한화오션, 대형 액화 이산화탄소 운반선 개발 추진 [조선소식]

한화오션(대표이사 권혁웅 부회장)이 글로벌 업체들과 손잡고 친환경 선박 기술 개발에 박차를 가한다.

한화오션은 최근 그리스 Ecolog 및 미국 ABS 선급, 스코틀랜드 밥콕 LGE와 4만㎥급 대형 액화이산화탄소(LCO2) 운반선 개발을 위한 4자간 업무 협약(JIP)을 체결했다.

이번 협약으로 각 사는 보유한 이산화탄소 운반선 관련 전문 기술과 경험을 공유하고 이를 통해 안전성과 효율성을 갖춘 대형 액화 이산화탄소 운반선의 상세 설계와 사양을 만들겠다는 계획이다.

4개사는 선박 운항과 관련된 주요 이슈를 점검하고 운항 중에 발생하는 온실가스 최소화 방안에 관해 연구한다. 

또한 화물인 이산화탄소의 다양한 순도(purity)에 대해서도 검토해 최신 기술을 반영한 최적의 이산화탄소 운반선을 개발한다는데 초점을 둔다.

이번 협력을 주도하는 한화오션은 선박의 추진 성능에 관한 종합적 검토와 액화 이산화탄소 운반선의 핵심인 화물창 등 선박의 상세 설계에 관한 업무를 총괄하고 여기서 에코로그(Ecolog)사는 액화 이산화탄소 운반선 관련 글로벌 업계의 요구 사항과 선박 운항 노하우를 제공한다. 

Ecolog사는 그리스 해운선사 Gaslog의 그룹사로 선박 운영을 포함한 탄소 포집 및 활용·저장(CCUS) 분야에 특화된 업체다. 

글로벌 메이저 선급 중 하나인 미국 ABS사는 이번 협업에서 이산화탄소 순도에 따른 변수를 검토하고 전체적인 설계 사양에 관한 규정을 살피고 승인하는 역할을 맡는다. 

밥콕 LGE(Liquid Gas Equipment)사는 화물 운용 시스템 개발 전문 업체로 재액화장치를 포함한 화물 운용 시스템 관련 설계 개발 업무를 돕는다.

최근 전세계 조선·해운 업계에서는 탄소 중립 실현을 위한 방안 중 하나로 CCUS 개발의 중요성에 공감하며 이에 대한 관심과 기대감이 점차 커지고 있다. 

이러한 움직임은 실제 중소형 규모의 액화 이산화탄소 운반선 발주로 이어지고 있다. 

이에 한화오션이 집중하고 있는 대형 이산화탄소 운반선 수요 역시 향후 지속적으로 확대될 것으로 전망된다.

한화오션 관계자는 "이번 공동 연구를 통해 회사는 최적의 성능을 갖춘 액화 이산화탄소 운반선 개발을 완성해 이 분야 기술 경쟁에서 우위를 선점하겠다"며 "액화 가스 운반선 시장에서 독보적 기술력과 높은 품질을 인정받아 온 만큼 이 분야에서도 최강자로서의 입지를 유지해 나가겠다"고 말했다.

한화오션은 최근 2조원 유상증자를 발표하며 이중 6000억원을 투자해친환경 추진 시스템과 관련 운반선을 개발, 친환경 선박 시장을 선도하고 조선업의 지속 가능한 경쟁력을 확보해 미래 해양산업의 패러다임을 바꾸겠다고 선언한 바 있다. 

◆삼성중공업, 업계 최초 '레이저 고속 용접 로봇' 개발

삼성중공업이 업계 최초로 LNG운반선 화물창의 멤브레인 패널 접합 속도를 획기적으로 개선한 '레이저 고속 용접 로봇'을 개발했다.

이번에 개발한 레이저 고속 용접 로봇은 기존 방식인 플라즈마 아크 용접(PAW)과 비교해 속도가 최대 5배 가량 빨라 LNG운반선의 건조 생산 효율을 크게 높일 것으로 기대된다.

LNG화물창의 건조 과정은 크게 단열재 설치와 멤브레인 시공 으로 이뤄진다. 

이 중 극저온 액화 천연가스가 직접 닿는 멤브레인 패널의 시공은 고난도의 용접 작업이 대부분을 차지하고 있어 까다롭고 시간도 많이 소요된다.

업계에서는 숙련된 용접 기능인력의 확보가 어려워지고 PAW는 생산성 향상에 한계가 있어 새로운 용접 기술 개발이 요구돼 왔다.

이에 삼성중공업 생산기술연구센터는 2021년부터 레이저 용접의 기술적 특성을 응용해 멤브레인 화물창에 최적화된 고속 용접 로봇을 개발해 왔다.

'레이저 고속 용접 로봇'은 △레이저 빔을 일정한 간격과 속도로 회전시키는 워블(Wobble) △초점 위치를 변경하는 디포커싱(Defocusing)으로 넓은 비드(bead, 용접살)폭을 생성할 수 있으며 △레이저 변위 센서를 내장해 굴곡진 용접 위치도 자동으로 찾을 수 있는 특징이 있다.

2미터 길이의 멤브레인 패널 용접 시, PAW는 5분 정도 소요되는 반면 레이저 용접은 단 1분만에 끝날 만큼 속도가 빨라져 LNG 화물창 공정의 생산성을 획기적으로 끌어올릴 혁신 기술로 떠오르고 있다.

삼성중공업은 지난 달 한국형 LNG화물창(KC-2C)에 레이저 고속 용접 로봇을 적용하는 테스트를 성공적으로 마쳤으며 연내 프랑스 GTT社의 LNG화물창(MK-Ⅲ) 적용 테스트 완료 후 발주처 최종 사용 승인을 거쳐 생산에 본격 적용할 계획이다.

최두진 삼성중공업 생산기술연구센터장은 "레이저 고속 용접 로봇은 LNG운반선의 핵심 공정인 화물창 건조에 압도적 경쟁력을 유지할 수 있는 핵심 기술이 될 것"이라며 "향후 초저온 액화수소 운반선의 화물창으로 확대 적용할 계획"이라고 말했다.

거제=강종효 기자 k123@kukinews.com