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‘쿵쾅쿵쾅’, 바다를 항해하는 선박의 심장 ‘엔진 및 발전기 산업’!

메탈넷코리아(월간 해양과조선) 취재부 이명규 기자(Journalist Lee Myoung Kyu)
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  • 인터뷰 ①: 현대중공업 중형엔진설계부 부장 안광헌(핵심기술과 부품산업을 육성에 힘써야 할 것!)
    선박용 엔진분야 세계 2위인 두산엔진은 연간 900만 마력의 엔진생산으로 세계 시장의 25%를 점유, STX엔진의 경우 연간 300만 마력의 엔진을 생산하며 국내 엔진생산업체가 세계 엔진생산의 약 50%
  • 인터뷰 ②: 두산엔진 영업기획팀 팀장 박형권 (엔진 제작기술에 있어서는 국내가 단연 으뜸!)
    엔진산업의 전방산업인 조선산업의 전망을 짚어보면 대형 컨테이너선박의 수주가 예상보다 빠르게 시장에 나왔고, 대부분의 수주를 국내 조선소에서 받았다. 그에 따라 물량자체는 2009년에 비해 증가
  • 인터뷰 ③: STX 기계엔진사업본부 상무 박기문(설계기술개발의 부진, 수요창출모색이 키워드!)
    조선 업황의 부분적 회복 예상에 따라 해상용 엔진 시장도 컨테이너, LNG 및 Off-Shore 선박을 중심으로 작년 대비 약간의 증가가 예상되나, 국내의 경우 대다수의 중소형 조선소가 RG 발행 불가에 따른
  • 인터뷰 ④: 대동선박엔진 대표이사 전종오(가격경쟁이 아닌 품질경쟁으로 경쟁력을 확보!)
    현재 일감이 부족하여 중소업체의 상황이 어렵기는 하나, 최근 원자재비의 상승으로 인해 수입엔진들 역시 가격이 상승하고 있어 국내 제품의 시장확대 기회가 조금씩 확대되고 있는 것으로 판단된다.
  • 인터뷰 ⑤: 만디젤앤터보코리아 대표이사 이강기(세계 최고의 국내 엔진업계, 시장개척이 키워드!)
    국내의 엔진제작사들은 벌써 수주되어 있는 물량과 앞으로 예상되는 수주물량을 고려하여 국내 엔진생산규모를 2007년 1,700만 마력에서 2010년 3,700만 마력으로 2배 이상 키우는 대규모 시설투자를 시작
  • 인터뷰 ⑥: 두산인프라코어 차장 서수원(환경규제의 체계적인 기준 관철시켜야…)
    국내에서는 자동차의 엔진을 중소형 선박용 엔진으로 개조 후, 판매하는 업체가 주를 이루고 있으며, 당사와 같이 공장라인에서부터 아예 중소형 선박용 엔진을 제작하는 곳은 따로 없는 것으로 알고 있다.
  • 인터뷰 ⑦: 커민스코리아 엔진사업부 이사 이보선(환경규제와 연비 개선, 기술개발의 트렌드!)
    선박용 대형 엔진 및 발전기 수요는 조선산업의 수주실적과 궤를 같이 한다고 볼 수 있다. 선박의 건조는 계약부터 인도 시점까지 상당 기간 차이가 있고 엔진 및 발전기는 건조 중 일정 공정시점에 탑재
  • 심장은 순환계의 중심기관으로 보통 성인의 심장의 경우, 꼭 쥔 주먹보다 약간 크며(13*9*6cm), 무게는 약 300g 정도이고 원뿔꼴의 주머니 모양으로 허파 밑에 있다. 모든 핏줄이 이곳에 모이며 정맥에서 돌아온 피를 받아 동맥으로 보내는 펌프 구실을 하고 있다. 이 성인 주먹만한 심장이 만일 멈춘다면, 온 몸으로 혈액이 돌지 않게 되고 각 필요로 하는 기관에 산소가 공급이 되지 않아 우리의 몸은 썩어버리게 된다. 즉, 심장이 고장이 나면 생명의 불이 꺼지게 되기 때문에 살아있는 동안에는 심장박동은 끊임없이 뛰어야 한다. 우리가 자각하지 못하고 있는 동안에도 삶을 살게 하기 위해 심장은 묵묵히 자신의 역할을 충실히 하고 있다는 의미이다.

    엔진(Engine)이 바로 선박에서 심장역할을 하는 기관이다. 심장이 우리를 숨쉬게 하고 삶을 영위할 수 있게 하듯이, 엔진 역시 끊임없는 반복 과정을 통해 앞으로 추진할 수 있는 힘을 만들어 낸다. 물론 반대로 엔진의 멈춤은 곧 항해의 정지를 의미하는 매우 중대한 역할을 하고 있음을 인지해야 할 것이다.

    국내 선박용 엔진 및 발전기 산업은 조선산업과 더불어 비약적인 발전을 거듭해왔다. 놀랄만한 속도로 발전에 발전을 거듭하여 현재 세계 1위에 등극하였으나, 이는 제작기술에 한정되어 있어 안타까움을 자아내고 있다. 대부분의 중요 원천기술은 외국선진기업에 있어 이윤의 약 7∼10%가량을 로열티로 지불하고 있는 실정이기 때문이다.
    힘차게 물살을 가르며 항해를 하는 선박의 심장 역할을 톡톡히 하고 있는 ‘엔진 및 발전기 산업’을 월간<해양과조선> 5월호에서 재조명해보았다.

    Ⅰ. 선박의 엔진 및 발전기 산업의 개요
    1. 디젤엔진의 역사
    디젤엔진은 기계공학의 총체라 불릴 수 있을 만큼 구조해석을 비롯하여 연소, 진동, 윤활, 금속, 용접, 유체역학에 이르기까지 거의 모든 공학 및 역학분야와 깊은 연관을 가지고 있다. 따라서 이들 분야의 발전과 별도로 디젤엔진이 발전할 수는 없다.

    (1) 1892년, 합리적 열기관의 이론과 구조
    (2) 1897년, 주요 기술사 라이센서 계약 체결 및 디젤엔진 본격 생산
    (3) 1960년, 금속분야 발전에 따른 디젤엔진 발전
    (4) 1970년, 디젤엔진의 경제성 대두 및 고효율 모델 개발 박차
    (5) 1980년, 배기가스 공해 규제 강화에 따른 우려 및 대처
    ‘쿵쾅쿵쾅’, 바다를 항해하는 선박의 심장 ‘엔진 및 발전기 산업’!에 대한 취재.기사의 상세 정보는 광고주와 정기구독자에게만 제공됩니다.
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    2. 선박엔진의 종류
    (1) 디젤엔진과 가솔린 엔진



    (2) 증기터빈, 가스터빈
    (3) 원자력 추진기관
    그림 2. 원자력 추진체계
    ■ 출처: 야후 검색
    (4) 선박용 디젤엔진의 참고자료
    표 1. 선박 동력원 종류별 개요
    ■ 출처: 산업자료
    1) 주기관(Main Engine)
    2) 보조기관(Auxiliary Engine)

    3. 선박엔진의 작동원리
    (1) 2행정 기관의 작동원리
    그림 3은 2행정 기관의 작동원리를 나타낸 그림이다.
    그림 3. 2행정 기관의 작동원리(2-stroke Engine)
    ■ 출처: 두산엔진

    1) 흡입행정(Suction Stroke)
    2) 압축행정(Compression Stroke)
    3) 작동행정(Working Stroke): 팽창행정(Expansion Stroke)
    4) 배기행정(Exhaust Stroke)

    (2) 4행정 기관의 작동원리
    그림 4. 4행정 기관의 작동원리(4-stroke Engine)
    ■ 출처: 두산엔진

    4. 선박의 엔진 및 발전기 산업의 중요성

    Ⅱ. 선박의 엔진 및 발전기 산업의 현황
    1. 선박의 엔진 및 발전기 산업의 국내 현황
    그림 5. 국내 엔진메이커별 생산능력 추이
    ■ 출처: 산업자료, 이트레이드 증권 리서치센터
    표 2. 엔진메이커별 선박엔진 TYPE 현황
    ■ 출처: 산업자료
    표 3. 선박엔진 공급거래 현황
    ■ 출처: 산업자료
    그림 6. 선박신규구주와 선박엔진 실적관계
    ■ 출처: 무역협회, Clarksons
    그림 7. 저속엔진 제조사 글로벌 점유율(매출액 기준)
    ■ 출처: Rongsheng heavy industries
    그림 8. 저속엔진 제조사 글로벌 점유율(1만 마력)
    ■ 출처: 두산엔진

    2. 선박의 엔진 및 발전기 시장의 해외 현황
    표 4. 선박엔진 행정별 개요
    ■ 출처: Frost&Sulivan
    그림 9. 글로벌 저속엔진 브랜드 시장점유율
    ■ 출처: Rongsheng heavy industries
    그림 10. 글로벌 중속엔진 브랜드 시장점유율
    ■ 출처: Rongsheng heavy industries
    표 5. Asian Licenced Contries and Manufactures, 2009
    ■ 출처: Rongsheng heavy industries

    3. 선박용 디젤엔진의 개발 현황(참고자료)
    (1) 기본구조
    (2) 연소실
    (3) 피스톤 / 라이너의 마모 문제
    (4) 연료 분사장치
    (5) 메인 베어링
    (6) 연료소비율

    (7) 배기가스 규제
    1) NOx의 삭감방법
    ① 1차적 방법: 연소단계에서 생성되는 NOx를 삭감하는 방법
    ② 2차적 방법: 배기가스 정화장치로 행하는 방법

    Ⅲ. 선박의 엔진 및 발전기 산업의 전망
    1. 신조선 수주 현황과 엔진물량과의 관계
    그림 11. 세계 신조선 수주 및 수주잔고 추이
    ■ 출처: Clarksons
    그림 12. 글로벌 선박수주와 유가추이
    ■ 출처: Clarksons, Bloomberg
    그림 13. 선박가격 추이
    ■ 출처: Clarksons
    그림 14. 글로벌 선박엔진 시장추이-출력기준
    ■ 출처: Rongsheng heavy industries
    그림 15. 글로벌 선박엔진 시장추이-금액기준
    ■ 출처: Rongsheng heavy industries

    2. 선박엔진시장에서 우리나라와 중국의 치열한 경쟁이 예상?
    그림 16. 우리나라와 중국 저속엔진 생산능력 비교
    ■ 출처: Frost&Sulivan

    3. 국내 주요 엔진업체들의 전망
    (1) 현대중공업
    (2) 두산엔진
    표 6. 두산엔진 생산능력 현황
    ■ 출처: 두산엔진
    그림 17. 두산엔진 연도별 수주실적
    ■ 출처: 두산엔진
    (3) STX엔진
    그림 18. STX대련엔진 연도별 수주실적
    ■ 출처: STX엔진
    표 7. STX엔진 및 STX대련엔진 생산능력 현황
    ■ 출처: STX엔진

    Ⅳ. 선박의 엔진 및 발전기 산업의 발전을 저해하는 요소

    Ⅴ. 선박의 엔진 및 발전기 산업이 나아가야 할 방향

    Ⅵ. 마무리
    국내 엔진 및 발전기 업계는 세계시장에서 판매 점유율이 매우 높다. 특히 현대중공업의 경우에는 2010년 세계 최초로 1억만 마력달성이라는 초유의 위엄을 달성했다. 독자기술을 보유하지 않고 기술제휴에 의한 생간만 해온 국내업체로서는 전무후무한 쾌거라고 언급할 수 있을 것이다. 거기에 두산엔진은 연간 900만 마력의 엔진생산으로 세계 시장의 약 25%를 점유하고 있으며, STX엔진 역시 연간 300만 마력의 엔진을 생산하며 국내 엔진생산업체에서 세계시장의 약 50%를 점유하고 있다.
    하지만 지난 2009년 3월호 기획특집으로 진행되었던 국내 엔진산업의 문제점은 여전히 풀리지 않는 숙제로 고스란히 2년의 세월을 보내왔다. 원천기술의 개발과 확보는 향후 엔진산업은 물론 조선산업의 경쟁력을 향상시키는 것에도 지대한 영향을 미친다. 물론, 보수적인 선주들을 설득시키기 위해서는 장기적이고 체계적이며 완벽에 가까운 철저함이 기본으로 깔려있어야 할 것이다.
    일각에서는 이러한 어려움으로 인해 제조력만 가지고도 세계 1위를 하고 있는데, 굳이 위험을 무릅쓰면서까지 기술개발을 할 필요성이 있느냐라는 의문을 제기하기도 한다. 또한 기술개발을 하기에는 이미 너무 늦어버린 것이 아니냐라는 질문을 던져보기도 한다. 어찌 보면 이러한 제기들이 틀린 말은 아니다. 하지만 언제까지고 남의 기술에 업혀 로열티를 지불할 수는 없는 일이다. 우리에게는 뛰어난 제조실력이 있고, 그와 함께 한국인 특유의 성실함과 열정, 금방 선진국을 따라잡고야 마는 근성을 지니고 있다. 처음 선박을 건조할 때도 조립하는 수준에 그칠 뿐이었지만, 지금은 90% 이상을 우리의 기술로, 우리의 실력으로 짓고 있다. 세계에서 이러한 우리나라를 보고 조선강국이라고 칭송한다. 이제 우리의 기술로 앞서나가야 할 시점이라고 생각하며, 환경과 관련하여 독보적인 기술을 개발해낸다면 국내 선박용 엔진, 발전기 산업의 2막은 화려하게 열리리라고 생각한다.

    ■ 참고문헌
  • 야후 검색
  • 산업자료
  • 이트레이드 증권 리서치센터
  • 무역협회
  • 두산엔진
  • STX엔진
  • Clarksons
  • Rongsheng heavy industries
  • Frost&Sulivan
  • Bloomberg
  • 월간<해양과조선> 2009.3월호

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