[화제][시사]자랑스런 대한민국의 10대 첨단기술(1)

[화제][시사]자랑스런 대한민국의 10대 첨단기술(1)

 

우리나라는 이미 기술강국으로 널리 알려져 있습니다.  기능올림픽에 나가서도 매번 우승을 독차지 하는 정도입니다.  우리나라가 보유한 기술중에서 타의 추종을 불러하는 10대 첨단기술이 있습니다.  이 10대 첨단기술을 시리즈로 엮어 소개합니다.

 

 

 1. 극지용 드릴십 _ 삼성중공업

심해 해저 1만1000m서 원유 뽑아 올려

 

초속 41m 강풍에도 끄떡없어수천m가 넘는 까마득한 깊이의 심해에서 원유나 가스를 뽑아 올렸다는 보도를가끔 접할 수 있다. 인간의 접근을 허락하지 않는 심해에서 어떻게 원유를 캐는 걸까.

해답은 드릴십(drill ship)이다. 드릴십은 `수심이 깊거나 파도가 심해 고정된 구조물을 설치하기 어려운 해상에서 원유나 가스를 뽑아올릴 수 있는 시추설비를 말한다.

이 장비는 선박의 기동성과 시추능력을 함께 갖춰야 하기 때문에 고기술·고부가가치 기술을 요구한다.

우리나라는 이 분야에서 독보적인 지위를 차지하고 있다. 2000년 이후 드릴십을 수주한 나라는 우리나라밖에 없기 때문이다. 지구촌을 통틀어 2000년 이후 발주된 드릴십은 총 44척.이 중 삼성이 29척, 대우 11척, 현대 3척, STX가 1척을 수주했다. 2000년 이전까지만 해도프랑스·스페인·네덜란드 등 유럽 국가와 싱가포르 등이 드릴십을 만들었지만, 연구개발·투자를 게을리해 최근 10년이 지나는 동안 경쟁력을 잃었다. 

드릴십 시장에서 가장 큰 비중을 차지하고 있는 삼성중공업의 드릴십은 에베레스트(8848m)보다도 깊은 심해 1만1000m까지 파내려갈 수 있다. 

이 배는 초속 41m의 강풍, 높이 16m의 파도가 들이쳐도 선박의 위치를 안정적으로 유지해 주는 다이내믹 포지셔닝 시스템(DPS)이란 첨단 위치제어 장비를 장착했으며, 내빙설계가 돼 있어 빙산이 둥둥 떠다니는 북극해에서도 안정적으로 작업할 수 있다. 

모든 장비는 영하 40도의 혹한에서도 견딜 수 있도록 보온처리돼 있다. 전기추진방식을 사용하기 때문에 친환경적이기도 하다.

어떻게 시추하나 선박 바닥에 30m×40m 구멍

굴착기 달린 파이프터널로 해저 파고들어가

첨단 선박인 드릴십 밑바닥엔 4각형 모양의 구멍이 뚫려 있다. 그것도 한 변의 길이가 30~40m에 달하는 커다란 구멍이다. 하지만 구멍이 뚫려 있어도 배가 가라앉진 않는다. 선박 중간 중간에 설치돼 있는 격벽(隔壁)이 배의 부력을 유지해주기 때문이다.

드릴십은 50m 길이의 파이프 수백 개를 싣고 목표지점까지 간다. 목표 지점에 도달하면 선상에서 기계로 파이프를 조립, 최대 1만1000m 길이의 파이프터널을 만들어 배 밑바닥에 뚫은 구멍으로 집어넣는다.

파이프로 된 터널 끝엔 ‘드릴비트’라고 불리는 일종의 굴착기가 달려 있다. 드릴비트는 고속으로 회전하며 해저를 파고들어간다. 해저에 구멍을 내려면 단단한 암반을 뚫고 들어가야 한다. 이때 문제가 발생할 수 있다. 굴착된 암석 부스러기를 제거해야 하고, 뚫은 구멍은 무너져 내리지 않아야 하며, 원유와 가스의 분출을 막아야 하기 때문이다.

이를 해결하기 위해 사용하는 것이 진흙이다. 드릴십에서 해저로 파이프를 내려보낼 때, 파이프 속으로 진흙을 함께 흘려 보내는 것이다. 진흙은 시추 파이프를 통해 드릴비트 끝에 있는 노즐구멍에서 분사됐다가, 해저에 뚫은 유정의 벽과 시추 파이프의 외벽 사이를 타고 다시 올라오게 된다. 암석 부스러기 같은 불순물도 이때 함께 따라 올라온다.

굴착이 어느 정도 깊이까지 진행된 뒤엔, 유정 붕괴를 막고 원유나 가스 유출을 방지하기 위해 시추 파이프와 유정구멍 벽 사이로 시멘트 반죽을 압축해 넣는다. 시멘트가 굳어 안정된 구멍을 확보한 뒤엔 파이프를 빼내고, 그보다 약간 지름이 작은 시추 파이프를 새로 집어넣어 원유나 가스를 뽑아 올린다.

삼성 드릴십의 특징은 설계~생산에 이르는 전 과정에 IT 기술을 접목했다는 점이다. 이 회사는 무선인식전자태그(RFID)·바코드·무선통신·GPS 등의 전자기술을 활용하고 생산 자동화 로봇을 작업장에 투입해 드릴십의 재료가 되는 철강의 가공·절단, 조립된 블록의 운반·탑재 등 전 과정을 컴퓨터로 제어했다. 이 회사의 공정 자동화율은 65%. 세계 최고 수준이다.

삼성중공업 김징완 부회장은 “첨단기술이 요구되는 복합선박과 북극지방에 적합한 신개념의 선박을 개발하는 데 주력, 2012년에는 세계 초일류회사로 발전할 것”이라고 했다. 극지용 드릴십을 개발한 이승준 선체설계팀 상무는 “한국 조선업이 세계 일등을 유지할 수 있는 비결은 기술개발밖에 없다”며 “향후 드릴십 외에도 극지용 컨테이너선이나 극지용 LNG선도 개발할 계획”이라고 덧붙였다.

수익성 

1대당 6000억~1조원

연 15조원 시장 한국이 독점

2008년 현재 이 분야 시장규모는 약 130억달러(15조원), 드릴십 한 대의 가격은 5억달러(2005년)~9억달러(2008년)에 달한다. 

대륙붕 원유 매장량이 바닥을 보이고 있고, 고유가 추세가 지속됨에 따라 드릴십 시장은 계속해서 확대되고 있는 상태다. 업계에선 국제 유가가 배럴당 20달러 이상이 돼야, 수심 5000피트(1650m)~1만피트(3300m)에 달하는 심해 유전 개발에 경제성이 있다고 보고 있다.