조선업계 '친환경·연료절감'기술경쟁 치열… 스마트선박 집중

자율운항선 시장 5년내 184조
현대重, AI 등 첨단 기술 적용
'힘센엔진' 개발 연료비 절감 기대
대우조선, 친환경 선박 개발 주력
HMM에 자제 개발 스마트십 인도
삼성重, 공기윤활 '세이버 에어'
LNG선 적용해 에너지절감 효과

현대중공업 자율운항 시스템 하이나스 현대중공업 제공

최근 국내 조선업계는 친환경과 연료절감 '두 마리 토끼'를 다 잡으려는 '스마트십 경쟁'이 한창이다.

전세계적인 뉴딜정책 바람을 타고 질소산화물과 미세먼지 배출량이 많은 디젤 엔진 선박 보단 액화천연가스(LNG) 선박으로 대체해 나가는 것에서 그치지 않고, 자체적으로 친환경 전력을 만들거나 연료를 최소한으로 사용하도록 하는 등의 기술 개발에 나서고 있다.

9일 조선업계 및 글로벌 시장조사업체인 어큐트마켓리포츠에 따르면 자율운항선박 및 관련 기자재 시장은 연평균 12.8% 성장해 오는 2025년 시장규모가 1550억 달러(약 184조2020억원)에 달할 것으로 전망된다. 이 때문에 국내 주요 조선사들은 시장을 선도하기 위해 '스마트십'에 집중하고 있다.

지난 2011년 3월 세계 최초로 스마트십을 선보인 현대중공업은 스마트십을 통해 엔진과 제어기, 각종 기관 등의 운항 정보를 위성을 통해 육상에서 모니터링하고, 원격 진단 및 제어할 수 있다. 스마트십 수주만 400여척에 이르며 기술 발전을 위한 연구 개발에 박차를 가하고 있다.

2017년에는 사물인터넷(IoT)기술을 적용한 '통합스마트십솔루션(ISS)'을 개발했다.

올 상반기에는 세계 최초로 스마트십에 '항해지원시스템(HiNAS)'을 탑재하기도 했다. 해상에서 자율운항을 가능토록한 이 기술은 인공지능이 선박 카메라 분석을 통해 주변 선박을 자동으로 인식해 충돌 위험을 판단하고, 이를 증강현실(AR) 기반으로 항해자에게 알리는 시스템이다.

현대중공업은 올해부터 인공지능(AI), 빅데이터, IoT 등 첨단 기술을 적용한 독자모델 엔진인 힘센엔진(HiMSEN)을 개발했는데, 이로 인해 연간 약 10% 이상 비용으로는 수십억원에 달하는 연료비 절감 효과가 기대된다.

대우조선해양도 친환경 흐름에 맞는 탈탄소와 스마트 기술을 도입해 효율성을 높이는 선박 개발에 주력한다는 방침이다.

자체 개발한 플랫폼 스마트십 4.0을 기반으로 개발한 스마트십을 HMM에 인도, 완료했다. 더 나아가 운항 환경 측정 강화, 유지보수, 안전운항 기능을 지속적으로 개발해 궁극적으로는 자율운항이 가능하도록 연구를 진행하고 있다. 연구는 옥포 조선소 내 에너지실험센터와 시흥 연구단지에서 진행 중이다.

대우조선해양은 가상으로 사전에 위험을 미리 감지하는 디지털 트윈십, 운전 중인 선박 엔진 축의 회전력으로 전력을 생산하는 친환경 기술인 축발전모터시스템, 공기를 이용해 저항을 줄이는 공기윤활시스템 등을 통해 연간 수억원에 달하는 연료비 절감을 기대하고 있다.

삼성중공업도 친환경 연료절감을 위한 기술개발에 한창이다.

대표적으로 에너지 절감 장치(ESD·Energy Saving Device) 중 하나인 공기윤활시스템이 있다. 특히 자체 개발한 공기윤활시스템인 세이버 에어(SAVER Air)를 LNG운반선에 적용해 5%의 에너지 절감 효과를 보기도 했다.

또 선박의 프로펠러로 유입되는 해수의 흐름을 균일하게 함으로써 프로펠러의 추진력을 증가시켜 연비를 향상시키는 연료 절감 장치 세이버 스테이터 디(SAVER Stator-D)를 적용해 약 3%의 연비 절감효과를 입증했다.

[e-mail] 박지애 기자