주요 현황과 이슈
해양환경에 대한 범지구적 노력과 강력한 규제가 본격화되면서 조선·해양산업에서도 기업들의 사회적 책임이 강화되고 있습니다. 국제해사기구 (IMO)의 선박 관련 환경규제는 지속적으로 강화되어 선박이 배출하는 온실가스 배출량을 2008년 대비 2050년까지 50% 감축하도록 규제하고 있습니다. 삼성중공업㈜은 IMO01 2020, EEXI, CII 등 선박 GHG 배출에 관한 환경규제에 선제적으로 대응 하기 위해 친환경 선박 기술을 개발하고, 이를 적용 한 선박을 성공적으로 인도하여 친환경 선박 시장에서 건조 능력 및 기술력을 입증해오고 있습니다.
또한 4차 산업혁명으로 인한 제조업의 패러다임 역시 변화하고 있습니다. 기존 제조방식에 ICT/ IoT02 기술을 접목하여 생산 프로세스와 시스템을 혁신하는 활동이 요구됩니다. 삼성중공업은 DT 기반의 생산체계 지능화와 계획 정도의 고도화, 그리고 일·방식의 변화까지 모두 포함한 스마트 조선소 구축을 목표로 스마트 SHI를 추진하고 있으며 세계 최고 수준의 제조 역량과 DT 역량의 융합을 통한 차세대 지능형 스마트 조선소를 완성하기 위해 노력하고 있습니다.
01 IMO: International Maritime Organization, EEXI: Efficiency Existing Ship Index, CII: Carbon Intensity Indicator, GHG: Greenhouse Gas
02 ICT: Information and Communication Technology, IoT: Internet of Things, DT:Digital Transformation
최근 주요 혁신 성과 사례
➊LNG 재액화 시스템(X-Reli) 실증 성공
당사는 2022년 6월 독자 기술로 개발한 저압이 중가스엔진(X-DF)용 LNG 재액화시스템(X-Reli) 의 성능 검증에 성공하였습니다. LNG 운반선의 영하 163도 극저온 화물창에서 자연적으로 기화되는 LNG 증발가스(Boil off Gas)를 다시 액화시켜 화물량을 손실 없이 보존하는 기술로 별도 냉매 충전없이 자체 증발 가스를 냉매로 사용하는 저압(50기압 미만) 냉각공정 특허 기술을 적용해 차별화된 운전 관리 편의성과 높은 안정성을 확보하였고 실제 선박에 탑재되는 동일한 시스템으로 성능 검증에 성공, 제품의 신뢰도를 높임으로써 최근 LNG 가격의 급등으로 화물량 보존 기술에 관심이 커진 해외 주요 선사 및 선급 관계자들에게 큰 관심을 받았습니다.
➋선박용 이산화탄소 포집 및 저장 시스템 개발
당사는 2022년초 LNG 연료추진 선박에 적용 가능한 선박의 이산화탄소 포집 시스템을 개발하여 국내 최초로 한국 선급인 KR로부터 기본 인증을 획득 하였습니다. 본 기술은 아민 계열의 액상 흡수제를 사용해 선박 엔진이나 발전기에서 연소하는 LNG의 배기가스 중 이산화탄소를 분리·회수하는 친환 경 기술로서 LNG 추진 기술과 탄소 포집 기술의 결합을 통해 단계적으로 강화되는 선박 배기가스 배출 규제에 대응할 수 있는 친환경 솔루션입니다. 지속적으로 해외 기업들과의 기술협력을 통해 탄소 포집 공정기술을 최적화하고 기술의 신뢰성을 높이는 연구를 지속하여 ’24년까지 LNG 추진 선박에 최적화된 탄소 포집 기술을 상용화할 계획입니다.
➌스마트십 솔루션/원격 자율운항 시스템
고객들의 OPEX03 절감 및 경제·안전 운항, 원격 유지 보수기능을 위해 Digitalization 기술 기반의 스마트십 솔루션(SVESSEL)을 개발하여 당사에서 건조 중인 선박에 적용해오고 있으며 독자 기술로 개발한 원격 자율운항 시스템(SAS)을 실제 대형선박에 적용하여 ’22년 11월 해양수산부로부터 ‘SAS 의 선박 실증을 위한 선박안전법 특례’를 업계 최초로 승인받아 목포에서 독도까지의 950km 거리를 자율 운항하는데 성공하였습니다. 향후 주 항해 장비로서의 제품 확장을 통해 선박 자율 항해 시장을 선도하기 위해 노력하고 있습니다.
➍생산 업무혁신 플랫폼 개발
기존 여러 시스템에 분산되어 관리되었던 생산 공정의 데이터들은 실시간 공유에 어려움이 많았고, 각종 회의 진행과 의사 결정을 위한 보고 자료 준비에 많은 시간을 투입해야 했습니다. 이러한 생산 현안에 대한 의사 결정 지연 예방과 공정 간의 긴밀한 협업 지원 및 리스크 관리를 위하여 시스템 기반의 일방식의 혁신을 위한 생산 통합 업무 플랫폼을 개발하였습니다. 실시간으로 공정 데이터를 시각화하고 연계하여 사용자별 의사 결정과 협업에 필요한 정보들을 한 번에 빠르게 통합 제공이 가능해졌으며, 또한 생산 실적 회의 자료들을 시스템으로 대체함으로써 Paperless 보고 문화의 혁신을 이뤄냈습니다.
➎ DT/VR
Digital Twin 기술 기반으로 당사의 독자 개발 기자재 시스템(X-Reli, SENSE IV)에 대한 Digital Twin을 구현하였습니다. 특히 3D 모델 기반으로 시스템의 장비 현황 및 운전 상태에 대한 원격 모니터링이 가능하고 다양한 형태의 공정 Simulation 구현이 가능하여 공간/시간의 제약없이 시스템 정보에 접근 가능한 플랫폼을 개발하였습니다. 또한 VR04 기술 기반으로 보다 현실적인 교육 및 안전 콘텐츠들을 개발하여 지게차, 추락, 낙하물, 밀폐구역 등 현장의 위험성을 가상현실로 재현하여 실제와 같이 체험할 수 있도록 구현하여 작업자들의 생산 품질을 향상시키고 안전의식을 제고하여 안전사업장 A등급을 획득하였습니다.
03 OPEX: Operating Expenditure, SAS: Samsung Autonomous Ship
04 VR: Virtual Reality
2023년 연구 개발 계획 및 목표
점점 강화되는 환경규제와 높아지는 고객의 품질 요구에 대응하기 위해 2023년에는 에너지, 친환경, 스마트십, 설계/생산 효율화의 4대 중점 추진 분야를 선정하여 연구개발을 진행할 예정입니다.
환경규제에 대응하기 위한 대체 연료 연구로 보유중인 LNG 실증설비를 활용한 핵심기술 내재화를 통해 LNG 제품군의 시장경쟁력을 강화하는 동시에 무탄소 연료인 암모니아 추진선의 상용화를 위한 핵심기술 개발과 검증을 위한 암모니아 실증설비를 ’23년 말까지 구축하고 실증 시험을 추진할 계획 입니다. 또한 탄소 포집/수소/원자력 등 차세대 에너지에 대한 기술개발에도 매진할 계획입니다.
선종별 특화 스마트선박 솔루션 개발을 통한 OPEX 효율화 추진과 대양 및 연안 항해에서 사용 가능한 자율항해기술의 상용화를 위한 연구개발도 적극 추진하고, 조선 시장 회복기로 급증한 수주물량 대응을 위해 DT/ICT 기반의 생산/설계 최적화를 극대화하는 등 친환경/스마트 기술 선점에 총력을 다할 계획입니다.
기업 및 연구소 소개
조선·해양산업은 기술, 자본, 노동이 집약적으로 투입되는 산업으로 높은 기술 수준과 대규모 자본, 우수한 노동력을 필요로 합니다. 삼성중공업은 1974년 설립 이후 2021년 12월까지 세계 유수의 선사로부터 선박과 해양설비 1,364척을 수주해 그중 1,220척을 성공적으로 인도하였으며 드릴십, FPSO, FLNG 분야에서 세계 최대 건조 실적을 보유하고 있습니다. 삼성중공업은 차별화된 기술 경쟁력과 턴키 제작 능력, 해양개발설비의 핵심인 탑 사이드 설계 시공 능력을 갖추고 있으며, 고도의 안정성과 기술을 필요로하는 고정식 해양설비, TLP, 부유식 해상구조물 등 해양개발설비 시장에서도 축적된 선박 건조 기술을 바탕으로 세계 주요 오일 메이저 기업들로부터 인정을 받고 있습니다.
최근 환경문제를 해결하기 위한 전 지구 차원의 이행 노력이 강화되고 4차 산업혁명으로 미래 선박 시대로 전환됨에 따라, 삼성중공업은 ICT를 업무 전반에 적용하고 자율운항선, 친환경 연료추진 선박 등 친환경 선박 기술개발에 집중하여 조선·해양산업의 미래를 선도하고자 노력하고 있습니다. 삼성중공업은 조선해양연구소를 중심으로 거제·판교·대전 R&D센터에서 거점별로 특화된 기술 및 제품 연구를 진행하고 있습니다. 사업과 연계한 연구 개발 수행, 제품 경쟁력 강화를 위한 성능 및 원가경쟁력 제고, ICT 기술 접목을 통한 설계·생산 효율 극화를 목표로 다양한 연구과제를 수행하고 있습니다. 지속적인 연구개발 활동과 친환경 연료 실증설비 등의 기반시설 확충을 통해 고객이 요구하는 품질과 최고의 제품 성능을 구현하기 위해 최선을 다하고 있으며, 성능 및 품질 차별화와 원가절감 향상으로 글로벌 경쟁력을 확보하고자 노력하고 있습니다.
