국제유가가 고공행진을 치닫고 있는 가운데 조선업계는 태양광과 풍력, 천연가스 등 대체에너지에 대한 수요가 증가하며 반사이익을 얻는 것으로 나타났다. 특히 국제유가의 상승으로 오일메이저들이 지속적으로 해양플랜트를 발주하고 있어 국내 조선업계가 해양플랜트 비중을 점차 늘려가고 있다. 조선과 해양사업부문의 수주 비중을 살펴보면, 2007년도 25.2%에 불과했던 해양플랜트 비중은 올해 대형 조선사의 수주목표 중에 65.7%를 차지하고 있다.

석유와 천연가스는 인류가 사용하는 에너지 가운데 가장 사용하기 편리하고 품질이 우수한 자원이다. 육지에서 생산되는 석유와 천연가스의 양이 줄어들면서 해저에서 생산되는 비중이 계속 높아지고 있고, 최근에는 해저 원유 생산기술의 발달로 수심 2,000미터 이상의 심해지역과 사할린, 북극과 같은 극저온지역은 물론, 지진이 심한 지역에서도 유전개발이 진행되고 있다.

특히, 2000년대 초까지만 해도 배럴당 30달러에 불과하던 유가가 2008년에는 최대 150달러까지 치솟는 등 고유가 시대가 도래해 그동안 채산성이 맞지 않아 주목받지 못했던 한계유전(가스전)의 개발이 진행되면서 시추와 생산에 필요한 해양플랜트 설비의 수요도 급격하게 증가했다.

해저에 매장된 석유와 천연가스 등 에너지 자원을 개발하는데 사용되는 해양플랜트는 기능별로 자원의 매장유무를 탐사하는 시추설비인 ‘잭업리그(Jack-up Rig)’와 ‘드릴십(Drillship)’, 탐사를 마친 유전과 가스전에서 이를 생산하는 생산설비인 ‘FPSO(Floating Production Storage Offloading)’와 ‘LNG-FPSO’, 시추와 생산기능이 복합된 복합설비로 ‘해양플랫폼’과 ‘TLP(Tension Leg Platform)’,’반잠수식설비(Semi-submersible)’ 등으로 나뉜다.

또 이러한 설비는 설치장소와 형태에 따라 수심이 비교적 깊지 않은 연근해지역에 설치되는 고정식 설비와 심해저 자원개발에 사용되는 부유식 설비로 나뉜다. 고정식은 잭업리그, 해양플랫폼이 대표적이며, 부유식에는 드릴십, FPSO와 LNG-FPSO, TLP, 반잠수식설비(Semi-submersible) 등이 있다.

드릴십, FPSO, LNG-FPSO와 같은 해양플랜트 설비가 조선업계의 블루오션으로 각광받는 이유는 대표적인 고부가가치 제품이기 때문이다. 드릴십의 경우 척당 선가가 평균 5~6억 달러에서 최대 10억 달러에 이르며, 삼성중공업이 독점적으로 장기공급 계약을 체결한 로열더치셀의 LNG-FPSO는 가격이 척당 50억 달러로 삼성중공업의 반기 매출에 해당하는 금액이자, 초대형유조선 35척과 맞먹는 규모이다.

또 해양플랜트 설비는 전 세계에서 오직 국내 업체들만 건조할 수 있는 능력을 갖추었다. 해양플랜트 설비는 투입되는 해역의 조건, 설비가 수행하는 작업 등에 따라 다양한 설계와 건조기술을 요구하는데, 이를 충족할 수 있는 기술력을 갖춘 조선소는 국내 업체가 유일하고, 그 이유는 바로 기술인력에 있다.

설계 인력을 비교할 때 한국은 8,000여명으로 일본의 4배에 달한다. 2007년을 기준으로 볼 때, 서울대 등 16개 대학에서 연간 900여명의 기술인력이 배출되고, 이중에 650여명이 조선소에 취업하고 있다. 기능인력은 주요 조선소의 기술교육원과 실업계 고교 등에서 양성되어 연간 5,000명씩 취업하고 있다.

그러나 일본은 8개 대학에서 500여명의 기술인력이 졸업하지만 조선소에는 80~90명 만이 취업하는 것이 현실이다. 2006년 도쿄대 조선학과 졸업생 132명 중에 단 2명만이 조선소에 취업했을 정도다.

드릴십 세계 최강자, 삼성중공업

▲ 삼성중공업 드릴쉽

삼성중공업은 1996년 10월 미국 듀퐁그룹의 코노코(CONOCO)사와 유전개발 전문업체인 R&B사의 컨소시엄으로부터 국내 최초로 심해유정 개발용 드릴십을 수주했다. 유조선과 컨테이너선, 벌크선과 같은 일반 상선을 주로 건조해온 국내 조선업계에서 드릴십과 같은 고도의 기술을 요구하는 선박을 건조하는 것은 새로운 도전이었다.

삼성중공업은 드릴십 1호선의 성공적인 건조를 통해 세계 드릴십 시장에서 유리한 고지를 선점해 나갔다. 1호선을 수주한지 4개월만인 1997년 2월 동급의 드릴십 1척을 추가로 수주한 것을 비롯해 1호선 건조를 완료한 1998년 9월까지 전 세계에서 발주된 드릴십 12척 가운데 7척을 수주하는 저력을 발휘하였으며, 드릴십 시장 진입 2년 만에 세계 시장점유율 1위에 등극하는 기염을 토해냈다.

드릴십 발주는 2000년도에 중단된 이래 5년 만인 2005년 8월 재개됐으며, 그 첫 선박을 삼성중공업이 수주한 이래 현재까지 발주된 58척 중에 32척을 수주했다. 세계시장 점유율 55%를 기록하고 있다. 2008년에는 세계 최고가 선박으로 기록된 1조원 규모의 드릴십을 수주하기도 했다.

▲ 삼성중공업 씨드릴사로부터 수주한 반잠수식 시추설비

삼성중공업 관계자는 “종전의 고정식 해양플랫폼이나 반잠수식설비 보다 기동력이 뛰어나고 성능이 개량된 장비를 갖춘 시추설비를 요구하는 오일메이저들의 Needs를 한발 앞서 파악하고, 기술개발에 나선 결과”라고 말했다. 또 유전개발 지역이 대륙붕에서 심해로 옮겨가고 있으며, 극지방으로 확대됨에 따라 삼성중공업이 건조하는 드릴십 기술도 이에 맞춰 발전하고 있다고 덧붙였다.

삼성중공업이 개발한 극지용 드릴십은 얼음 덩어리들이 많이 떠다니는 북극해 지역에서 안정적으로 작업할 수 있도록 세계 최초로 내빙 설계가 적용되어 선체두께가 무려 4cm에 달하며, 기자재 보온처리를 통해 영하 40도의 혹한에서도 견딜 수 있도록 설계된 것이 특징이다. 이 드릴십은 세계 최고 속도의 드릴링 기술을 갖추었을 뿐만 아니라 북해지역 국가들의 까다로운 환경기준과 작업 안정성, 작업 환경의 친화성 등의 관련법규를 세계 최초로 적용시키는 등 선진기술의 총 집약체로 평가받고 있다.

경쟁사보다 한 발 앞서 드릴십 시장이라는 새로운 시장을 개척하고 기술을 개발했을 뿐만 아니라 가장 많은 건조경험을 갖고 있다는 것도 삼성중공업이 드릴십 분야의 절대 강자로 자리잡게 된 배경이다.

삼성중공업은 현재까지 총 20척의 드릴십을 성공적으로 인도하며 건조기술과 노하우를 축적해왔다. 올해는 12척의 드릴십을 고객사에게 인도할 예정이다.

대우조선해양 드릴십 15기 수주

▲ 대우조선해양 드릴쉽

대우조선해양은 1980년 국내 최초로 미국 알앤비(R&B)社로부터 드릴링 리그를 수주했다. 그리고 현재 국내 조선업체 중에 가장 많은 드릴링 리그를 수주, 인도해 그 기술력을 입증받고 있다. 또 최근에 수주한 드릴링 리그는 깊은 바다에서 해저면에 고정하지 않고도 정확히 시추작업을 할 수 있는 최첨단 위치제어시스템(Dynamic Positioning System)과 얕은 바다에서 시추작업을 할 수 있는 계류시스템(Mooring System)을 함께 갖추고 있는 제6세대 모델의 최신형 드릴링 리그다.

드릴십 부분에서 대우조선해양은 2006년 처음으로 진출하여 2011년까지 총 15기를 수주했다. 대우조선해양의 고유모델 ‘DSME-10000’, ‘DSME-12000’에는 안정된 선체 고정을 위한 다이나믹 포지셔닝 시스템(DPS), 안전한 시추작업을 위한 7중의 폭발방지장치(BOP), 분출압력을 낮추기 위한 장치(Kill&Chok Manifold) 등 보다 진일보한 기술들이 적용됐다.

한편, STX그룹은 2007년 10월 세계적인 엔지니어링 어체인 ‘테크닙(Technip) 프랑스’社로부터 심해용 해저파이프 설치 플랜트를 2.2억달러에 수주하면서 처음으로 해양플랜트시장에 진출했다. 해저파이프 설치 플랜트는 해상유전에서 생산한 원유와 가스를 운송하기 위해 해저 파이프라인을 설치하는 기능을 갖추었다. 길이 187미터, 폭 31미터에 20노트의 속도로 이동할 수 있으며, 140명의 인원을 수용할 수 있다.

이후 STX중공업은 2008년 9월 미국 시추전문회사인 노블드릴링홀딩스(Noble Drilling Holdings)社로부터 드릴십을 12억불(옵션포함)에 처음 수주했다. STX중공업이 수주한 드릴십은 길이 189미터, 폭 32.2미터에 약 11노트의 속력으로 이동할 수 있으며, 180명이 승선하여 수심 3,050미터까지 시추작업이 가능한 첨단 드릴십으로 올해 인도될 예정이다. 2010년 8월 STX조선해양은 노블드릴링홀딩사로부터 드릴십 선체 공사를 추가 수주하면서 드릴십 시장을 적극 공략해 나가고 있다. 이번에 수주한 드릴십은 2008년에 수주한 것과 동형으로 2012년에 인도될 예정이다.

STX조선해양은 유럽 설계사와 공동으로 개발한 ‘콤팩트 드릴십(Compact Drillship)’선형을 적용할 계획이라고 밝혔다. 콤팩트 드릴십은 기존 대형 드릴십과 동일한 시추성능을 유지하면서 선박의 크기는 축소한 드릴십으로 북해(North Sea, 北海)와 같은 악천후 지역에서도 시추가 가능하도록 설계됐다. 무엇보다 운항이 용이하고 연료비 등 유지보수비용을 절감할 수 있는 저탄소 친환경 선박이라는 장점을 가지고 있다.

이밖에도 STX중공업은 2008년 삼성물산과 함께 부유식 원유저장설비를 5,000억원에 수주하였으며, 2009년 10월 JDN그룹으로부터 1만 1,800dwt급 준설선 2척과 6,500dwt급 매립선 1척을 수주하는 등 해양플랜트시장을 적극 공략하고 있다.

단일품목 최고가 FPSO 인도

▲ 삼성중공업 LNG-FPSO

드릴십이 해저 자원의 탐사와 시추를 목적으로 한다면, FPSO는 탐사와 시추를 마친 해저유전에서 원유를 생산할 수 있는 해양설비이다. 선박형태의 설비로 물위에 떠서 해저석유를 생산하고, 저장, 하역하는 설비로 ‘해상 정유공장’이라고도 불린다. 드릴십과 마찬가지로 전 세계 FPSO 시장 역시 국내 조선업체가 석권하고 있다.

FPSO가 물 위에서 원유를 생산하는 공장이라면, LNG-FPSO는 원유를 생산, 저장하는 일반적인 FPSO와 달리 해상에서 천연가스를 생산, 액화, 저장할 수

▲ 삼성중공업 200만 배럴급 FPSO

있는 LNG 생산설비로 삼성중공업이 세계 최초로 개발했다.

삼성중공업은 2008년 신개념 선박인 LNG-FPSO를 세계 최초로 개발하였으며, 2008년 이후 전 세계에서 발주된 LNG-FPSO 6척을 모두 수주해 100%의 시장점유율을 기록하고 있다.

기존에는 △가스전에서 뽑아 올린 천연가스를 파이프라인을 통해 육상의 액화·저장설비에 보관해 두었다가 LNG선으로 운송했으나 △삼성중공업이 개발한 LNG-FPSO는 해상에서 바다로 액화·저장할 수 있는 설비를 장착시킨 복합기능 선박으로 평균 2조원에 달하는 육상 액화·저장설비 건설이 필요 없으며 △중·소규모 해양가스전의 상업화도 가능하다는 장점이 있다.

특히 삼성중공업은 2009년 7월 세계적 오일메이저인 로열더치셀과 향후 15년간 LNG-FPSO 최대 10척, 500억 달러 규모를 건조한다는 내용의 장기공급 계약을 체결했으며, 2010년 3월에는 이중에 첫 번째 LNG-FPSO에 대한 계약을 체결한 바 있다.

이 LNG-FPSO는 △투입되는 주요 장비 등 필요한 모든 항목에 대한 단가를 먼저 결정하고 △작업해역 환경조건 등을 감안한 상세설계가 완료된 후 물량과 전체 금액을 산정함으로써 돌발변수나 물량 증감에 따른 영향을 받지 않고 안정적인 수익을 낼 수 있는 계약구조를 채택하고 있다. 업계에서는 프로젝트 규모가 척당 40~50억불이 될 것으로 추정하고 있다.

▲ 대우조선해양 파즈플로어FPSO

대우조선해양은 2011년 1월 12일 2조 6,000억원에 달하는 단일품목으로는 세계 최대규모인 Pazflor FPSO(Floating, Production, Storage&Offloading Unit, 부유식원유생산저장하역설비) 1척을 프랑스 토탈(Total E&P Angola)社에 무사히 인도했다. 이 설비는 계약 금액뿐만 아니라 그 크기에 있어서도 현재까지 전 세계에서 신조 발주된 FPSO중에서 가장 큰 규모이다. 길이 325미터, 폭 61미터, 깊이 32미터로 제작된 이 설비는 자체 무게만 12만톤에 이르며, 총 26만톤(190만 배럴)의 원유를 저장할 수 있다. 또 두 개의 유정에서 동시에 원유를 생산할 수 있다.

단일 규모로 2조원이 넘는 해양설비를 발주한다는 것은 오일메이저도 망설여지는 초대형 프로젝트이기 때문에 대형 해양플랜트 공사일수록 여러 업체로 공사를 나눠 발주하여 위험도를 낮추고 있다. 그러나 대우조선해양은 세계 최대 규모의 FPSO를 ‘턴키방식’으로 수주했다. 대체로 FPSO는 발주사인 오일메이저의 주도아래 상부와 하부 구조물을 따로 발주해 합체하는 방법을 사용해 왔기 때문에 그 가격이 많아야 5,000억원 이하인 경우가 많다. 그러나 대우조선해양은 10억 달러 규모의 초대형 FPSO의 상하부를 함께 수주하면서 고부가가치 해양 FPSO 건조능력을 세계적으로 인정받고 있음을 확인했다.