− 기술개발을 통하여 선박의 건조기간을 현재보다 50% 단축한다면,

조선소의 생산성이 2배 가까이 증가한다고 판단할 수 있음. 그림 6-

1은 전형적인 선박의 건조공정/일정을 보여주는 다이어그램임

147

발판 & Lift’g 도면발판 & Lift’g 도면

D.A.P• 상세조립순서결정• 세부작업량계산

D.A.P• 상세조립순서결정• 세부작업량계산

설계

공정계획

일정계획

영업

수주 S/C K/L F/L L/C D/L

1 2 3 4 5 6 7 8 9-1-2-3-4-5-6-7-8-9 0

생산준비단계 생산 단계

초기설계• 성능,사양결정• 기본배치결정

초기설계• 성능,사양결정• 기본배치결정

W.S.D• 작업순서결정• Stage별의장품결정

W.S.D• 작업순서결정• Stage별의장품결정

소 일정• 작업일정의 Fix• 배원• 작업준비

소 일정• 작업일정의 Fix• 배원• 작업준비

작업관리 & 공정관리• 작업일결정 & 개인별작업량결정 & 작업지시• 작업실적처리 &

작업관리 & 공정관리• 작업일결정 & 개인별작업량결정 & 작업지시• 작업실적처리 &

계획정보의일관화

정보전달신속화

후행중일정• Dock 절점,안벽K/E확정• 부하평준화• 인력운영계획

후행중일정• Dock 절점,안벽K/E확정• 부하평준화• 인력운영계획

선행중일정• 블PE정반,G/C부하• 부하평준화• 인력운영계획

선행중일정• 블PE정반,G/C부하• 부하평준화• 인력운영계획

대일정• 선표납기결정• 조업도결정• 목표시수결정

대일정• 선표납기결정• 조업도결정• 목표시수결정

자재관리

블록분할결정• 블록분할• 탑재순서결정

블록분할결정• 블록분할• 탑재순서결정

영업•수주정보

영업•수주정보

주요기자재수급발주

주요기자재수급발주 강재수급계획강재수급계획 자재납기관리자재납기관리

불출 & 보급불출 & 보급

생산설계• 일품정보결정, 공작도작성• 절단 Nesting

생산설계• 일품정보결정, 공작도작성• 절단 Nesting

상세설계• 상세성능,사양결정• 상세배치결정,사양결정

상세설계• 상세성능,사양결정• 상세배치결정,사양결정

작업관리&

공정관리

<실적활용>

그림 6-1. 전형적인 선박 건조 공정/일정 예

선박의 건조기간을 획기적으로 단축하기 위한 구체적인 방안들은 조선

시스템 세부기술 로드맵에서 직접적으로 다뤄야 할 내용이므로, 공통기

반 세부기술로드맵에서는 조선시스템 세부기술 로드맵에서 활용될 것으

로 판단되는 정보기술의 로드맵을 작성하는데 집중하였음. 이들 기술들

은 크게 인터넷 활용과 가상현실(VR: Virtual Reality) 기술의 활용, 지식

기반 데이터베이스 구축이라는 카테고리로 분류할 수 있음

그동안 이 분야의 기술개발은 CSDP(Computerized Ship Design and

Production), 조선CIM 사업을 통해 개발이 어느 정도 진행되어 왔으며,

현재는 B2B(기업간 전자상거래) 시범사업의 하나로 조선분야 B2B 시범

사업이 진행 중임

6.1.1.1 PDM, PLCS, PLM, CPC 기반기술

제품정보관리(PDM: Product Data Management)는 엔지니어링 데이터베

148

이스라고 할 수 있는데, 조선소나 기자재 업체 등 제조업체 내부의 기

술정보를 데이터베이스로 관리하는 소프트웨어를 말함. 상업용 제품으

로는 iMAN, Metaphase, Enovia, Windchill, SmartTeam 등이 있음

− PDM시스템의 기능으로는 제품구조(Product Structure), 자재명세

(BOM: Bill of Material), 작업흐름관리(Workflow) 등의 기능을 제공함

근래에는 MIS(Management Information System)에서 출발하여 MRP

(Material Resource Planning)를 거쳐 ERP(Enterprise Resource Planning)

로 이어져 온 일반 관리용 시스템과 PDM시스템이 경합을 하고 있으며,

최근에는 CAD시스템과 PDM시스템이 연동되어 PLM(Product Life-cycle

Management)이나 CPC(Collaborative Product Commerce)라는 제품명으

로 변경되고 있음

PLCS(Product Lifecycle Support, www.plcs.org)는 미국과 유럽의 군수

산업체들을 중심으로 결성된 민간 컨소시엄으로, 1999년 10월에서

2002년 9월까지 3년간 활동하고 있음

− 제품의 개발, 제조에서 수리유지와 폐기에 이르는 수명주기(Life-

cycle) 동안에, 항공기나 선박 등과 같은 대형 복합시스템의 엔지니어

링 정보를 관리하는 방법을 개발함

6.1.1.2 STEP 제품모델 정보 표준

제품모델정보 교환표준(STEP: Standard for the Exchange of Product

Model Data)은 ISO(International Maritime Organization)의 기술위원회

TC(Technical Committee)184 산하의 소위원회 SC(Sub-Committee)4

에서 1984년부터 제정되고 있는 국제 표준임

− 처음에는 서로 다른 CAD시스템 간에, 2차원 CAD 도면정보의 교환을

위해 필요한 표준을 만들기 시작하였으나, 현재는 그 범위가 많이 확

대 되어, 각 산업 분야별 3차원 제품정보의 교환, PDM, 부품 라이브

러리, 제조관리정보, 제조 프로세스, 전자거래, NC(Numerical Control)

등의 정보교환을 위한 표준으로 확대되고 있음

국내에서는 1994년부터 STEP센터(www.kstep.or.kr)가 결성되어 기술을

추적하고 있으며, 조선해양 분야는 해양연구원(KRISO)과 선급을 중심으

로 표준화 과정에 참여하여 오고 있고, 2001년부터는 과학기술부가 지

원하는 국가지정연구실(NRL)이 해양연구원(KRISO) 내에 설치되어, 조

선분야의 국제 표준화 작업에 참여하고 국내 보급에 노력하고 있음

149

조선분야의 STEP표준은 ISO/TC184/SC4 아래 WG(Working Group)3의

T23에서 개발하고 있는데, AP215(일반배치), AP216(선형), AP218(선체),

AP226(기관의장), AP227(배관), AP236(선실의장), AP234(운항정보) 등

의 문서들이 있음

6.1.1.3 XML

XML(Extensible Markup Language)은 CALS(Continuous Acquisition

and Life cycle Support )를 위해 개발된 SGML(Standard Generalized

Markup Language)에 그 뿌리를 두고 있으며, 인터넷 웹 브라우저를 가

능하게 했던 HTML (Hyper Text Markup Language)의 차세대로 개발된

언어임

− HTML이 SGML을 단순화하여 DTD(Document Type Definition)를 한

개로 고정시킨 것인데 비해, XML은 다양한 DTD를 사용자가 정의할

수 있는 기능을 제공함.

XML은 그 가능성에 대한 기대에 힘입어 다양한 용도로 개발되고 있는

데, 예를 들면 전자상거래를 위한 ebXML, 수학 공식의 처리를 위한

MathML, PDM을 위한 PDML 등 다양한 분야의 문제를 웹에서 처리가

가능하도록, 다양한 언어들이 개발되고 있음

− 조선해양 분야에서는 기업간 전자상거래(B2B) 시범사업을 위해 개발

중인 거래용 전자문서(EDI)와 전자카탈로그의 구축에 XML이 사용되

고 있고, STEP 표준을 웹에 활용하기 위해서도 XML을 이용하고 있음

6.1.1.4 SCM

SCM(Supply Chain Management)은 조립제품업체와 부품공급 협력업체

사이의 업무연결을 디지털화 하는 소프트웨어로, 근래에 인터넷 기술의

발달과 함께 등장한 가상기업이나 확장기업 개념을 가능하게 함

− 그룹웨어, 전자결재, 전자메일, ERP 등 조선소의 내부 업무 처리에

대한 정보화 비율은 높아지고 있으나, 기자재 업체의 정보화 수준이

낮은 상태로 머문다면, 결과적으로 조선소의 정보화 효과가 절반으로

낮아짐. 따라서 전자 카탈로그를 포함한 기자재 구매절차와 양식이

인터넷 상에서 디지털 정보로 공유되는 것이 필요함

일본의 造舶 Web 프로젝트는 조선 기자재의 SCM을 구축하기 위한 목표로

출발하여, 현재는 기자재 구매를 위한 별도의 법인(www.zohakuweb.com)

150

으로 활동하고 있음. 그림 6-2와 6-3은 일본의 造舶 Web 프로젝트를 소개

하는 자료로서, 造舶 Web 서비스를 통해 조선소와 박용 메이커가 업무에

협력하는 프로세스를 보여주고 있음

구매

설계

제조

계획정보도서관리

계획정보도서관리

설계

제조

영업

메일첨부파일형식- 표준자료(XML,CSV)- 도면(DXF…)- 문서(PDF,DOC,XLS．．)

조선소 A사

造舶웹서버

박용 메이커 B사

자사정보공유(E R P , S C M , 등)

연휴 연

휴

造舶웹서비스- 카달로그 검색서비스- 정보교환서비스

(HP, 게시판, FAQ 등)- 인증국 서비스- 각 사 사용영역 제공서비스

A사 www 서버- 사양서- 도면 (2D,3D)- 건조스케쥴

B사 www서버- 카달로그- 제조스케쥴

造舶웹도구- 造舶웹기본시스템- Acrobat연휴도구- DB연휴도구

：

공용영역(자사 www서버가 없는 회사용)- 카달로그- 사양서- 도면- 제조스케쥴- 건조스케쥴

암호화

암호화

암호화

造舶웹 Security Policy

Internet

자료 : www.zohakuweb.com

그림 6-2. 造舶 Web시스템 이미지

151

• 최신제품/기술정보의

입수• 자료보관비용의 삭감

새로운 구조

인터넷에 의한제품/기술정보 수집

조선소

•견적입수의 신속화•체크업무의 생력화

제품정보기술정보

•개별문의 대응시간의 삭감

유효접객시간의 증가

•카달로그 작성/배포비용의

삭감

•견적조건 및 사양파악의용이화견적작업량/시간의 단축

제품카달로그제품카달로그의의전자적전자적 제공제공

박용 메이커

사전문의사전문의//주문사양서의주문사양서의전자적전자적 교환교환

외형도외형도//속성정보등의속성정보등의전자적전자적 교환교환

완성도서의완성도서의전자적전자적 교환교환

• 도면입수의 신속화• 메이커 CAD데이터의활용

• 체크업무의 자동화

• 승인도면의 신속한 반환• Paperless화에 의한 비용삭감• 제출서류의 종류, 항목, 서식의 통일 (조선소마다의대응 불필요)

• 보관비용의 삭감• 정보검색의 신속화• 선사/선급에의 서비스향상(서류송부시간의단축, 정보 재이용 등)

• Paperless화에 의한 비용삭감• 제출서류의 종류, 항목, 서식의 통일 (조선소마다의대응 불필요)

• 선사/선급으로의 서비스수준향상 (서류송부 시간의단축, 정보 재이용 등)

수 발주(수주)

기술정보수집

사전문의

도면확인/

승인

완성도서보관

Presales

견적

설계

완성도서발송

건조 제조

자료 : www.zohakuweb.com

그림 6-3. 造舶Web이 지향하는 사무의 진행방법

6.1.1.5 원격협력설계(Collaborative Design) 기반기술

가상기업이나 확장기업 개념에서는 전 세계에 흩어져 있는 최고의 분야

전문가(Domain Experts)들이 서로 협력하여 제품을 개발함. 이 때 엔지

니어들은 화상채팅을 하면서 제품의 CAD 형상과 관련 정보를 공유하고,

음성을 듣고 상대방 얼굴을 보면서 원격지에서 회의를 개최하여 제품의

문제와 설계 방향을 논의하는 형태가 됨

원격협력설계 및 생산을 가능하게 하기 위해서는, 초고속통신망의 확보

와 정보를 공유할 수 있는 정보 표준이 확보되어야 하며, 모바일 통신

을 이용한 현장정보의 수집과 전달에 많은 발전이 되어야 함

− 미래에는 VR(가상현실) 기술이 적용되어, 원격지에서도 제품개발의

현장에 직접 참여하는 것과 비슷한 환경을 제공하게 될 것임

6.1.1.6 사이버 엔지니어링

휴대폰과 같은 전자제품이나 자동차처럼 대량생산을 하는 제품들은, 설

152

계의 검증과 생산시설에 대한 완성도를 높이기 위하여, 시제품

(Prototype)이라는 실물 모형을 여러 개 제작하여 테스트를 하고 있음

− 하지만 이 시제품의 제작과 실험은 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸

려 경쟁력 확보에 걸림돌이 될 수 있는데, 이를 극복하기 위하여 실

물 모델 대신에 디지털 모델(DMU: Digital Mockup)을 이용하여 시뮬

레이션으로 설계와 생산준비를 검토하는 일이 점차 늘어 나고 있음

선박은 토목건축물과 마찬가지로 실물모델을 제작하고 테스트하는 것이

불가능 하기 때문에, 디지털 모델을 이용한 시뮬레이션이 자동차나 전

자산업보다 더 많이 필요로 함. 미국 해군에서 추진하고 있는 SBD

(Simulation Based Design)나 SBM(Simulation Based Manufacturing)은

이러한 배경에서 출발하여, 선박 개발의 초기단계에서 디지털 모델을

이용하여 충분한 설계검토와 생산준비 작업을 수행하고, 후속공정에서

의 설계변경에 따른 추가 비용과 일정 지연을 방지하려는 목적을 가지

고 있음

정보통신 기술을 활용하여 선박의 개발과 건조과정을 효율화 하기 위해

서 다양한 기술과 소프트웨어들이 개발되고 있지만, 충분한 통신속도를

제공하는 네트워크 망을 확보하는 것이 기반의 인프라임. 우리나라는

ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)의 가입자가 세계 최고수준에

이르는 등 통신망 인프라는 확보되어 있으나, 산업체 현장에서의 인터

넷 통신망의 확보와 데이터 전송속도는 아직 부족한 상황임

자동차 산업계에서는 KNX(Korea Network Exchange)라는 사업을 통해,

자동차 산업에서만 사용하는 전용 네트워크 망을 확보하여, 최소한의

통신 서비스품질(QoS: Quality of Service)을 확보하고 있음. 현재 미국

을 중심으로 개발중인 차세대 인터넷에서는 QoS를 포함하며, 현재의

인터넷이 가지고 있는 문제점들을 해결하는 새로운 통신방식을 개발하

고 있음

− 조선해양 분야에서도 자동차 분야와 유사하게 전용 통신망을 확보하

거나, 차세대 인터넷과 같은 방안을 검토하여 통신 인프라를 확보하

는 것이 필요함

6.1.1.7 초고속통신망 활용

153

6.1.2 기술의 동향과 전망

지능화 기술은 낮은 수준의 지능을 요구하는 부분, 즉 인간의 단순한

두뇌 활동을 컴퓨터가 대체하는 부분에서 시작하여, 차차 그 지능지수

를 높여갈 것으로 예상됨. 인공지능 기술과 인터넷 기술이 결합되면서

에이전트(Agent), 데이터 마이닝(Data Mining), 온톨로지(Ontology),

RDF(Resource Description Framework), Semantic Web 등의 기술들이

소개되고 있음

가상현실 기술은 그동안 발전되어 온 그래픽스의 가시화기술에 추가하

여, 몰입감을 높일 수 있는 입체음향과 촉감, 반력(Force Feedback)을

재현하고, 입체영상을 처리하는 방향으로 발전하고 있음. 이것은 크게

사용자 인터페이스를 향상시키는 기술로 볼 수 있으며, 음성인식 기술

도 여기에 포함됨. CAVE(Computer Aided Virtual Environment)는 빔프

로젝터를 6면의 벽에 투사하여, 그 방 안에 서 있는 사용자가 가상의

세계에 몰입되어 있는 것을 느끼게 해주는 설비임. 국내에는 KISTI(한국

과학기술정보연구원)와 현대자동차에 도입되어 있으며, 한국해양연구원

(KRISO)의 선박조종 시뮬레이터도 간단한 CAVE로 볼 수 있음

차세대(Next Generation) 인터넷 기술이 활용되면, 그 속도와 통신 품질

면에서 차원이 한 단계 높아 질 것이며, 무선 통신인 모바일 통신이 빠

른 속도로 발전할 것임. 또한 웹 검색 엔진들이 점점 지능화 하면서 데

이터 마이닝, 에이전트 Web service, 닷넷(.net), Semantic Web 등의

기술들이 소개되고 있음

표 6-2와 표 6-3은 미국의 NSRP(National Shipbuilding Research

Program)의 ASE(Advanced Shipbuilding Enterprise)에서 도출한, 6개의

주요 기술개발 분야(Major Initiatives)와 34개의 세부기술 개발 분야

(Sub-initiatives)를 보여주고 있음

근래에 논의되고 있는 첨단기술로는 나노기술, 바이오기술, 환경기술,

정보기술 등이 있으나, 여기서는 정보기술에 국한하여 동향을 살펴보면,

지능화 기술과 가상현실 기술이 앞으로 주목해야 할 기술로 판단되며,

무선 인터넷을 포함한 인터넷 기술은 계속하여 발전할 것으로 예상됨

154

표 6-2. NSRP-ASE R&D Investment in the Major Initiative Areas

$ Million per Fiscal Year Major Initiatives

02 03 04 05 06 07 08 Total %

Shipyard Production

Process Technologies 10.2 15.5 16.3 15.2 7.0 5.5 82.1

Systems Technologies 2.2 7.1 17.8 20.2 19.3 13.7 91.4

Business Process

Technologies 3.8 5.7 4.0 3.0 2.4

12.4 26

11.1 29

5.4 2.1 26.4 8

Product Design and

Material Technologies 8.9 12.6 11.8 10.1 9.5 6.6 3.4 62.9 20

Facilities and Tooling 3.4 3.6 5.0 4.9 3.8 2.1 1.2 24.0 7

Crosscut Initiatives

(Education and Training,

Technologies Transfer,

Organizational Change,

and Human Resources)

5.3 5.3 4.9 4.9 4.6 3.7 3.7 32.4 10

Total 33.8 49.8 54.5 56.9 53.5 41.1 319.2 100

29.6

155

표 6-3. NSRP-ASE Sub-Initiative Relative Benefit and Cost Major Initiative and Sub-Initiative Relative Benefit(%) Cost ($M)

Shipyard Production Process Technologies

6.5 12.3

Industrial Engineering 24.7

Outfitting Process 5.0

Structural Process 4.4 13.1

Production Control 4.4 9.7

Process Control

6.1

13.0

Manufacturing Technology 2.9 9.3

Business Process Technology

Pre-contract Processes 5.6 6.9

7.4

Sourcing & Supplier Integration 4.5 9.1

Contract Processes 1.9 1.7

1.1 1.3

System Technologies

CAM Interfaces 3.1 17.8

Interoperability XML 4.6

Evolution of STEP Concept 2.1 11.0

Enterprise Resource Planning & Management System 1.9 2.9

Product Structure Management 0.0

Advanced Design, Simulation, Analysis, Estimating 1.7 9.0

Database Integration, Access, & Security 1.5 1.0

Parts Library, Catalog System; Prototype Development 1.4

Workflow and Notification 1.3 7.3

Desktop Component 1.0 8.4

Parts Library, Catalog System; Full Development .9 24.3

Product Design and Materials Technologies

Material Standards 5.4 4.8

Parametric Design Rules & Metrics 5.1 16.3

Planning/Production Design Processes 5.4

Marketing Tools

2.2

1.9

5.1

Portfolio of Preliminary Designs 3.0 14.2

Advanced Product Design & Materials 2.6 11.9

Hydrodynamics Research 1.7 15.7

Facilities and Tooling

Safety, Ergonomics, & Health 2.7 5.4

Facility Planning 2.7 8.9

Environmental Protection 1.6 6.5

1.0 0.8

Facilities Maintenance 2.4

Crosscut Initiatives

2.2 8.5

Education & Training

Technology Transfer 1.4 6.4

.9 6.7

Totals

Innovative Capitalization

.8

Organizational Change

2.1 10.8

Human Resources

100 319.2

156


조선해양을 위한 정보기술 분야에서는 앞으로 다음과 같은 기술들이 개

발되어야 할 것으로 판단됨. 그림 6-3은 정보기술들의 기술 그룹핑을

보여주고, 그림 6-4는 정보기술들의 기술트리를 보여주고 있음. 기술

그룹핑은 인터넷 활용, VR 활용, 지식기반 시스템의 3가지로 분류하였

음

그림 6-4. 정보기술의 분류

그림 6-5. 정보 기술 트리

정보기술을 구현하는 방안으로는 조선 정보기술 전문기업을 육성하는

방안을 고려하는 것이 필요함. Tribon을 개발한 Tribon Solutions나

GSCAD를 개발하고 있는 GRAD와 같은 전문기업을 국내에서 육성하는

정보 기술

인터넷활용

가상현실응용

지식기반

가시

화(V

iz)

인터

넷활

용

정보

관리통

신망

지식

활용

가상현실(VR)사이버 엔지니어링 (VE)

DMU (digita

l mock

up)

SBD, SBM

STEP표준

데이터베이스

PDMX

ML

원격

공동

설계

전자

카탈

로그

차세

대인

터넷

네트

워크

모바일통신보안

KMS (지식경영)온톨로지(ontology)KB (knowledge base)

학습(knowledge acquisition)

157

방안임. 유사한 사업의 추진 주체를 살펴보면, 1980년대 말의 CSDP 사

업은 KRISO가 중심 역할을 하였으며, 1990년대 초의 조선CIM 과제는

조선소가 중심 역할을 하였고, 현재 진행중인 조선 B2B 시범사업은 조

선소와 SI(system integration)업체가 협력하는 형식을 취하고 있음

− 부품 및 분류체계의 표준화: 조선B2B 시범사업에서 진행중

− 2D 도면 교환 및 전자 승인체계 구축: 조선B2B 시범사업에서 진행중

− 3D 형상 정보 DB 구축: 조선B2B 시범사업에서 진행중

− 조선 ebXML: 조선B2B에서 전자문서 과제로 일부 추진중

− 조선소와 조선기자재 산업 간의 기술정보 교환 Network 시스템의 구

축

− 모바일 정보기술 기반의 조선소 생산 일정관리 시스템의 구축

− SBD와 SBM 기반기술, VR, 건조 시뮬레이션, VR 활용: 조선시스템 세

부기술 로드맵에서도 현장활용 과제를 도출하였음

− 원격협력설계 기반기술: www.Alibre.com을 참조

(1) 인터넷 활용 기술

− 문서표준화: 조선B2B 시범사업에서 진행중

(2) 가상현실(Virtual Reality) 활용 기술

(3) 지식기반 데이터베이스 구축 기술

− Web 기반의 조선 기자재산업 지식관리시스템의 구축

− 조선 생산성 향상을 위한 온톨로지의 활용

− 조선 지식베이스의 구축과 지식 획득 방법

− PDM, PLCS, PLM, CPC 기반기술: 조선소들의 관심 대상임

− 기자재의 3차원 전자 카탈로그 기반기술

− 엔지니어링 데이터베이스 활용기술

158

6.1.4 조선해양을 위한 정보기술 세부 로드맵

지식기반

데이터베이스

VR 활용

2011201020092008200720062005200420032002

SBD와 SBM 기반기술

원격협력설계 기반기술

차세대 조선CAD시스템의 요소기술

Web 기반의 조선기자재 산업 지식관리

조선 생산성 향상을 위한 온톨로지 활용

조선 지식베이스의 구축과 지식 획득

기자재의 3차원 전자카탈로그 기반기술

엔지니어링 데이터베이스 활용PDM, PLCS, PLM, CPC 기반기술


인터넷

활용

2D 도면 교환 승인

3D 형상 정보 DB

문서표준화

조선소와 기자재 산업 간의 기술정보 교환 Network

모바일 기반의 조선소 생산 일정관리

조선 ebXML

부품 및 분류체계 표준화

159

6.2 선박·해양구조물 안전기술

선박의 안전기술은 먼저 선박이 어떤 해상 상태에서도 제대로 떠 있어야

하는 Floatability, 파도나 바람과 같은 외력에 의해서 배가 기울어지더라고

다시 제 자리로 돌아 올 수 있는 Stability, 그리고 어떤 상태에서도 보장되

어야 하는 선체구조의 안전성을 확보하기 위한 Structural Integrity임

첫 번째의 Floatability는 부력의 이론을 취급하는 유체 정역학적인 분야

에서 고려될 수 있고, 두 번째 Stability는 유체 정역학 및 시간에 따라

변하는 유체력을 취급하는 유체 동역학 분야에서 동시에 취급됨. 마지막

의 Structural Integrity는 유체 정역학 및 동역학에서 계산된 유체력을 이

용하여 선체 구조해석을 통한 구조 부재들의 허용응력의 초과 여부를 평

가하거나 선급 규정에 의해 선체 구조 부재를 설계 그리고 관리함으로써

확보됨

최신의 정보 기술을 이용하여 선박의 운항 관리 시스템을 구축하 여 황천

과 같은 기상 예보를 미리 확보하여 그 지역에 선박의 운항을 자제하게 한

다거나, 선체의 노후화로 인한 선체 구조 부재의 내력 상실 등을 미리 예

측함으로써 선체 구조의 안전성 상실을 미리 예방할 수 있음

또한 돌발적인 선박의 해난사고 시에도 선박의 생존 성능(Survivability)을

보장하는 쪽으로 안전 기술이 발전하고 있음

6.2.1 개요

최근에는 선박뿐 아니라 이를 관리하는 조직과 사람 및 비용 등과 더불어

총체적인 안전 시스템을 요구하는 공식안전시스템(Formal Safety System)

이 등장하였음

그리고 선박의 모든 관련 도면을 포함하는 자료를 육상 컴퓨터의 데이터 베이

스에 보관하여 관리하고 사고가 났을 시에 그 자료를 이용하여 신속한 판단을

내려 인명 및 해상 오염을 최소한으로 줄일 수 있는 신속한 구난 시스템을 구

160

축하는 것이 필수적임

6.2.2 국내외 기술 동향

선박의 안전을 규정하는 대표적인 국제 단체로서는 국제연합 산하에 있는

IMO (International Maritime Organization)가 있음. 이 단체는 전 세계 160 여

개국의 회원국들로 구성되어 있으며 해상에서 선박 및 해양 구조물에 대한

안전규정을 제정하고 그것의 준수 여부를 감시하고 있음

그러나 안전규정의 제정에는 오래 전부터 선박의 안전기술을 많이 확보하고

있는 미국과 유럽의 선진국들이 앞장서고 있으며, 그 외의 많은 나라들은 선

박을 신조하거나 관리할 때 제정된 선박의 안전 규정을 준수하고 선박의 안

전기술을 확보하기 위해 선진국으로부터 비싼 기술도입을하던지 혹은 안전

규정에 관련된 설계 부문을 선진국의 용역회사에 의뢰하고 있음

또 다른 국제 단체로서 IMO와 더불어 전세계적으로 선박 및 해양 구조물의

안전기술을 제공하는 단체로서는 선급(Classification Society)들이 있음

− 선급들은 주로 선박의 선체 구조 및 내항 성능 그리고 선박에 탑재 되는

모든 기계류 및 의장품들에 관한 안전기술을 제공하기 위하여 자체의 선급

규칙을 제정하여 조선소 및 해운회사에 공급하고 있음

− 그러나 선박기술의 보수성으로 인하여 IACS의 활동에 있어서도 IMO의 경

우와 마찬가지로 100년 이상의 선급 역사를 가진 미국, 영국 그리고 노르

웨이와 같은 선진국들에 의해서 안전기술이 주도되고 있으며 40년의 역사

를 가진 한국 선급은 아직 많은 분야에서 뒤떨어지고 있는 현실임

예를 들어, 한국의 조선소가 전세계 신조 물량의 30%이상을 점유하면서 선박

현재 세계적으로 활동하는 선급은 한국선급을 포함하여 10개가 있으며 이들

10개의 선급은 IACS(International Association of Classification Societies)라

는 국제 조직을 결성하여 서로 협력하고 선박의 안전성 확보를 위한 선급 통

일 규칙(Unified Rule)들을 만들어내고 있으며 각 각의 선급들은 각자의 선급

규칙에 이런 통일 규칙들을 반영하고 있음

161

건조를 주도하고 있음에도 불구하고 그들 신조 선박의 거의 대부분이 한국 선

급이 아닌 선진국의 선급 규칙에 의해 지어지고 선박이 수명이 다할 때까지

관리됨으로써 선진국 선급의 비싼 검사 수수료를 지불하는 현실임

최근 들어 더욱이 이들 선진국들은 자국 내 조선소에서 건조하는 선박의 물량

이 줄어들고 있음에도 불구하고 자국민의 인명 보호와 자국내의 해상환경을

보호 하기 위하여 세계적으로 항해하는 모든 선박들에 대하여 안전성 강화를

요구 하고 있으며, 이런 안전성 강화를 뒷받침하기 위한 안전기술의 확보를

위해 많은 투자를 하고 있음. 안전 사고가 발생하였을 시에는 Estonia 선박과

EXXon Vadez 선박의 사고에서 보듯이 상상을 초월하는 인명의 손실과 해상

오염 그리고 그에 따른 막대한 비용을 초래하기 때문임

6.2.3 기술개발 전망

앞으로 해상에서의 안전사고로 인하여 인명 손실과 해상 오염의 최소화를 위

한 선박의 안전성 확보는 더욱 강화되는 방향으로 나갈 것이며, 기존의 전통

적인 선박 안전 설계 기술이 더욱 발전할 것이며 최근에 중요시 되고 있은

새로운 개념의 안전기술이 접목될 것임

앞으로의 선박 안전기술은 선박을 설계하고 제작하는 단계에서부터 필수적

으로 고려되어야 할 것 뿐만 아니라 선박의 수명이 다할 때가지 운영 관리하

는 측면에서도 매우 중요하게 작용하게 될 것임.

선박의 안전기술을 선도하고 있는 선진국의 경우에는 자국민의 인명 보호와

자국 내 해양 환경의 보전이라는 중요한 명제 하에 주로 국가가 직접 연구

개발비를 투자하는 공공기술 개발의 방향에서 선박의 안전기술이 개발되고

있으며 이러한 안전기술을 바탕으로 안전규정을 제정하여 사용하고 국제 사

회에 제시하고 있음


향후 10년간 나아갈 안전기술개발의 과제를 설정해 보면 다음 표 6-4과 같

음

162

표 6-4. 선박·해양구조물 안전기술개발 목표

기술 제목 기술개발 목표 기술 내용

파랑하중 안전설계 산식 개발

내항성능에 대한 안전 설계 산식

개발

선체 구조 안전설계 산식 개발

직접 구조해석 시스템 개발

손상 시 탈출 분석 기술개발

손상 시 침몰 예측 기술

손상 시 구조 안전성 평가 기술

개발

방화 보호 시스템 개발

2. 선박의 생존성능

(Survivability) 평가

기술

손상시 선체 거동 Simulation 기

술개발

① 선박의 안전기술에 새롭게

도입되고 있는 손상시 생존

성 확보에 대한 기술 확보

② 선박의 손상시 생존성능을

가시화된 기법으로 보여줄

수 있는 기술개발

위험성 인자 해석 기술개발

인간에 의한 실수 저감 기술 개

발

안전 비용 해석 기술개발

3. 선박의 공식 안전

평가(Formal Safety

Assessment) 기술

① 기존의 해난 사고에 수동적

인 안전 설계 규정의 제정과

안전 관리의 입장에서 벗어

나 능동적인 안전 평가 시스

템의 개발

안전운항 관리 시스템 개발 4. 선박의 안전 유지

관리 기술

해난 사고 신속 대응 시스템 개

발

① 선박의 운항관리에 정보 기

술을 도입하여 선박 전용

DB 개발과 정보교환 시스템

개발 등을 통하여 선박의 수

명 동안 안전관리 시스템 구

축

1. 선박 안전 설계 기

술

① 안전규정들에서 요구되어지

는 설계 산식들을 선진국의

것들보다 합리적으로 제정하

여 선박 안전 설계에 적용함

② 컴퓨터의 발전과 더불어 보

편화될 파랑하중 해석과 구

조해석의 일관화된 시스템

개발

안전성 규정 제정 기술개발

163

6.2.5 선박·해양구조물 안전기술 로드맵

선박의 공식

안전 평가

(Formal Safety Assessment)

기술

선박의 생존

성능(Survivability)

평가 기술

2011201020092008200720062005200420032002

손상시 탈출 분석 기술개발

손상시 침몰 예측 기술개발

방화 보호 시스템 개발

손상시 선체 거동 Simulation 기술개발

위험성 인자 해석 기술개발

인간에 의한 실수 저감 기술개발

안전 비용 해석 기술개발

안전성 규정 제정 기술개발


선박 안전

설계 기술

파랑하중 안전설계 산식 개발

직접 구조 해석 시스템 개발

내항성능의 안전설계 산식 개발

선체구조 안전설계 산식 개발

선박의 안전유지 관리

기술

안전 운항 관리 시스템 개발

해난 사고 신속 대응 시스템 개발

164

6.3 선박·해양구조물 환경보존기술

6.3.1 개요

먼저 선박에 관련되는 환경기술은 해양 생태계를 보전하기 위해서 선박이 갖

춰야 할 것이 있고 대기오염을 방지하기 위해서 주로 선박의 연소 장치와 관

련되는 것이 있음

6.3.2 국내외 기술 동향

해상을 운항하는 선박으로부터 배출될 수 있는 오염물질의 규제와 해양생태계

보전을 위한 노력은 국제 단체인 국제연합 산하에 있는 IMO를 통해서 이루어

지 있음

해양환경보전과 관련하여서는 IMO 산하의 해양환경 보호위원회(MEPC:

Maritime Environmental Protection Committee)를 통하여 논의가 이루어지고

그 위원회에서 결정한 MARPOL(The Prevention of Marine Pollution from Ship)

이라는 국제적으로 합의된 규정을 각 정부가 시행하고 있음.

미국, 유럽 등과 같은 해양선진국에서는 선박 및 해상 구조물에 관련되는 환경

보존 기술의 중요성을 오래 전부터 인식하여 자체 기술들을 확보하고 이 기술

을 바탕을 IMO 등의 국제 기구를 통하여 환경 보존 규제를 강화하여 선박을

만드는 나라 또는 자국 내 항만에 입항하는 선박들에 대해 환경보존 기술을

지닐 것을 요구하고 있음

국내에서는 외국선주의 배를 건조하거나 국내 선주의 배를 건조하든지 IMO 등

을 통해 요구되는 선박의 환경 보존 기술을 따라야 하는 현실이므로 부분적으

선박은 해양 또는 호수, 강 등과 같은 물이 있는 환경과 그에 접하는 대기 중

을 동시에 운항하고 있음. 이에 따라서 선박 자체가 만들어 내는 오염물질은

토양을 뺀 지구의 모든 생태계에 중요한 영향을 미치고 이로 인해 발생할 수

있는 피해는 우리의 상상을 초월할 수 있음

165

로는 기술개발이 되어 있거나 진행 중이고 또 어떤 부분은 선진국기술을 도입

하고 있음

6.3.3 기술개발 전망

선박을 운용하는 해운회사 입장에서는 환경보존에 관련되는 국제적인 강

제 규정을 준수하기 위해서는 부가적인 비용이 많이 들어갈 수 있음. 그

러므로 규정의 제정에 국내 확보 가능 기술을 바탕으로 적극 참여할 필요

가 있고 강제 발효전에 국내 기술을 개발 확보할 필요가 있음

환경에 관련되는 규제는 앞으로 국가 단위 그리고 국제 단체의 환경 관련

협약 등을 통하여 더욱 강화될 것으로 판단됨. 그러므로 한국도 이제 우

수한 선박을 공급하는 조선국가를 계속 유지하기 위해서는 환경 보존에

관련되는 기술들을 능동적으로 개발하여 선박에 적용하고 이를 세계 시장

에 홍보하여 산업 경쟁력을 높일 필요가 있음.

지구상의 환경을 보존하기 위한 노력은 앞으로도 더욱 강화될 것이 분명

하고 이로 인해 선박의 건조 및 운항 시에 환경을 보존하고 또는 환경

친화적인 기술의 확보는 매우 중요함

향후 환경보존 기술의 방향을 살펴본다면 다음과 같음

(1) 해양 생태계의 보존 관점

먼저 선박이 항해하는 곳이 바다를 포함하는 물이므로 그 물속의 생태계를

보존하려는 노력이 한층 강화되고 있음

− 선박으로부터 배출될 수 있는 유해물질, 유출된 기름, 쓰레기 등이 해양

생태계를 파괴할 수 있으므로 이를 규제하는 규정들이 만들어져 시행되고

있으며 이들의 배출을 방지 또는 관리할 수 있는 효율적인 기술들이 개

발될 것임

166

최근 들어 선박이 싣고 다니는 발라스트 수의 교환에 의하여 해양 생태계의

교란이 심각하여 이에 따른 관리 규정이 IMO에서 만들어져 시행 예정임

− 이 규정에 따르면 500m 이상의 수심을 가진 대양에서만 발라스트 교환을

허용하는 규정과 발라스트 수의 화학적 또는 기계적 처리를 통해 해양생

태계에 영향을 주지 않을 것을 요구하고 있음

그러나 전자의 경우 파도가 있는 대양에서 이루어져야 하는 것이므로 선박

의 안전에 중요한 영향을 미칠 수 있어서 선박의 설계단계에서부터 고려가

되어야 하므로 새로운 설계 기술이 추가되어야 함. 후자의 경우에는 어떤

해양 생태계에도 영향을 주지 않도록 발라스트 수를 정화할 수 있는 화학제

또는 기계장치의 기술개발이 필수적임

선박이 항해중 해수로부터의 부식을 막기 위해 특수 도료를 사용하여 도장

을 하는 데 최근에 이 도료들에 포함되어 있는 유기주석성분이 해양 생태계

를 파괴하는 것으로 밝혀짐에 따라 IMO는 유기주석 성분의 사용을 금지시

키는 규정을 제정하여 시행하고 있음

그러므로 유기주석 성분을 포함하지 않은 선박용 도장 도료의 개발이 필수

적임. 이 도료의 개발은 국내외에서 성과를 올리고 있으나 종전의 도료에

비해 가격이 2-3배 비싸므로 좀 더 저렴한 신 도료의 개발이 필요함. 또한

IMO에서는 기존 선박에 대해서 전체 도료의 신환이 또 다른 환경 오염을

유발할 수 있음으로 기존의 도료 위에 유기 주성 성분이 배출되지 않도록

코팅을 규정하고 있는 데 이런 코팅제의 개발이 가속화될 전망임

(2) 대기 환경의 보존 관점

선박은 물속을 항해하는 동시에 대기중을 접하고 있음. 선박은 자신을 추진

하기 위하여 주로 탄소계 연료를 사용하는 기관시스템을 가지고 있음. 최근

에는 선박으로부터 나오는 배기 가스가 대기 오염을 가속화 시킬 수 있다는

것이 판명되어 IMO에서는 선박으로부터 나오는 모든 배기 가스의 유해 성

분의 배출을 제한하는 규정을 만들어 시행하고 있음

167

먼저 질소산화물의 배출을 제한하는 규정은 이미 시행 중이고 앞으로 황산화

물 및 이산화탄소의 배출도 규제할 예정임. 이에 따라 유해물질의 대기중 배

출을 저감할 수 있는 엔진 및 기관 장치의 개발이 필수적이고 또는 연료에

섞어서 유해물질의 배출을 저감할 수 있는 화학제의 개발 그리고 배기가스를

중화할 수 있는 화학제의 개발 및 장치의 개발이 필수적임


다음 표 6-5 은 선박·해양구조물 환경보존 기술개발 목표를 표현한 것임

표 6-5 선박·해양구조물 환경보존 기술개발 목표

기술 제목 기술개발 목표 기술 내용

대기오염물질 저감제 개발 박용기관의 대기

오염물질 배출 저

감 기술

배출되는 선박의 대기오염물질

을 줄일 수 있는 저감제 및 저

감 장치의 개발을 통하여 국제

환경 기준을 만족할 수 있도록

함 대기오염물질 배출 저감 장치

개발

유선박용 유해방오

도료 대체 기술

기주석 불포함 선박용 도료

개발

1)유기주석 불포함 선박용 도료

를 보다 저렴한 가격에 공급할

수 있는 기술 개발

유기주석 배출을 방지할 코딩

제 개발 2) 기존 선박에 새로운 도료를

적용하지 않고 국제규정을 만족

할 수 있는 코팅제 기술 개발

대양에서 발라스트 수의 교환

시 선박의 안전성 보장 기술

발라스트 수의 1)파랑 중에서 선박의 발라스트

수의 교환 시 확보되어야 하는

구조안정성 평가 기술 개발

교환 관련 기술

발라스트 수의 정수 시스템

개발

2) 발라스트 수의 교환이 불가

능한 해상에서 적용할 수 있는

발라스트 수의 정수용 화학제

및 정수장치 개발

168

6.3.5 선박·해양구조물 환경보존기술 로드맵

Ballast Water 교환관련 기술

선박용 유해방오 도료

대체 기술

2011201020092008200720062005200420032002

유기 주석 불포함 선박용 도료 개발

유기 주석 배출을 방지할 Coating제 개발

대양에서 Ballast Water 교환시

선박의 안전성 보장 기술

Ballast Water 정수 System 개발


대기오염

물질 배출

저감 기술

대기오염물질 저감제 개발

대기오염물질 배출 저감 장치 개발

169

6.4 기술정책, 표준화, 인력양성

6.4.1 개요

기획조사 정책과제는 기술 정책적인 부분을 다루는 과제들을 도출하는 것

으로, 기술 로드맵 작성 과제가 한 가지 예임. 또한, 한국 조선해양산업의

강력한 경쟁 대상인 일본과 중국을 포함하여 유럽과 미국의 조선해양산업

의 기술 수준과 지원제도에 대한 체계적인 조사와 분석을 주기적으로 추진

하는 것이 필요하며, 로드맵도 정기적으로 갱신하는 작업이 필요함

표준화 사업은 그 동안 기자재 표준화 사업이 중요한 아이템이었으나, 앞

으로는 정보화 시대에 대비하여 정보와 통신의 응용기술에 대한 표준화 작

업이 요구되고 있음. 아래한글에서 작업한 문서가 마이크로소프트 워드에

서 제대로 읽히지 않는 것처럼, 조선소 내의 자동화 장비들, 로봇들, 소프

트웨어, 통신 장비들 간에 의사 소통이 제대로 되어야만, 정보화를 통한

기술혁신이 가능함

조선소의 고급인력 양성은 두 가지면에서 중요성을 갖고 있음. 첫째는 지

역적인 위치 때문에 수도권의 고급 인력들이 취업을 망설인다는 점과, 정

보 기술과 같은 새로운 기술이 발달함에 따라, 전통적인 조선해양기술과

신기술을 융합할 수 있는 신기술로 훈련된 인력을 확보하는 문제임

6.4.2 기술의 동향과 전망

기술정책은 시대의 상황과 경제적인 환경의 변화에 따라 수시로 변화하는

것이므로, 전통적인 엔지니어링 기술보다는 그 수명이 짧기 때문에 기술정

책에 대한 연구과제는 정기적으로 반복해서 수행하는 것이 필요함

표준화 과제는 기술정책에 비해서는 그 수명주기가 길지만, 최근에 중요성

을 더해가는 정보표준 기술들은 빠른 정보통신기술의 변화 때문에 전통적

인 조선해양기술에 비해 그 수명이 짧음. 따라서 정보표준 기술도 전통적

인 엔지니어링 기술에 비해서는 그 갱신 주기를 짧게 설정하여 정기적인

기술개발을 추진해야 함

170

인력양성은 교육이라는 측면에서 장기적인 접근방법이 필요함. 그런데 한

국 조선해양산업의 주변 환경이 빠르게 변화할 것이라는 점에서 보면, 조

선소의 기존 인력을 단기간씩 재교육하는 평생교육 프로그램은, 기초학문

을 배워야 하는 일반 학생들을 대상으로 하는 기존의 교육 프로그램에 비

해, 유연하게 운영하여, 원격화상교육을 포함하여 시대 변화에 능동적으로

적응하는 형식을 취해야 할 것임


기술정책, 표준화, 인력양성에 대한 기술개발 과제들은 다음과 같이 도출

함

(1) 기획조사 기술정책 과제

− 중국의 조선해양산업 경쟁력 조사사업

− 일본, 유럽, 미국의 조선해양산업 경쟁력 조사사업

− 세계 조선시장 규모와 한국 조선해양산업의 환경변화 예측

− 선박 건조기간의 획기적인 단축 방안 기획 과제: 건조일정을 현재 절반

으로 단축하여 생산성을 두 배로 향상하는 방안을 마련

(2) 정보기술 인프라 구축 과제

− 중소조선소 정보화: 통신 인프라를 포함하며, 중소조선기술연구소와 공

동추진

− 기자재업체 정보화: 기자재협회와 공동으로 추진

− 조선해양기술 로드맵의 주기적인 갱신

− 조선 프로세스의 모델링과 분석 조사

− 조선해양산업에서 초고속망의 구축과 활용: 미국의 NiiiP 과제를 참조하

며, 초고속망 하드웨어 기술을 포함(자동차 B2B 사업의 KNX를 참조)

171

(3) 표준화 과제

− 기자재 분류체계 표준화와 디지털 라이브러리의 구축

− 조선분야 STEP 표준의 현장 적용

− 조선소내 무선통신망의 설치를 위한 프로토콜 표준

(4) 인력 양성

− 조선소 인력의 평생 재교육을 위한 원격지 인터넷 교육 시스템

− 고급 인력의 조선소 유치 방안

− 학제간 교육 컨텐츠의 개발

− 새로운 조선기술을 선도할 수 있는 고급 인력의 양성 방안

172

6.4.4 기술정책, 표준화, 인력양성 기술 로드맵

인력양성

표준화

2011201020092008200720062005200420032002

STEP 표준의 현장 적용

기자재 디지털 라이브러리의 구축

조선소내 무선통신 망 프로토콜

조선 인력의 평생 재교육 시스템

고급 인력의 조선소 유치

학제간 교육 프로그램의 개발

고급 조선 인력의 양성


기획조사

기술정책

중국의 조선

산업 조사

조선해양 기술로드맵 조선해양 기술로드맵

조선 프로세스의 모델링 조선해양시장 예측기술

경쟁국의 조선해양산업 조사

선박 건조기간의

획기적인 단축 방안

조선해양산업에서

초고속망의 구축

기자재업체 정보화

중소조선소 정보화

173

제 7 장 기술 포트폴리오

본 기술 포트폴리오는 로드맵에 이어 기술개발의 전략적 목표 설정과 자원

배분의 효율성을 도모하기 위하여 작성하였음

Draw분면은 5년 이후 차세대의 경쟁력 강화를 위해 필요한 제품으로서 현

시점에서 볼 때 시장성이 다소 떨어져 긴급성은 상대적으로 낮으나 기술적

중요도는 높은 제품군임

Draw분면은 미래 고부가가치선의 경쟁력확보 차원에서 중요도가 높은 기술

군으로서 전략적인 차원에서 중장기적인 투자가 요구되는 기술을 의미함

Bet분면은 현재 제품의 시장성을 볼 때 긴급성이 높으면서, 개발에 있어 기

술적 중요도가 상대적으로 높아서 경쟁력 유지 및 강화를 위하여 지속적인

기술개발 투자가 필요한 제품들을 의미함

Cash in분면은 기술개발의 중요도는 약간 떨어지나 현재 성숙된 기술을 사

용하여 생산되고 현재 시장에서 주종을 이루는 제품들(유조선, 벌크 운반선

등)로서 본 로드맵의 대상에서 제외하였으므로 포트폴리오에도 포함하지 않

았음

Bet분면은 기술의 중요도와 개발의 시급성을 나타내는 핵심 기술군을 나타

내기 때문에 기술경쟁력 우위를 지속적으로 유지하고 아울러 강화하기 위해

서는 우선적으로 투자가 필요함

포트폴리오의 종축은 기술의 중요도를 나타내며, 기술개발의 결과가 사회적

으로 얼마나 큰 영향을 미칠 것인가 하는데 초점이 맞추어져 있음. 포트폴

리오의 횡축은 기술개발의 시급성을 나타내며, 시간적인 관점에서 얼마나

빨리 해당 기술이 확보될 필요가 있는가 하는 점에 초점이 맞추어져 있음.

이러한 분류는 기존의 다른 산업 도메인의 포트폴리오와 약간 다른 방식을

취한 것인데, 이 방식은 스티븐 코비가 저술한 “성공하는 사람들의 7 가지

습관”이라는 책에서 빌려온 방식임

174

7.1 제품 포트폴리오

본 포트폴리오는 제품 로드맵에 이어 전략적 목표 설정과 자원 배분의 효율

성을 도모하기 위하여 작성하였음

제품의 향후 10년간의 시장 전망 및 국가적 필요성에 기반을 둔 관점에서

전략과 기술을 접목시켜 그 상대적 위치를 결정하였음

전체 대상 선박을 LNG 운반선, 초대형 컨테이너선, 초고속선, 쇄빙상선, 공

공복지 및 해양레저선의 그룹으로 나누고 각 그룹에 속한 선박을 색깔로 구

분하여 표시하였음

Bet분면은 현재 제품의 시장성을 볼 때 긴급성이 높으면서, 개발에 있어 기

술적 중요도가 상대적으로 높아서 경쟁력 유지 및 강화를 위하여 지속적인

기술개발 투자가 필요한 제품들을 의미함

Draw분면은 5년 이후 차세대의 경쟁력 강화를 위해 필요한 제품으로서 현시

점에서 볼 때 시장성이 다소 떨어져 긴급성은 상대적으로 낮으나 기술적 중

요도는 높은 제품군임. 따라서 전략적인 차원에서 중장기적인 기술개발 투자

가 요구되는 제품들을 의미함

Cash in분면은 기술개발의 중요도는 약간 떨어지나 현재 성숙된 기술을 사용

하여 생산되고 현재 시장에서 주종을 이루는 제품들(유조선, 벌크 운반선 등)

로서 본 로드맵의 대상에서 제외하였음

175

쇄빙 컨테이너선

유럽형 중형 호화유람선

삼동형 화물선/카페리

복합지지 대형 초고속선

초고속 첨단선형

대양 향해 WIG 여객선

쇄빙 유조선

Double Act. Tanker

연근해 WIG 여객선

연안 호화유람선

L03

F03

F04

F05

F06

F07

L01

L02

F01

F02

심해자원 탐사선(AUV, ROV)

LNG FPSO/FSRU

TLP/SPAR

L06

L04

L05

Barge Mounted Plant


L08

L07

L09

L11

L10

초대형 부체식 해양구조물

DF/전기추진 LNG 운반선

재액화추진 LNG 운반선

중요도

고

저

시급성고 저

Cash In Fold

Bet Draw

F02

L01 F01

F03

F04

F05

F06

F07

L02 L04

L03

L05

L06

L07 L08

L09

L10L11

대형 LNG 운반선

초대형 컨테이너선(광폭천흘수선)

한국형 C/C LNG 운반선

초대형 컨테이너선(단축,CRP추진)

WIG 컨테이너선

대형 초호화 유람선

B01

B02

B03

B04

B05

B06

B01B02

B03

B04

B05B06

M01

M02

M03

M04

M05

M06

항만관리감독지원선

자원관리형 연근해 경제성 어선

연안도서 지원선

공공복지선

고성능 어업지도선

해양레저선, 수상오토바이, 경정

M03

M04

M05

M06

M01

M02

그림 7-1. 제품 포트폴리오

177

7.2 제품 세부기술 포트폴리오

본 포트폴리오는 제품 세부기술 로드맵에 이어 대상 선박에 필요한 핵심기술

의 확보를 위한 기술개발 목표설정과 투자 배분에 도움을 주기 위하여 작성

하였음

대상 선박의 개발 전략에 따라 기술의 중요성, 실현가능성, 우선순위, 성숙도

등을 고려하여 그 상대적 위치를 결정하였음

Bet분면은 기술의 중요도와 개발의 시급성을 나타내는 핵심기술군을 나타내

기 때문에 기술경쟁력 우위를 지속적으로 유지하고 아울러 강화하기 위해서

는 우선적으로 투자가 필요함

Draw분면은 기술개발의 시급성은 상대적으로 낮으나 미래 고부가가치선의 경

쟁력 확보 차원에서 중요도가 높은 기술군으로서 전략적인 차원에서 중장기

적인 투자가 요구되는 기술을 의미함

전체 핵심기술을 선형, 구조, 의장, 기자재의 그룹으로 나누고 각 그룹에 속한

기술을 색깔로 구분하여 표시하였음

178

S01 구조재료 경량화 기술

저진동/저소음 기술

내빙구조 설계 및 용접기술

박판 용접 변형 기술

수탄성 구조설계기술

S02

S03

S04

S05S06

설계하중 평가 기술

구조안전성 및 피로해석 기술

LNG offloading 시스템 기술

Top side engineering 기술

자재물류 시스템 기술

소형 고성능 엔진 및 선외기 기술

장애자 승선 편의 설비 기술

WIG 부양/추진 시스템 개발

시뮬레이터 기술

자동식별 시스템 및 충돌회피 시스템

한국형 Cargo containment 개발

해양 구조물 설계 핵심기술

조선 생산전용 작업로봇 개발

운항자세 제어 기술

HVAC 시스템 기술

통합제어 감시 시스템 기술

S07

S08

S09

O12

O13

O05

O06

O07

O08

O09

O10

O11

S10

O01

O02

O03

O04

복합재료접합/구조강도 평가 기술

동요 제어 기술

중요도

고

저

시급성고 저

Cash In Fold

Bet DrawS01

O01

S02

S03

S04

S05

S06

S07

S08

S09

S10O02

O03

O04

O05

O06

O07 O08

O09

O10 O11O12

O13

초대형 컨테이너 선형기술

고성능 고효율 추진기

캐비테이션 제어기술

연근해 경제어선 선형기술

해양레저보트 개발

부유식선박 내항성 기술

호화유람선 인테리어 설계기술

승선감 및 내항성 해석기술

유체유기 소음제어 기술

WIG선형 설계기술

복합지지 초고속선 선형기술

삼동선 선형기술

공공복지선 선형개발

쇄빙상선 선형기술

초고속 첨단선형 기술

가스 하이드레이트 수송기술

차세대 LNG 선형/추진 시스템 기술

호화유람선 선형기술

난류제어 저항절감 기술

비상탈출 분석/승객 흐름 최적화 기술

H01

H02

H03

H16

H17

H18

H09

H10

H11

H12

H13

H14

H15

H04

H05

H06

H07

H08

H19

H20

H01H02

H03

H04

H05

H06

H07

H08 H09

H10

H11 H12

H13

H14

H15

H16

H17

H18 H19

H20

E01

E02 E03

E04

E05

E06

E07E08

E09

E10

E11

E12

E13

E14

엔진 전자제어/지능형 고장 진단 기술

저공해 연소 기술 및 엔진제어 기술

과급기 설계및 제작기술

Dual Fuel 엔진 개발

E01

E02

E03

E04

고성능/고출력 엔진 제작 기술


항해 정보 가공 인터페이스 기술

위성 통신망 기술

LNG 선용 보조기계 개발

E05

E06

E07

E08

E09

차세대 하역 장치 개발E10

대용량 지능형 열교환기 및 보일러 개발

POD 추진 장치 및 제어 시스템 개발

특수 추진 장치 개발(WJ, CPP, CRP)

E11

E12

E13

호화 유람선용 인테리어 자재개발E14

그림 7-2. 제품 세부기술 포트폴리오

179

7.3 조선시스템 기술 포트폴리오

본 포트폴리오는 선박 및 해양구조물의 설계, 생산, 운용 단계에서의 생산성

및 품질향상을 위함 수단으로 도출된 기술의 확보를 위한 우선순위 설정을

목적으로 작성되었음

시스템 핵심기술은 설계시스템, 생산관리시스템, 생산자동화 시스템기술로

구분하였으며, 기술의 핵심성, 투자대비 효과 등을 포함한 기술의 중요성과

외국 선진국과의 상대적 위치, 기술개발 능력, 기술개발의 시급성 등을 고려

하여 작성하였음

180

D1 객체지향 기본계획 모델링 기술

D2 모델기반 성능해석 및 평가 기술D3 CAE통합 및 최적화 기술D4 인터넷 기반 영업지원시스템 기술D5 3차원 선박제품모델링시스템 기술D6 선박 제품정보관리(PDM) 시스템 기술D7 수명주기 제품정보관리 (In-service PDM) 기술D8 PDM기반 운항/유지보수지원시스템기술D9 설계기술지식관리시스템 기술

A1 레이저 절단 기술A2 HYBRID LASER 용접의 응용기술 개발A3 레이저이용 곡면 가공 기술A4 레이저 이용 대형 복합 곡면 측정 기술A5 블록 내부 도장 Robot A6 블록 내부 Blasting Robot A7 곡외판 가공 자동화 로봇A8 곡외판 용접 Robot A9 선체외판 자동 Spray 장치A10 전처리장에서의 부재 Labeling 장치A11 컨베이어 자동화 장치A12 CAD정보와 연계된 전자동 핀지그 정반A13 무인 자동 크레인 장치A14 무인 자동 취부 장치A15 용접 센서A16 대형 구조물 3차원 형상 측정 기술A17 Piece 자동 인식 기술A18 입체 곡면 비교기술A19 잔류변형 측정 및 제어 기술

중요도

고

저

시급성고 저

Cash In Fold

Bet Draw

A11

A12

A13A14

A15

A6

A7A8

A9

A10

A1

A2

A3

A4

A5A16

A17A18

A19

D1D2

D3

D4

D5

D6 D7

D8

D9P1 P2 P3

P4

P5

P1 최적공정계획(CAPP)기술P2 조선 통합자원계획관리 시스템 (조선 ERP) 기술P3 조선기자재 수급관리체계(조선SCM) 기술P4 조선 기술지식관리시스템(조선KMS) 기술P5 시뮬레이션 기반 생산 시스템 기술

그림 7-3. 조선시스템 기술 포트폴리오

181

7.4 공통기반기술 포트폴리오

본 포트폴리오는 장기적으로 확보되어야 하는 기술을 활용하기 위한 방안으

로 대학이나 정부 연구소 그리고 기업체 연구소들과의 상호 연계성으로 하

여금 정부의 지원자금을 활용할 수 있는 방안으로 기술개발의 우선순위를

설정함

주요 공통기반기술은 정보기술, 선박안전, 환경보존 그리고 기술정책으로 분

류하여 표현 하였음

182

그림 7-4. 공통기반기술 포트폴리오

중요도

고

저

시급성고 저

Cash In Fold

Bet Draw

T01

T02

T03

S01

S02

S03

S04

인터넷 활용

VR 활용

지식기반 DB

안전설계

생존성능 평가

공식안전 평가

안전유지 관리

T01

T02

T03

S01

S02

S03

S04

N01

N02

N03

N04

기술정책

IT 인프라

표준화

N01

N02

N03

인력양성N04

E01

E02

E03

대기오염 배출저감

방오 도료 대체

발라스트 교환 기술

E01

E02

E03

183

제 8 장 맺음말

향후 조선해양산업 1위 유지를 위해서는 가격 경쟁력 뿐만 아니라 기술, 품질,

납기 등의 비가격 경쟁력 제고를 위해 21세기 선박·해양구조물 전략제품 개발,

생산성 향상을 위한 정보화 및 자동화기술, 조선기자재 국산화율 제고기술, 그리

고 선박·해양구조물의 안전 및 환경 보존기술 개발이 필요하다. 본 선박기술로드

맵사업을 통하여 도출된 핵심기술 개발 전략은 다음과 같다.

O 일반 상선의 첨단화 기술 개발(향후 5 년 내의 전략)

O 고부가가치 선박 개발 (향후 10 년까지의 전략)

O 해양공간활용 구조물 설계·제작기술 개발(향후 10 년까지의 전략)

인공섬, 해상공항, 해상폐기물 처리장, 석유.가스 저장시설, 해수온도차(표층과 심

해수의 온도차) 발전시스템, 해상축구장, 해상호텔, 바다목장

컨테이너선의 초대형화, 초고속화물선의 신선형, 고효율/고속추진시스템, 선박운

항의 고기능화

천연가스를 해상에서 생산, 저장 및 하역하는 LNG-FPSO, LNG-FSRU 선박, 호

화유람선, 쇄빙상선

O 생산성 향상을 위한 정보화 기술 개발(향후 10 년까지의 전략)

3 차원 선박제품 모델을 기반으로 차세대 조선 CAD 시스템과 이를 활용한 설계.

해석.생산계획 및 생산 과정의 시뮬레이션

O 생산성 향상을 위한 자동화 기술개발(향후 10 년까지의 전략)

레이저 응용기술, 조선 전용 용접, 도장 로봇의 활용 확대, 설비 자동화, 측정 및

검사 장비

O 고부가가치 선박용 기자재 및 핵심 기자재 개발(향후 10 년까지의 전략)

전자제어 엔진시스템, 지능형 고장진단, 항해정보 판단.가공, 고효율 신 에너지

박용기기, 호화유람선용 인테리어 및 장비

184

O 선박·해양구조물의 안전 및 환경 보존 기술 개발(향후 10 년까지의 전략)

선박의 안전설계, 생존성평가, 안전유지관리, 박용기관의 대기오염물질 배출 저감,

선박용 유해방오도료 대체, 발라스트 수의 교환

185

참고 문헌

1) “ 2000년 신기술 동향조사 보고서(차세대선), 기계금속분야 제2권” , 특허청

2000년 12월

2) “ 고부가가치선 선박개발을 위한 기획 연구” , 한국해양연구소, 보고서

UCN00902 -2274, 2000년 9월

3) “ 대형 고속 특수선 유체 성능 핵심기술 개발” ,한국 해양연구소 선박해양공학

연구분소, 보고서 UCE00918-2296, 2000년 12월

4) “ 신기술 추진 시스템 선박 개발” , 산업자원부 공업기반기술 개발사업 연구기

획사업 최종보고서, 1999년 6월

5) “ 제3회 海洋工學ツンポジウム(海事工學への期待と將來への展望” , 日本

學術會議船舶海洋工學連絡委員會, 2001년

6) “ 主要硏究開發課題の動向調査 ” ,造船技術開發協議會, 平成12年

7) “ 造船産業の競爭力に關ついて” , (財) 海士産業硏究所 2001年 12月號

8) “ 한국의 조선 산업 경쟁력” , 삼성경제연구소 2001년 5월

9) “ 조선 산업 현황 및 전망” , 삼성중공업 2001년 5월

10) “ LNG운반선 특허기술 분석” , 특허기술 분과 위원회, 2001년12월

11) “ 수송기계부분 산업분석(자동차, 조선, 항공) ” ,산업자원부 2002년4월

12) “ 중국조선 산업의 현황과 전망” , 조선공업협회, 2001년 8월

13) “ 고부가가치 호화유람선 핵심기술 개발과제 산업분석” , 업자원부, 2001년 5

월

14) “ MEGA-FLOAT ツンポジウム” ,メガフロ-ト技術硏究組合 2000年10月

15) “ Symposium「21세기의 여행 Cruising」” 일본외항객선협회, 2001년 11월

16) “ 대형 호화여객선 설계건조 핵심기술 조사” , 삼성중공업, 2002년 1월

17) “ Symposium on Mega-Container Ship in Future” , The Kansai Society of

Naval Archit ects, Japan 2001. 6

18) “ WIG선 설계 기술개발” , 삼성중공업 연구보고서 M64-KD-19990060, 2000

186

년 12월

19) “ 중소조선 산업 백서” , 한국중소기술연구소 1999년 8월

20) “ 중소조선 기술연구소 기반구축 사업보고서” , 산업자원부 2000년 7월

21) “ 21세기 신에너지 가스 하이드레이트 소개” , 한국가스공사 2000년 5월

22) “ 21세기 조선해양 기술개발” ,

23) 造舶 Web 자료, http://www.zohakuweb.com/zhw-e/ (16 page)

24) Technology Roadmap 조선해양산업 중간보고서, 한국산업기술재단, 2001년 12월

(98 page)

25) NSRP ASE (National Shipbuilding research Program Advanced Shipbuilding

Enterprise); Strategic Investment Plan, Oct. 2001, 3p

26) “ 평성10년도 박용기기의 설계, 기술정보의 교환의 고도화에 관한 개발연구 보

고서” , 평성11년(1999년) 3월, 재단법인 Ship and Ocean재단, (93 page + 부록

10 page)

27) ‘ 1974년 해상인명안전협약 1999/2000 개정’ ,(사)한국선급, 2001

28) ‘ 1974 SOLAS (Safety of Life at Sea) 1999/2000 Amendments’ , IMO, London

U.K.,2001

29) ‘ 해양오염방지협약(1997년 통합본)’ ,(사)한국선급,1998

30) ‘ MARPOL(The Prevention of Marine Pollution from Ship) 73/78 Consolidated

Edition’ , IMO, London U.K.,1997

31) “ 21세기 조선해양 산업 발전 방향” , 김강수, 대한조선학회 2002년도 춘계 학

술대회 논문집, 2002년 4월

32) “ 21세기 해양강국을 위한 조선해양공학기술 발전 방향” , 이진태, 대한조선학

회 2002년도 춘계 학술대회 논문집, 2002년 4월

33) “ 조선 강국 코리아! 삼성 중공업이 그 중심에 있습니다” , 이기호, 대한조선학

회지, 39권 1호, 2002년 3월

34) “ 품질,기술,이익률 1위, 진정한 세계 일등 조선소” , 송민호, 대한조선학회지,

38권 4호, 2001년 12월

35) “ 현대중공업, 한국 조선해양산업의 역사를 새로 쓰다” . 이세혁, 대한조선학회

187

지, 38권 3호, 2001년 9월

36) “ 한진중공업의 발자취가 곧 우리나라 조선의 역사” , 박규원, 대한조선학회지,

38권 2호, 2001년 6월

37) “ 불황한국 먹여 살리는 조선해양산업의 경쟁력” , 이형삼, 대한조선학회지, 38

권 3호, 2001년 9월

38) “ 불황속의 호황-해양석유산업 전망” (최한석, 권순홍), “ 초대형 부유식 해상구

조물의 기술현황” (홍사영, 정태영, 신현경), “ 해양플랜트 프로젝트의 역사와

전망” (김장진, 이진우, 이상돈), LPG/Condensate 복합 FSO” (송영식) , 대한조

선학회지, 38권 4호, 특집 II, 2001년 12월

39) “ 선진국 조선해양산업의경쟁력은 산업 라이프사이클에 의해 결정되는가?” ,

Phillp C.Koenig, 히토시 나리타, 대한조선학회지, 38권 4호, 2001년 12월

41) “ 국내 해양레저와 레저선박 산업의 현황 및 전망” (반석호, 김상현), 레저선박

의 해외 현황” (박종환) , 대한조선학회지, 39권 1호, 특집 II, 2002년 3월,

42) “ LNG선” , 임진수, 양홍종, 이세동, 이철희, 전인국, 배재류, 배영수, 김연중,

여세동, 김성인, 대한조선학회지 33권 6호, 특집, 1996년 12월

43) 21세기 조선해양산업- “ 21세기 조선해양산업과 기술개발” (이우석), “ 21세기

조선해양 기술개발방향” (인응식), 대한조선학회지 36권 2호, 특집 I , 1999년 6

월

44) 신지식기반산업과 조선해양산업- “ 국민정부의 신지식기반산업 정책에 대한 이

해” (이경호), “ 조선해양산업 측면에서의 신지식기반산업에 대한 이해” (이성근),

“ 지식기반산업 시대에서의 조선정보/지식 인프라 구축방안” (이규열), 대한조

선학회지 36권 2호, 특집 II , 1999년 6월

45) FPSO- “ FPSO의 시장동향” (배재류, 이영범, 배영수), “ FPSO의 설계 개

40) “ 차세대 해상운송 시스템의 핵심기술 현황” (고창두,이진태), “ 선박의 자동화

와 Digital 선박의 출현” (윤문태, 김세권), “ 초대형 컨테이너선의 출현 전

망” (김철년), “ 여객선 시장 동향 및 향후 전망” (한동훈), “ 차세대 초고속선의

발전 전망” (김상근), “ 21세기 황해권 수송시스템” (강영진), 대한조선학회지,

38권 2호, 특집 2, 2001년 6월

188

념” (김인규), “ FPSO의 계류 및 하역 시스템” (박인규), 대한조선학회지 34권

3호, 조선해양포럼, 1997년 6월

46) “ 조선 해양산업의 현황과 미래” , 조충휘, 대한조선학회지 34권 3호, 1997년 6

월

47) “ 총체적 생산성 향상 기술에 도전하자” , 장명우, 대한조선학회지 33권 3호,

1996년 6월

49) “ 세계 호화유람선 산업의 동향과 시장 전망” (조성철, 최경식, 권해규), “ 호화

유람선 설계 : 건축디자인과의 만남” (이한석, 현범수, 김동준), ” 여객선에 대한

국제협약 개정 동향” (김해경, 반헌호), 대한조선학회지 37권 3호, 특집, 2000년

9월

50) 조선정보화- “ 전환점에서 본 정보화” (곽용구), ” CITIS에 의한 CALS 정보 인

프라 구축” (정석찬), “ CALS 전략에 의한 선박의 수명주기 통합정보화 전

략” (김규수), “ CALS 기반 조선정보 통합방안” (이규열), 대한조선학회지 35권

1호, 특집, 1998년 3월

51) “ 조선에서의 VR 적용사례 연구” (전동헌, 이재구), “ 현대중공업 통합정보 시스

템” (김정률, 김종서, 강상섭), “ 21세기 한국 조선 생산기술 발전에 필요한 정보

기술” (한용섭), “ 디지털 조선소를 위한 생산관리시스템의 발전 방향” (황규옥),

“ 모델링 기술의 새로운 패러다임- 시뮬레이션 기반설계(SBD) 기술” (이종갑,

김홍태), “ 디지털 선박생산(Digital Shipbuilding) 개념” (신종계, 이장현, 우종훈),

대한조선학회지 38권 1호, 특집, 2001년 3월

52) “ 선박 제품정보 표준” , 김용대, 대한조선학회지 38권 1호, 2001년 3월

53) “ 한국 조선공업의 미래에 대한 고찰” , 강수현, 대한조선학회 2000년도 춘계

학술대회 논문집, 2000년 4월

54) “ 일본조선공업의 발전요인 분석” , 조선공업협회, 2002년 3월

55) “ 첨단 조선공학 연구센터 (ERC)” , 한국과학재단 ERC 계획서, 2002년 3월

48) “ 차세대 조선 CAD 시스템의 방향” , 한순흥, 대한조선학회지 36권 4호, 1999

년 12월

56) “ 공식 안전 평가(FSA)에 대하여” , 여인철, 대한조선학회지 35권 2호, 1998년

189

6월

57) 해양환경보전-“ 바람직한 해양환경관리방안” (이용수), “ 해양유류오염 방제기

술” (강창구)

58) “ 선박용디젤기관의 배기유해 배출물에 대한 IMO 규제와 그 대책 기술’ (박태

인), “ Tin 및 Tin-Free 방오도료에 대해서” (성호진), “ TBT 오염문제 및 생태

계 영향” ( 이수형), 대한조선학회지 35권 4호, 특집, 1998년 12월

59) 조선해양산업 기업간 전자거래 시범사업 최종보고서, 2001년 7월, (216 page)

60) 한순흥, “ 모델링 커널을 이용한 조선 전용 CAD의 개발 방안” , 선박설계연구

회, 2000년 8월, pp.62-1~8, 조선학회지, 38(1):94-99, 2001년 3월

61) 2000 Systems Technology State-of-the-Art Report, MARITECH ASE Systems

Technology Panel, Aug. 2000 (32 page)

62) 한순흥, “ 4장 전자상거래 관련 요소기술 분석” , pp.237-264, 김동훈, 정재훈,

외, “ 전자상거래 백서” , 산업자원부, 전자거래협회, 2000년 6월

63) 평성10년도 박용기기의 설계, 기술정보의 교환의 고도화에 관한 개발연구 보고

서, 평성11년(1999년) 3월, 재단법인 Ship and Ocean재단, (93 page + 부록 10

page)

64) ‘ 1974년 해상인명안전협약 1999/2000 개정’ ,(사)한국선급, 2001

65) ‘ 1974 SOLAS (Safety of Life at Sea) 1999/2000 Amendments’ , IMO, London

U.K.,2001

66) ‘ 해양오염방지협약(1997년 통합본)’ ,(사)한국선급,1998

67) ‘ MARPOL(The Prevention of Marine Pollution from Ship) 73/78 Consolidated

Edition’ , IMO, London U.K.,1997

190

<약어정리>

약 어 내 용

ACV : Air Cushion Vehicle, 공기 부양선

ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line

AIS : Automation Identification System

ASE : Advanced Shipbuilding Enterprise

AUV : Autonomous Underwater Vehicle

B2B : Business to Business

BMP : Barge Mounted Plant

BOM : Bill of Material

CAD : Computer Aided Design

CALS : Continuous Acquisition and Life cycle Support

CASPPR

CAVE : Computer Aided Virtual Environment

CIM : Computer Integrated Manufacturing

CIM : Computer Integrated Manufacturing

CPC : Collaborative Product Commerce

CRP : Contra-Rotating Propeller

CSDP : Computerized Ship Design and Prodcution

CSIC : China Shipbuilding Industry Corp.

CSSC : China State Shipbuilding Corp.

DAT : Double Acting Tanker

DB : Database

DMU : Digital Mockup

DTD : Document Type Definition

ECDIS : Electronic Chart Display and Information System

EDI : Electronic Data Interchange

ERP : Enterprise Resource Planning

FEM : Finite Element Modelling

FPSO : Floating Production Storage Off-loading

GSCAD : Global Shipbuilding CAD

GTT : Gas Transport & Technigaz

HTML : Hyper Text Markup Language

: Canadian Arctic Shipping Pollution Prevention Regulation

191

HVTS : High-Value Time-Sensitive

HYACS : Hydrofoil Air Cushion Ship

HYCAT : Hydrofoil Catamaran

HYSWAS : Hydrofoil Small Waterplane Area Ship

IACS : International Association of Classification Societies

IAS : Integrated Alarm System

IMO : International Maritime Organization

IMO : International Maritime Organization

INSROP : International Northern Sea Route Program

ISO : International Standard Organization

IT : Information Technology

KMS : Knowledge Management System

KNX : Korea Network Exchange

KRISO : Korea Research Institute of Ship and Ocean Engineering

LASH : Lighter Aboard Ship

LNG : Liquefied Natural Gas

LNG FPSO : Floating, Production, Storage and Offloading

LNG FSRU : Floating Storage & Re-gasification Unit

LPG FSO : Floating, Storage and Offloading

MARITECH

MARPOL : The Prevention of Marine Pollution from Ship

MBD : MAN B&W Diesel

MEPC : Maritime Environmental Protection Committee

MIS : Management Information System

MRP : Material Resource Planning

NCC : Nautical Conning Console

NDP : Nautical Data Processor

NGH : Natural Gas Hydrate

NiiiP : National Industrial Information Infrastructure Protocols

NRL : National Research Laboratory

NSRP : National Shipbuilding research Program

OPA : Oil Pollution Act

PAR : Power Augmentation of Ram Wing

PDM : Product Data Management

PDML : Product Data Markup Language, http://www.pdml.org/

192

PLCS : Product LifeCycle Support

PLM : Product LifeCycle Management

PSA : Passenger Service Act

QoS : Quality of Service

R&D : Research and Development

RDF : Resource Description Framework

RO-PAX : Ro-Ro Passenger

ROV : Remotly Operated Vehicle

SBD : Simulation Based Design

SBM : Simulation Based Manufacturing

SC : Sub-Committee

SCM : Supply Chain Management

SES : Surface Effect Ship,

SGML : Standard Generalized Markup Language

SI : System Integration

SOLAS : Safety of Life at Sea

SPB : Self-supporting Prismatic IMO Type B

STEP : Standard for the Exchange of Product model data

SWAACS : Small Waterplane Area Air Cushion Ship

TC : Technical Committee

TLP : Tension Leg Platform

TSL-F : Techno Super Liner - Foil

UMA : Unmanned Machinery Automation

VDR : Voyage Data Recorder

VIV : Vortex induced vibration

VLCC : Very Large Crude Oil Carrier, 대형 원유 운반선

VR : Virtual Reality

WCH : Wartsila Swiss

WG : Working Group

WIG : Wing in Ground Effect, 해면효과

XML : eXtensible Markup Language

193

선박분야 기술로드맵 - kist 전자도서관ric.kist.re.kr/openinfo/ship_trm.pdf · 동...

Documents