7일 대우조선해양 옥포조선소에서는 세계 최초 쇄빙LNG선의 완공을 기념하는 행사가 열렸다.
선주인 러시아 국영선사 소브콤플롯(Sovcomflot)社가 출항에 앞서 선박의 안전을 기원하고 대우조선해양 임직원들의 노고에 감사의 뜻에서 마련한 행사다.
행사에는 대우조선해양 이성근 부사장, 소브콤플롯 로버트 톰슨(Robert Thompson) 부사장 등 양사 관계자들이 참석했고, 러시아 정교회 성수식과 감사패 및 기념품 전달식 등이 함께 진행됐다.
이번 선박은 길이 299m, 폭 50m로 17만2,600㎥(우리나라 전체가 이틀간 사용할 수 있는 양)의 LNG를 싣고 최대 2.1m 두께의 얼음을 부수며 나갈 수 있는‘아크(ARC)-7’급 쇄빙LNG선이다.
얼음과 직접 맞닿는 선수와 선미 부분에는 일반 선박 강판보다 3배가량 두꺼운 70mm 두께의 초고강도 특수강판을 사용했다.
대우조선해양은 지난 2014년 전세계 조선업계의 관심이 집중된 야말(Yamal)프로젝트 수주경쟁에서 척당 3억2000만 달러인 쇄빙LNG선 15척 모두를 수주됐다.
세계에서 가장 많은 LNG선을 수주한 최고의 기술력을 인정받은 것이다.
쇄빙기능과 LNG 운반기능을 조합하여 세상에 없던 쇄빙LNG선을 건조하며 대우조선해양은 그 동안 쌓은 수많은 설계 경험과 생산ㆍ시운전 기술력, 중앙연구소의 다양한 연구개발 등 모든 기술력을 집중했다.
영하 52도의 극한에서도 모든 장비가 안정적으로 가동할 수 있는 최적의 방한처리 기술과 전후 양방향 쇄빙 운항 능력을 극대화하기 위해 360도 회전이 가능한 15MW급‘아지포드 스러스터(Azipod Thruster)’3기를 장착해 상선분야 최초의 특수 추진시스템과 연료공급장치 등을 적용했다.
특히 LNG 탱크에서 발생하는 기화가스(BOG : Boil-off Gas)를 추진연료로 엔진에 공급하는 LNG 연료공급장치(FGSS : Fuel Gas Supply System)와 발전기에 가스연료를 공급하는 D-VaCo(DSME Vaporizer and Compressor) 시스템 등 대우조선해양이 자체 개발한 고유기술을 적용해 친환경, 고효율 선박에 대한 선주의 요구를 완벽하게 실현했다는 평가를 받았다.
또 최근 진행된 해상시운전 및 가스선적 검사에서 추진시스템 고장을 가정한 검사 등 선주의 까다로운 요구 조건에도 지속적으로 가스연료를 공급할 수 있음을 입증했다.
검사 직후 선주들은 감사의 편지를 보내와 대우조선해양의 완벽한 건조 능력과 LNG선 관련 기술력을 높이 평가했다.
대우조선해양 이성근 부사장은 “앞으로 북극해 자원개발이 더욱 활발해 질 것을 예상해 지난 2008년부터 극지용 선박 연구개발과 투자를 선제적으로 진행해왔다”며“이번 쇄빙LNG선의 성공적인 건조로 향후 극지용 선박 시장에서 독보적인 경쟁력을 가지게 될 것으로 확신한다.”고 말했다.
향후 이 선박은 오는 8일 옥포조선소를 출항해 북극해의 빙해지역으로 이동, 내년 1월 말까지 쇄빙성능 검증을 위한 '빙해 운항테스트(Ice Trial)'를 하게 된다.
이 과정을 마치게 되면 곧바로 러시아 야말반도 사베타항(Sabetta Port)항으로 이동, 최종 인도될 예정이다.
한편 대우조선해양은 이번 첫 쇄빙LNG선 출항을 시작으로 내년 하반기부터 2020년까지 순차적으로 14척을 선주 측에 인도하기 위해 생산에 박차를 가하고 있다.
나머지 14척의 선박에는 첫 호선 건조 경험과 연속 건조의 이점을 활용, 생산비용 절감과 공기 단축을 이끌어내 회사의 경영정상화에도 기여할 것으로 보인다.
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야말 프로젝트 : 시베리아 최북단 야말반도에 매장된 약 1조2500㎥의 천연가스전을 개발해 연간 1,650만톤의 LNG를 생산하는 사업. 러시아 최대 가스회사인 노바텍(Novatek), 프랑스 토탈(Total), 중국 CNPC(China National Petroleum Corporation) 등 세계 유수 자원개발 기업이 참여하는 대규모 프로젝트로 러시아 블라디미르 푸틴(Vladimir Putin) 대통령도 관심을 쏟고 있다.
야말 프로젝트의 연간 생산 예정량은 1천650만t 으로, 우리나라가 사할린-2 프로젝트에서 들여오는 연평균 LNG 도입량(150만t)의 10배가 넘는 규모. 천연가스 추정 매장량도 1조2500억㎥ 정도로, 이는 우리나라가 60년 가까이 사용할 수 있는 양.
쇄빙 LNG선 수주의 가치 : 야말 반도에서 생산되는 LNG를 운반하기 위해 쇄빙기능과 LNG 운반 기능을 동시에 갖춘, 기존에 존재하지 않았던 선박이 요구됨. 2012년 무렵부터 총 15척에 달하는 쇄빙 LNG운반선을 수주하기 위해 조선업체 간 치열한 경합이 펼쳐짐. 13개 글로벌 선사와 한국, 일본, 러시아 국영조선소 등 7개 조선업체가 초기 입찰에 초대를 받은 것으로 알려짐.
대우조선해양은 척당 3억 2000만달러 이상인 선박을 모두 수주하여, 약 5조원 규모의 계약을 체결해 조선업계에서 야말 프로젝트는‘잭팟’으로 불렸음.
선박이 고가인 이유 :쇄빙 LNG운반선은 척당 가격이 3억 2000만 달러에 달하는 고부가가치 선박. 척당 약 2억 달러 수준인 일반 LNG운반선의 1.6배 비싼 금액.
일반 LNG선은 평균 20mm 강판 사용. 쇄빙LNG운반선은 평균 30~40mm 초고강도 강판을 사용. 특히 얼음과 정면으로 부딪치는 선수, 선미 부분은 특수강재인 70mm 강판이 사용됨.
대우조선해양의 수주 비결 : 선주측과 협상과정에서 기술적 쟁점이 됐던 것은 2.1m의 얼음을 깨고 나가기 위해 얼마만큼의 추진력이 필요한지를 계산하는 것. LNG운반선 특성상 선체 내부에 엔진 룸으로 확보할 수 있는 공간은 제한적이어서 예상 동력 수치가 어긋날 경우 배가 좌초하는 경우가 발생하기 때문.
협상 과정에서 대우조선해양이 선주 측에 제시한 예상 추진력 수치는 선주 측이 실험기관을 통해 자체 도출한 예상 수치와 일치하여 선주 측이 대우조선해양의 기술력에 감탄한 계기가 됨.
사전 준비 : 대우조선해양은 2008년부터 극지용 선박 개발을 시작해 극지용 탱커, 극지용 LNG운반선, 극지용 드릴십을 개발하는데 성공.
2011년 4월 핀란드에서 열린 북극해 관련 포럼(Arctic Forum)에 참가한 대우조선해양은 전 세계 조선소와 선주들이 모인 자리에서 극지용 LNG 운반선 모형을 공개. 실물 쇄빙 LNG운반선을 1:36 비율로 축소한 해당 모형은 평탄빙은 물론 빙맥 (ice ridge)까지 깨고 나가는 데 성공하여 기술적으로 완벽히 준비되어 있던 점이 야말 프로젝트 수주로 이어짐.
건조 상황 : 쇄빙 LNG운반선은 단순하고 투박해 보이지만, 선체 내부에 기존 선박 대비 두 배 이상의 보강재 설치됨. 일반 상선의 경우 80cm~100cm 간격으로 보강재를 설치하지만 쇄빙 LNG운반선의 경우 40cm 간격으로 제작. 대우조선해양은 야말 프로젝트를 위한 전용 용접 로봇까지 개발 완료.
적용된 주요 시스템 및 장치
➀ D-VaCo 시스템 : 컴프레서(Compressor, 연료 압축장치)와 베이퍼라이져(Vaporizer, 기화기)를 병렬로 운전하면서 경제적인 운전 조건을 제공해주는 LNG연료공급장치로 예전 전기추진방식의 LNG선에 적용한 연료공급장치인 VaCo의 장점과 효율을 한 단계 업그레이드한 시스템이다.
➁ LNG 연료공급장치(FGSS, Fuel Gas Supply System) : Fuel Gas Compressor, D-VaCo, Heat & Vaporizer, HD Compressor, Fuel Gas Pump로 구성되어 있으며, 이 장비들을 이용하여 선박의 전기를 공급하는 발전기와 추진체인 엔진에 액화천연가스 연료를 공급시켜주는 시스템이다.
➂ 아지포드(Azipod) : 선박운항에 필요한 Main Propulsion System이다. 각 15MW로 구성된 아지포트(Azipod) 추진체 3개가 장착돼 최대 2.1m 두께의 얼음을 스스로 깨며 최고 5노트의 속도로 운항 가능하며, 360도 회전을 하면서 선수/선미 양방향으로 운항되는 전기 추진체이다.
프로젝트 추진 경과
- 2011년 8월 17일: Yamal LNG선 프로젝트 참여 의사 등록
- 2013년 7월 3일: Yamal LNG와 Slot Reservation Agreement(선표예약합의서) 체결
- 2013년 11월 13일: 푸틴대통령 방한 시 러시아 조선산업 개발협력 MOU 체결
- 2014년 2월 14일: Sovcomflot 선주와 당사 간 1호선 계약 서명
- 2014년 7월 8일: Teekay / MOL 선주와 후속 호선(9척) 계약 체결
- 2014년 12월 29일: Yamal Trade 선주와 후속 호선(5척) 계약 체결
- 2015년 7월 30일: Yamal Trade 5척이 Dynagas로 Novation(계약 이관) 체결
- 2014년 11월 10일 : 아크(ARC)-7급 쇄빙 LNG선‘IR52 장영실상’기술혁신상 수상
- 2016년 1월 18일 : Yamal LNG 첫 호선 진수식
