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감각과 판단의 잣대, ‘조선·해양 제어계측산업’!

메탈넷코리아(월간 해양과조선) 취재부 이명규 기자
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  • 인터뷰 ①: 한국하니웰(주) 공장제어사업부 이사 이창동 (고객 니즈에 맞는 제품개발이 키워드!)
    일부 범용선박에서는 국산화율이 조금씩 높아지고 있으며, 하루속히 고부가가치선들에 대해서도 국내 업체, 메이커(Maker), 정부가 공동으로 노력과 자원들을 투입해 국내 제품으로의 대체율을 높여야 할
  • 인터뷰 ②: 한국요꼬가와전기(주) 해양팀장 김영수(특화된 인재양성, 제어계측산업발전의 키워드!)
    최근 오일 및 가스에 대한 수요가 증가함에 따라 FPSO, FLNG 등 다양한 해양 프로젝트가 발주되고 있다. 그에 따라 제어계측산업 역시 해양 프로젝트에 맞춘 기술이 개발되고 있으며, 특히 북극노선이
  • 인터뷰 ③: ㈜KDTSYSTEMS 전무이사 정창호(특화된 인재양성, 제어계측산업발전의 키워드!)
    자동화의 목적은 품질향상, 효율성 등에 있다. 특히 제어계측산업은 인건비 절감을 통해 가격경쟁력을 강화할 수 있으며, 이러한 부분은 산업이 고도로 발전할수록 더욱 부각되고 있는 것으로 판단된다.
  • 인터뷰 ④: 한국NI 분산제어 솔루션 담당 대리 윤주영(폐쇄적인 인식제고가 포인트!)
    조선, 해양산업뿐만 아니라 제어계측의 중요성은 점차 높아지고 있는 것으로 판단된다. 최근에는 자동화를 넘어서서 통합화가 이뤄지고 있는 추세로 기존에는 동작구동을 중요시 했으나, 현재에는 동작에
  • 숨 가쁘게 발전하는 첨단 정보화 기술은 산업기술 전반에 걸쳐 기술 융합이라는 새로운 과제를 던져주고 있다. 제어계측기기 분야는 센서들의 물리-화학-전기적 변화를 이용하여 원격으로 제어하는 계측기기와 시스템을 구축하는 분야로서 다른 산업분야에 비해 복합적인 기술이 폭 넓게 응용되고 있는 실정이다.
    제어계측 분야의 기술 융합에 관한 시도나 응용 빈도 역시 다른 분야에 비하여 활발히 전개되고 있는데, 제어계측기기는 인간의 감각과 판단을 대신하고 공정이나 장치를 조정하는 핵심이기 때문이다.

    특히 혁신적인 첨단기술보다는 신뢰성과 안전성이 중시되는 특징을 가지고 있어 이 분야의 기술발전은 외형적으로 크게 부각되지는 않으나, 디지털 시대로 진입하면서 신중하게 검증되며 발전되어 온 제어계측 분야의 기술은 세계적인 경제 불황에도 불구하고, 내부적으로는 지속적인 발전양상을 보이고 있다.
    산업계 전반에 어두운 그림자를 드리웠던 2009년 미국발 경기침체는 경제 지표상으로는 산업발전에 정체를 가져온 것으로 나타나고 있지만, 그 후 제어계측기기산업 분야에서는 기술 발전이 역동적으로 진행되었다.

    금융시장 불안과 재정의 건전성이 흔들리면서 2009년 이후 급속하게 쇠퇴되었던 경기지표는 조금씩 회복세를 보이며, 업계에서는 생산 기술의 발전과 경제성장의 가능성은 경기불안 이전의 수준으로 점차 회복되고 있는 것이 아니냐는 의견도 조심스럽게 나오고 있다.
    다만 전반적인 활황이 아니라 세계적으로 급변하는 시장 질서에 따라, 내수시장과 수출시장의 여건도 부분적으로 활황이나 침체가 반복되어 나타나고 있으며, 제어계측기기 산업 역시 기술력과 시장 정책에 따라 점차 뚜렷한 구분을 보여주고 있다. 최근 국내 생산기술은 점차 선진국형으로 변화하고 있으며, 소비 시장도 범용 기술제품과 첨단 기술제품을 필요로 하는 분야는 확대되고 있다.

    특히 산업현장의 중요한 장치로서 활용되는 제어계측기기들은 공장과 설비 신설 또는 노후 장비 교체에 따라 수요가 발생하기 때문에, 국내외 제조 업체의 시설투자에 민감하게 영향을 받고 있다.
    한편, 현대의 선박은 제어계측기기를 통한 다양한 자동화 체계가 탑재되어 운용되고 있다. 이처럼 최근 선박과 해양플랜트는 항해, 조정, 상태감시 등 운항의 전반적인 사항을 컴퓨터를 통해서 구현하고, 해상과 육상간의 통신망을 통해서 육상의 사무실에서도 선박의 상태를 감시하고 제어 명령을 내릴 수 있으며, 더 나아가서는 종합적인 선단을 관리하도록 하는 완전 자동화된 선박과 해양플랜트, 궁극적으로는 무인화된 선박을 추구하고 있다.

    이러한 기술발전추세에 최근 조선, 해양 제어계측산업은 어떠한 움직임을 보이고 있는지 알아보도록 하자. 보다 자세한 개요는 월간<해양과조선> 2012년 5월호를 참고하길 바란다.

    Ⅰ. 조선, 해양 제어계측산업의 현황
    1. 해외 조선, 해양 제어계측산업의 현황
    현대의 선박은 제어계측기기를 통한 다양한 자동화 체계가 탑재되어 운용되고 있다. 1980년대의 Sequence 기반의 자동화 시스템에서 출발해, PLC(Programmable Logic Controller)가 연동된 자동화 시스템이 운용되었고, 현재는 PC 기반의 자동화 시스템이 자동화 선박에 탑재되고 있다. 선박 운항에서 가장 많은 비중을 차지하는 항목이 유류비, 인건비 등이다.
    특히 인건비 상승은 선박자동화를 가속화 하는 동기가 되었다. 현대 자동화 선박의 기관실에는 야간당직자가 없이 운항되는 무인화(Man Zero) 개념의 선박이 운항되고 있다. 이러한 선박은 선박의 통합제어 관리시스템인 SCMS(Ship Control and Management System)에 의해 선박 전체를 통합 제어 및 관리하고자 한다.
    이처럼 선박, 해양플랜트 자동화 기술은 이 INS 및 MCS를 중심으로 발전했다. 최근 최첨단 자동화 선박인 지능화 선박(Intelligent ship)에 관련된 연구개발과 선박의 특성에 적합한 최적화 자동화 시스템을 연구 개발하고 있는 추세이다.
    미래형 자동화 선박인 지능화 선박을 위해서는 기존의 SCMS 및 연동 시스템인 INS 와 MCS의 최적화는 물론이고, 지능형 기관실 예측진단시스템, 하역자동화 시스템, 선박정비관리 시스템, 크레인 모니터링시스템 등 IT 기반의 선박용 제어감시시스템을 연동해 운용해야 한다. 또한 위성통신을 이용한 선박의 운항 상태를 제어 감시하는 원격 운항관리시스템도 활용된다.
    이러한 IT기반의 초자동화 선박은 기존의 각종 장비용 설명서 대신 선박도면 및 매뉴얼을 전자책(e-book)으로 전환함으로써 선박의 구조, 부품, 도면, 취급 매뉴얼 등을 전자 문서화하여, 선박과 육상 등 전 세계에서 e-book을 이용한 수리, 관리 및 보완이 가능하게 되고 있다.
    하지만 현재 우리나라는 조선 건조 측면에서 세계1, 2위를 차지하고 있는 반면 고부가가치를 창출하는 제어계측산업을 비롯한 자동화시스템 분야에서는 대부분 선진국에 의존하고 있다. 특히 특수선 분야의 기술은 많은 투자와 노력이 필요한 분야로 판단된다.

    (1) 선박, 해양플랜트 제어계측시스템과 설비 현황
    1) 일반설비
    2) 에너지 절약 설비
    (2) 제어계측기기산업의 해외 현황
    (3) 기술동향
    2. 국내 조선, 해양 제어계측산업의 현황
    (1) 업체 현황
    1) 현대중공업
    2) 삼성중공업
    3) 대우조선해양
    4) LS산전
    (2) 시장현황
    3. 자체설문조사를 통한 국내 조선, 해양플랜트 제어계측산업의 현황
    월간<해양과조선>에서는 국내 조선, 해양플랜트 제어계측업체들을 대상으로 설문조사를 실시했다. 설문조사에 응한 업체들의 대답만으로 구성된 최근 국내 조선, 해양플랜트 제어계측산업의 현황이므로 사실과 차이가 있을 수 있다는 점을 염두에 두길 바란다.
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    Ⅱ. 조선, 해양 제어계측산업의 전망
    1. 제어계측산업의 기술개발방향
    (1) 웹 및 클라우딩 서비스와의 통합
    (2) 사용자 정의 계측기의 대두
    (3) 전자제어장치 효율적인 개발의 핵심
    2. 선박, 해양플랜트 제어계측산업의 향후 전망
    3. 자체설문조사를 통한 조선, 해양플랜트 제어계측산업 전망

    Ⅲ. 조선, 해양 제어계측산업의 당면과제
    1. 선급인증
    2. 선박자동화 엔지니어링 능력 확보
    3. 초기실적 확보
    5. A/S망 확보
    6. 치열한 가격경쟁

    Ⅳ. 조선, 해양 제어계측산업의 육성방안
    1. 지속적인 기술개발
    2. 세분화, 특화된 제품개발
    3. 사용자의 인식제고
    4. 중소기업 컨소시엄 결성으로 장기적인 지원책 마련할 것!
    5. 국제 기술표준 도입 및 국제 기술회의 참여 지원에 보다 적극적일 것!

    Ⅴ. 마무리
    해상운송은 육상운송, 항공운송에 비해 대량운송 및 운송비의 절감측면에서 중요한 위치를 차지하고 있으며, 해상교통체계는 인간의 복지가 향상됨에 따라 국가간의 교역량 증대 및 해상 여가활동 등으로 인해 더욱 복잡해지고 있다. 지난 2O여 년간 선박을 운항하는 선원의 규모는 대양을 항해하는 선박의 경우, 선원수는 60∼70% 정도 줄었으나 선박의 선복량은 10배 정도로 증가했다. 선박의 규모가 증가함에 따라 급격한 자동화 기술발전을 이뤘으나, 이에 따른 선박의 운용은 더욱 복잡해짐으로써 운용자의 오류(Human Error)에 의한 사고율이 증가하게 되었다. 따라서, 해난사고를 방지하기 위한 원인분석 및 방지대책이 강구되고 있고, 사고 방지대책의 일환으로서 각종 법적 환경을 강화시키는 한편 육상지원체제의 강화를 꾀함으로써 선박의 효율성 및 안전성을 제고시키기 위한 노력이 끊임없이 이어져오고 있다. 이에 대한 법적환경 변화의 일환으로서 국제협약인 ISM(International Safety Management) 코드가 탱커와 여객선에 대하여 1998년 7월에, 일반선에 대해서는 2002년 7월에 발효되었다. ISM 국제협약은 21세기에는 이전부터 해오던 방식을 탈피하여 배가 출항하면 본선의 모든 관리책임을 선장이 진다는 무한책임제로부터 그 책임을 육상과 본선 간을 명확히 분류하여 선장 책임의 일부를 육상 측으로 이양하는 것으로, 현재 육상에서의 선박운항을 관리하는 시스템이 도입되어 운용하여야 하는 실정이다. 특히, 선박과 육상간의 통신체계에 대양에서는 인공위성을 사용하고, 근해에서는 라디오 통신(HF/VHF)이나 이동통신(CDMA/GSM) 등의 다양한 무선통신 수단이 사용되고 있다. 향후, 고속의 위성 서비스가 실현될 것으로 예상됨에 따라서 새로운 기술 패러다임이 예상되고 있어 기존 선박이 디지털 IT를 기반으로 하여 첨단화되고 있는 추세이다.
    지난 2011년 ‘스티브 잡스’가 세상을 떠난 것은 상당한 사회적인 이슈를 낳았다. 한 전자제품회사 CEO의 부고가 전세계 사람들의 관심을 뜨겁게 만든 이유는 과연 무엇때문이라고 생각하는가? 바로 그가 만든 제품들이 단순한 전자제품이라는 의미를 벗어나 세상 사람들의 삶의 방식과 기술의 패러다임을 바꾸어 놓았기 때문이다. 그 변화는 제어계측 시장에서도 일어나고 있다고 생각한다. 하나의 새로운 기술은 전 산업적으로 다양한 영향을 미치게 되므로 더 이상 엔지니어들은 한 분야에만 국한된 것이 아니라, 항상 다양한 분야에 작은 기술의 변화에도 관심을 가지고 자신이 몸담고 있는 분야에 적용하려는 고민을 해야 한다는 책임을 떠안아야 한다. 또한 해양수산부 부활을 계기로 현장감 없는 정책과 업체들의 발목을 붙잡는 각종 규제 및 필요 이상의 인증제도들을 합리화 시키기 보다는 적극적이고 체계적인 정부의 도움이 이뤄진다면 국내 조선, 해양 제어계측산업의 발전이 더욱 빨리 이뤄질 것이라고 생각한다.

    ■ 참고문헌
    · Clarkson
    · 한국은행
    · 울산대학교
    · 통계청
    · 한국무역협회
    · 한국플랜트산업협회
    · 한국내쇼날인스트루먼트
    · 한국조선해양기자재연구원
    · 월간<해양과조선> 2012년 5월호
    상 호: 메탈넷코리아 매체사업부문(Metal Network Korea Company)
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