플랜트 산업 경쟁력 제고의 해법, R&D

[내실없는 플랜트산업, R&D로 해결 한다]

"핵심기자재 개발" 헛구호 안되게 기계R&D 활성화해야

기계 분야의 R&D가 곧 플랜트 산업의 경쟁력을 좌우하고 플랜트 산업은 새로운 성장동력으로 국가경제에 이바지할 수 있다. 이 때문에 국내 플랜트 산업 경쟁력 제고의 해법 역시 기계 분야의 R&D에서 찾아야 한다는 목소리가 높다.

SetSectionName();

플랜트 산업 경쟁력 제고의 해법, R&D

[내실없는 플랜트산업, R&D로 해결 한다]"핵심기자재 개발" 헛구호 안되게 기계R&D 활성화해야

강재윤기자 [e-mail]

기계 분야의 R&D가 곧 플랜트 산업의 경쟁력을 좌우하고 플랜트 산업은 새로운 성장동력으로 국가경제에 이바지할 수 있다. 이 때문에 국내 플랜트 산업 경쟁력 제고의 해법 역시 기계 분야의 R&D에서 찾아야 한다는 목소리가 높다.

ImageView('','GisaImgNum_1','default','260');

ImageView('','GisaImgNum_2','default','260');

기계의 의미는 무척 포괄적이다. 다수의 부품으로 구성돼 일정한 운동을 함으로써 유용한 일을 하는 동적 장치라는 사전적 개념부터가 그렇다. 일부에서는 에너지를 변환하거나 전달하는 장치의 총칭으로 사용하기도 한다. 영역을 한정하기 어렵다는 얘기인데 이는 그만큼 기계의 쓰임새가 많고 중요하다는 말과 일맥상통한다.

국내 플랜트 산업 역시 기계 분야의 활성화가 전제되지 않으면 핵심 기자재 개발은 한낱 구호에 그칠 수밖에 없다. 기계 분야의 연구개발(R&D)이 곧 플랜트 산업의 경쟁력을 좌우하고 플랜트 산업은 새로운 성장동력으로 국가경제에 이바지하는 선순환 구조가 이뤄진다는 것이다. 이 때문에 국내 플랜트 산업 경쟁력 제고의 해법 역시 기계 분야의 R&D에서 찾아야 한다는 목소리가 높다.

복합발전 플랜트등 유망 원천기술 확보해야 시장 주도

지경부·기계연구원 성능인증센터 설립등 역량 집중

2019년까지 해외수주액 1,500억弗·점유율 15% 목표

지난해 세계경제는 고유가로 진통을 겪었다. 하지만 중동 산유국들은 물론 고유가 행진으로 자금력을 확보한 세계적 석유업체들도 올해부터 대규모 프로젝트를 추진하고 있다. 새로운 유전 개발을 위한 각종 플랜트 건설에 나서고 있는 것. 국내 플랜트 산업이 세계적 수준의 경쟁력을 확보할 경우 새로운 성장동력으로 자리매김할 수 있는 절호의 기회인 셈이다.

최근 지식경제부가 한국기계연구원과의 기획연구를 통해 에코에너(Eco-Ener) 플랜트 경쟁력 확보사업에 대한 타당성 검토에 나선 것도 이 때문이다. 정부는 이 사업을 통해 오는 2019년까지 국내 플랜트 산업의 해외수주액을 1,500억달러 수준으로 높여 세계시장 점유율 15%, 외화가득률 70%를 달성할 계획이다. 지난 2007년 해외수주액 462억달러, 시장점유율 4%, 외화가득률 30%를 감안하면 거의 환골탈태라고 할 수 있다.

# 에코에너 플랜트 경쟁력 확보사업 추진

지경부는 에코에너 플랜트 경쟁력 확보사업을 추진하기 위해 지난해 9월 기획위원회를 구성했으며 이를 통해 3월에 밑그림을 마련했다. 미래 유망 원천기술 확보, 장단기 핵심 기자재 개발, 플랜트 기반 구축이 바로 그것이다.

조금 풀어 얘기하자면, 2019년까지 3단계에 걸쳐 6개의 미래 유망 원천기술을 개발해 상용화하고 10개의 단기과제와 6개의 장기과제를 통해 핵심 기자재를 개발하겠다는 것이다. 여기에 더해 핵심 기자재의 성능인증을 담당할 성능인증센터를 설립, 국제적으로 통용될 신뢰성 있는 인증사업을 실시할 계획이다.

6개의 미래 유망 원천기술은 ▦정(正)삼투압 방식의 담수화 플랜트 ▦고밀도 이산화탄소 액화 플랜트 ▦한계가스전 개발 플랜트 ▦대용량 수소액화 플랜트 ▦복합발전 플랜트 ▦조류발전 플랜트 등이다. 한계가스전이란 경제성이 낮거나 채굴의 어려움 등으로 그동안 개발하지 못했던 가스전이며 복합발전 플랜트는 폐기 합성가스를 플라스마로 연소시켜 발전하는 것을 말한다.

이들 6개 분야의 경우 시장성은 크지만 세계적으로도 원천기술이 개발되지 못한 상태다. 이 때문에 원천기술을 개발해 상용화하는 국가가 주도권을 쥘 수 있는 상황이다.

장단기 핵심 기자재 개발은 핵심 기자재 국산화를 통해 국내 플랜트 산업의 외화가득률을 높이기 위한 것이다. 단기과제로는 현재 플랜트용 펌프, 압축기, 밸브, 열교환기 등 10개 품목이 후보군으로 올라와 있다. 또한 장기과제로 가스 플랜트용 극저온 터보펌프를 비롯해 대용량 이산화탄소 압축기, 대용량 수소압축기 등 6종의 핵심 기자재를 개발할 방침이다.

플랜트 기반 구축은 국내 기술로 핵심 기자재를 개발해도 신뢰성 문제로 기업에서 사용하지 못하는 문제를 해결하기 위한 것이다. 5억~10억달러의 대규모 프로젝트에서는 핵심 기자재가 가장 중요하기 때문에 수익이 다소 하락하더라도 신뢰성이 확보된 고가의 기자재를 사용하는 것이 필요하다는 말이다.

이를 위해 지경부는 국제규격에 따른 테스트와 성능인증이 가능한 성능인증센터를 설립, 국내에서 개발된 핵심 기자재의 신뢰성을 확보할 계획이다.

# 기계연구원, 플랜트 R&D에 역량 집중

기계연구원은 선택과 집중이라는 모토 아래 그동안 초정밀 기계 및 부품, 그리고 플랜트 요소기술 개발에 주력해왔다. 에코에너 플랜트 경쟁력 확보사업에 기계연구원이 주도적 역할을 할 수밖에 없는 이유다.

기계연구원은 기존의 플랜트 요소기술을 토대로 정삼투압 방식의 담수화 플랜트, 각종 LNG용 펌프, 그리고 성능인증센터 설립에 역량을 집중할 계획이다.

담수화란 바닷물의 염분을 제거해 순도 높은 음용수ㆍ생활용수ㆍ공업용수 등을 얻어내는 일련의 처리과정이다. 현재 이 분야에서는 두산중공업이 선두를 달리고 있지만 에너지 소모가 큰 증발식이나 역삼투압 방식의 담수화 기술이 주류를 이룬다. 실제 역삼투압 방식의 담수화 기술은 담수 1톤을 생산하는 데 3~4kW/h의 전력이 필요하고 투입되는 바닷물의 30~40%만 담수로 바꿔준다.

반면 정삼투압 방식의 담수화 기술은 에너지 소모는 줄이면서도 생산되는 담수의 양은 크게 늘릴 수 있다. 담수 1톤을 생산하는 데 필요한 전력이 0.5~1kW/h에 불과하고 투입되는 바닷물을 최대 70%까지 담수로 바꿔줄 수 있는 것.

LNG용 펌프는 LNG 선박이나 각종 가스 플랜트에서 영하 163℃의 극저온 액체 상태인 LNG를 이동시켜주는 펌프다. 대단하지 않은 것처럼 보일 수 있지만 극저온 액체를 퍼 올리는 650마력 수준의 펌프를 개발하는 일은 쉽지 않다.

LNG 탱크 4개를 가진 LNG 선박은 크기가 서로 다른 LNG 펌프 16대를 장착하고 있으며 단일 업체의 펌프를 공급 받는 것이 일반적이다. 더욱이 각종 가스 플랜트에서는 이보다 많은 수의 LNG 펌프가 사용된다. 기계연구원은 2015년까지 650마력, 300마력, 30마력 등의 각종 LNG용 펌프를 개발할 계획이다.

성능인증센터는 플랜트 관련 연구개발 계획에 맞춰 2012년부터 개발단계의 기술을 평가하고 2015년부터는 정식 인증시험을 실시할 계획이다. 현재 플랜트와 관련된 국제규격의 인증기술 대부분이 2000년 이후 개발됐기 때문에 역량을 집중하면 국제 수준의 인증이 가능할 것으로 예상된다.

에코에너 플랜트 경쟁력 확보사업에 투입되는 예산은 연구개발에 초점이 맞춰졌다. 이에 따라 보다 많은 비용이 투입되는 실증시설 구축 등에는 예산이 추가로 배정될 것으로 전망된다.

■ "플랜트 요소기술 개발 중점연구과제로 추진"

이상천 한국기계연구원장

"기계 분야의 연구개발(R&D)이 곧 플랜트 산업의 경쟁력을 좌우하고 연쇄적으로 플랜트 산업은 새로운 성장동력으로 국가경제에 이바지할 수 있습니다."

이상천 한국기계연구원장은 플랜트 요소기술 개발을 올해 추진할 중점 연구과제 중 하나로 꼽으면서 이같이 말했다. 국내 플랜트 산업은 최근 들어 가파른 성장곡선을 그리고 있지만 실속이 없는 한계점을 노출하고 있기 때문이다.

사실 국내 플랜트 산업의 취약성은 국내 기계산업의 현주소와 밀접한 관계가 있다. 플랜트 건설에 투입되는 핵심 기자재가 대부분 기계 분야의 아이템이기 때문이다. 이로써 기계산업의 경쟁력이 곧 플랜트 산업의 경쟁력이라는 말도 나온다.

이 원장은 "미국ㆍ독일ㆍ프랑스ㆍ일본 등 선진국의 기계산업 비중은 전체 산업의 40% 이상인 반면 우리나라의 기계산업 비중은 28% 수준에 불과하다"며 "선진국으로 도약하기 위해서는 기계 분야 R&D에 대한 정책적 지원이 중요하다"고 강조했다.

이 원장은 지난해 8월 취임 이후 줄곧 초정밀기계 및 부품, 플랜트 요소기술에 초점을 맞춰 연구개발 체제 구축을 추진해왔다. 이 가운데 플랜트 요소기술 개발이 지식경제부가 추진하는 에코에너 플랜트 경쟁력 확보사업과 맞물리며 상당한 탄력을 받게 됐다.

이 원장은 "현재 정부가 추진하고 있는 에코에너 플랜트 경쟁력 확보사업의 핵심은 종합적인 지원체계 구축이지만 결국 R&D가 중심축이 될 것"이라면서 "그동안 개별과제로 추진해온 플랜트 요소기술을 기반으로 올해부터는 기업에서 곧장 활용할 수 있는 상용화 기술 개발에 적극 나설 계획"이라고 말했다.

기계연구원은 이미 몇년 전부터 역삼투압 방식의 담수화 플랜트를 비롯해 수소액화 시스템, 원자력 플랜트용 고온고압 펌프, 대용량 에너지 회수 메커니즘 등 플랜트 요소기술을 개발해왔다.

혼자 웃는 김대리~알고보니[2585+무선인터넷키]