"북극항로 얼음 깬다"… HD현대·한화오션·삼성重, '극지 쇄빙 기술' 공동 개발 맞손

지구 온난화에 따른 북극항로(NSR) 개방과 극지방 천연가스 등 에너지 자원 개발이 가시화되는 가운데, 국내 조선 '빅3'인 HD현대중공업, 한화오션, 삼성중공업이 극지 해역을 운항하는 특수 선박의 설계 및 검증을 위한 자체 국산화 기술 플랫폼 개발에 전격 착수했다.

그동안 극지용 내빙 및 쇄빙 선박 설계 시 해외 전문 연구기관의 라이선스 소프트웨어와 실증 모델링에 의존해 왔던 관행을 깨고, 산·학·연 연대를 통해 해빙 하중을 정밀 예측하는 디지털 트윈 기반 독자 시뮬레이터를 구축함으로써 글로벌 극지 선박 건조 시장의 기술 패권을 굳히겠다는 구상이다.

9월 2일(현지시각) 글로벌 해운·조선 전문 매체 스플래시247(Splash247) 보도에 따르면, HD현대중공업, 한화오션, 삼성중공업 등 한국 대형 조선 3사는 한국선급(KR), 인하대학교와 손을 잡고 극지 운항용 선박 설계·검증 전문 기술 플랫폼 개발을 위한 산학 협력 프로젝트를 공식 출범시켰다.

이번 프로젝트는 인하대학교 조선해양공학과 김유일 교수가 이끄는 다학제 구조역학 연구실의 주도 아래 '빙력 평가 통합 시뮬레이션 도구(iFAST·Ice-structure Fast Simulation Tool)'를 완성하는 것을 핵심 목표로 삼고 있다.

극지 해역을 항해하는 선박은 영하 수십 도의 극한 기온뿐 아니라 다양한 두께와 경도를 지닌 유빙(떠다니는 얼음 덩어리)과의 물리적 충돌 하중을 지속적으로 견뎌내야 한다.

그동안 국내 조선업계는 세계 최고 수준의 건조 능력을 갖췄음에도 불구하고, 유빙의 충돌 압력과 선체 구조 반응을 예측하는 핵심 엔지니어링 단계에서는 핀란드, 노르웨이, 캐나다 등 북유럽 및 북미 선진 기관의 데이터와 외산 소프트웨어에 상당 부분 의존해 왔다.

이번에 개발되는 iFAST 플랫폼은 해빙과 선박 선체, 해상 부유식 구조물 간의 복잡한 물리적 상호작용을 정밀하게 가상 모델링하는 역할을 한다.

인하대 연구팀은 구조 반응 기반의 하중 추정 기법, 디지털 트윈(가상 모델링), 복합 하중 해석 등 핵심 수학적 알고리즘과 소프트웨어 개발을 총괄한다.
여기에 조선 3사는 수십 년간 축적해 온 극지 선박 설계 및 시공 실증 데이터를 제공해 정확도를 높이고, 한국선급은 선급 규정(Class Rule) 정합성 평가와 엔지니어링 안전성 검증을 담당해 실무에 즉각 투입 가능한 수준으로 완성도를 끌어올린다.


국내 조선업계가 원팀으로 뭉친 배경에는 북극 해빙 감소로 인해 새로운 글로벌 해상 실크로드로 떠오른 '북극항로'와 극지 천연가스 프로젝트를 둘러싼 글로벌 수주 경쟁이 자리 잡고 있다.

북극항로를 통과할 경우 기존 수에즈 운하를 경유하는 인도양 항로 대비 운항 거리는 최대 30~40%, 운항 시간은 10일 이상 단축할 수 있어 물류비 절감과 탄소 배출 감축 효과가 막대하다.

이에 따라 영하 50도 이하의 극한 환경에서도 얼음을 깨며 자력 항해할 수 있는 쇄빙 LNG 운반선, 극지 운항용 내빙 컨테이너선(Polar Class Vessel), 얼음 결빙 해역 작전이 가능한 해군 함정 등 고부가가치 특수선에 대한 글로벌 선사들의 발주 수요가 급증하고 있다.

특히 한국 정부가 최근 북극 해운 인프라 확충을 국가 핵심 전략 과제로 격상하고 이번 달 북극항로를 통과하는 국적 컨테이너선 시범 운항을 추진하는 등 정책적 지원을 아끼지 않고 있어 민관 협력의 시너지가 극대화될 것으로 기대된다.

조선 3사의 극지 쇄빙 기술 공동 개발은, 향후 ‘외산 엔지니어링에 의존하던 후방 설계를 완벽히 국산화해 K-조선의 기술 독립을 완성하는 중대한 기술적 이정표’이자 ‘글로벌 쇄빙·내빙 고부가가치 특수 선박 시장에서 중국 등의 거센 추격을 뿌리치고 초격차 독점 경쟁력을 굳히는 결정적 분수령’으로 작용할 전망이다.


신경원 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com