2008. 04. 25

조선산업의조선산업의 현황과현황과 미래미래

▶▶ IT IT 기술과의기술과의 접목접목

STX조선 기술본부장상무 임 효 관

World Best차 례

1. 조선산업의 이해

2. 선박의 종류

3. 조선기술

4. 조선기술의 성장

5. 선박의 발전방향

6. 조선기술의 성장

7. IT기술과 한국조선산업

8. 조선기술의 개발 현황

World Best1. 1. 조선산업의조선산업의 이해이해 -- 한국한국 조선산업조선산업 현항현항

※100GT 이상의 선박대상

※출처 : 2007년 영국 Clarkson - World Shipyard Monitor

년도별 선박 수주량 추이

한국 조선 산업

세계세계 11위위

천CGT천CGT

년도별 선박 건조량 추이

1999년 수주량 1위 달성

2001년 건조량 1위 달성

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• 대규모 노동력 필요

• 고기량화/자동화에 따른 생산성 향상 한계

• 높은 고용유발 효과

선박 건조 시

대규모 노동력 필요노동집약

• 설비가 중요한 경쟁요소

• 설비 확보에는 막대한 자본 투입 필요막대한 초기자본 소요자본집약

• 조선/기계/전자의 융합

• 설계/건조기술에 따른 경쟁우위 변화

• 생산계획 등 관리기술 중요

v 우수 기술 인력 필요

설계/건조기술, 생산계획/관리에 따라투입원가 상이

기술집약

특 징내 용구 분

◦ 자본집약, 노동집약, 기술집약적 산업

◦ Global 단일시장 : 원가/기술 경쟁력이 없으면 조선업계에서 도태

1. 1. 조선산업의조선산업의 이해이해 -- 조선조선 산업의산업의 특징특징

World Best

조선산업은 종합 기술 산업

조선산업

후방산업

철강산업(강재/소재)

전자산업(전자기기)

화학산업(도료/소재)

• 선박은 철강/기계/전자/도료 등 많

은 재료 및 기자재가 필요

à후방산업 수요 창출

• 후방산업의 발전은 조선산업의경쟁력 강화 요소가 됨

전방산업

해운산업(상선)

수 산 업(어선)

관광산업(유람선)

자원개발(시추선/FPSO)

전/후방산업간상호 발전,수요창출,경쟁력 강화

• 전방산업 수요에 의해 조선경기 변동

• 선박기술에 따라 해운산업의 부가

가치창출 à 신규수요 창출

• 대형화, 고속화, 자동화, 고연비 등

기계산업(엔진/기기)

1. 1. 조선산업의조선산업의 이해이해 -- 조선조선 산업의산업의 특징특징

World Best

장치산업

<PRODUCTS>

조선산업 생산기술생산기술

DESIGN

CONVEYOR,…CONVEYOR,…

DESIGN

<PRODUCTS>

1. 1. 조선산업의조선산업의 이해이해 -- 조선조선 산업의산업의 특징특징

World Best2. 2. 선박의선박의 종류종류 –– 선박의선박의 기능기능

선박이란선박이란 ▶▶ 사람이나 화물을 적재하고 물에서 항행하는 구조물로

다음의다음의 기능을기능을 수행할수행할 수수 있어야있어야 함함

기본기능

• 부양기능 (Floatation Capability)

• 추진기능 (Self Propulsion Performance).

• 구조기능 (Vessel Structural Strength)

• 화물적재와 안정성 및 복원력

(Cargo Loading and Statical Stability)

• 운동성능 (Ship Motion Characteristics)

• 조종성능 (Maneuverability)

운항기능

• 조선장치(Steering System)

• 화물 적하 및 양하역

(Cargo Stowage, Loading and Unloading)

• 계선계류설비(Mooring Facility)

• 항해 및 통신설비

(Navigation and Communication)

동력발생 기능

• 주기(Main propulsion Engine)

• 기관실보조기기

(Engine Room Auxiliary Equipment)

거주 및 인명안전

• 선원 거주구 설비(Crew Accommodation Facility)

• 소화장치 및 구명장치

(Fire Extinguishing and Saving Equipments)

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173K CBM LNGC 6700UNIT PCTC

51K Ice▶StrengthenedProduct Tanker

Ice▶StrengthenedPanamax Tanker

181,000 TDW Bulk Carrier

VLCC(Very Large Crude Carrier)

VLOC(Very Large Ore Carrier)

14,000TEU Containership

2. 2. 선박의선박의 종류종류 –– STXSTX의의 주요주요 선박선박 ((설계설계 및및 건조건조 진행중진행중))

World Best2. 2. 선박의선박의 종류종류 –– 선박의선박의 크기크기 이해이해

·Ultra Large Crude Carrier

·비경제적으로 80년대 일시적 건조300K 이상ULCC

·Very Large Crude Carrier

·중동전쟁발발로 인한 SUEZ운하의 폐쇄로 아프리카 남단으로 회항하게 되어수송효율과 경제성을 높이기 위해 70년대 초를 전후로 하여 등장한 선종

175K∼300KVLCC

·Suez운하 통과할 수 있는 최대 크기의 선형

·Cargo Volume 100만 Barrel

·Tanker에서만 사용

85K∼150KSuez Max

·Bulk Carrier

·곡물수송항로상 남아프리카의 희망봉을 회항하는 경제성 선형80K∼150KCape Size

·주로 Tanker에사용

·Averaged Freight Rate Assessment Maximum

·운임료면에서 가장 경제적인 크기95KAFRA Max

·Panama 운하 통과크기(폭 32.24m)

·Liner(정기운항)적요소가 강함50K∼80KPana Max

선박의 길이 및폭이 PANAMAX급 이상의 크기

Panama 운하확장 공사 후에는 통과가 가능해지는 크기의 선박80K ~POST

PANA MAX

·선박 운항적인 면(위험부담율, 경제적 수익율, 제반운항성)에서 가장 효율적임

·일반적으로 DWT 35K∼38K이나 최근 45K까지 확대18K∼45KHandy Size

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해양자원 개발을 위한 해양구조물 및 해양공학 기술[ 심해유전개발 Solutions ]

▶ 석유원가 상승으로 해양에서 석유 및 천연가스 발굴이 활발

2. 2. 선박의선박의 종류종류 –– 해양부문해양부문 (OFFSHORE)(OFFSHORE)

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선형,납기,선가 등을 포함하여선주와 건조계약을 체결

최고의 기술진에 의해 선박의설계도면 작성

선박의 주재료인 철판이 강재하역장에 입고되어 용도에맞게 분류 작업

선체의 주요 구조물인 블록을조립하고 선행의장 후 도장작업

설계 도면에 따라 선각공장내에서 철판을 절단 및가공하고 소조립 제작

수주계약

블록을 탑재하여 선체를완성시키면서 의장작업을병행함

설 계 강재입고

탑재/의장 조립/선행 절단/가공

3. 3. 조선기술조선기술 –– 선박의선박의 건조과정건조과정 (I)(I)

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선박의 추진기관인 엔진을탑재

안벽에서 잔여공사선박에 이름을 부여하는행사로 선주/ 관계자들이참석하여 무사항해 기원

건조가 완료되면 해상시운전후 인도행사를 통해 선주에게인계/출항

도크에서 선체가 완성되면도크에 물을 채워 선박을바다로 끌어냄

선실탑재는 지상에서조립되어 완전한형태(일체화)로 탑재됨

시운전/인도 안벽공사명명식

엔진탑재 진 수

3. 3. 조선기술조선기술 –– 선박의선박의 건조과정건조과정 (I(III))

선실탑재

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선체 외판 전처리 로봇

곡가공 자동화 장비 개발블록 내부 도장 로봇Lettering Welding System (’07년대한민국 특허대상,국무총리상 수상)

3. 3. 조선기술조선기술 –– 생산자동화연구생산자동화연구 부문부문

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▶ GT 250만톤급 대만 어선 수출선박 수주 (1968년 국내최초)

▶ 최초 대형선 건조 : 18,000T BULK Carrier (1972년)

▶ 최초 CONTAINER 선 건조 : 65TEU Container (1973년)

▶ Chemical Tanker, Reefer, Ro-Ro 등 특수선종 건조 (1976년)

▶ 석유시추선 건조 (1977년)

▶ LNG선박 건조 시작 : MOSS type (1994년 국내최초)

Membrane type (1995년 동양최초)

▶ 125,800 DWT Shuttle Tanker (1995년 세계최초 운용한계 파고 15m로 확장)

▶ 대형 카페리(1998년 국내최초), 2,500 m3 Cable Ship(1998년 국내최초)

▶ 3000m 이상 심해유전 개발용 시추선건조 (1998년 세계최초)

▶ 세계최대적재량 82,000 m3 LPG선 건조 (2003년)

▶ 신개념 해상 LNG 설비선 LNG-RV 건조 (2005년 세계최초)

▶ 초대형 14,000 TEU Container선 개발 (2007년 예정)

4. 4. 조선기술의조선기술의 성장성장 –– 국내국내 선박선박 건조역사건조역사

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♣ 생산공법의 혁신 (2000년 이후)

2000년 SKID공법 적용[BLOCK 탑재(CRANE)] G.P/E BLOCK(해상 CRANE)

2003년 선박 BLOCK 수중탑재

2004년 육상 선박건조 공법 (STX조선 SLS공법)

2004년 DAM공법

1) 설계기술 ▶ 차세대 CAD 시스템 개발, 설계와 생산의 정보통합 실현

▶ 고부가가치선 개발 : 대형 container선, 대형 LNG운반선

▶ 해양 Plant 기술개발 : FPSO, 시추선, Drill Ship 등

2) 생산기술 ▶ 조선 CIMS 개발 (차세대 조선 생산시스템)

▶ Modeling and Simulation 기술의 확대 적용

▶ BLOCK의 대형화

▶ Skid 공법, Dam 공법, 육상건조공법 등 신공법 창안 및 적용

출처 : 한국의 배 김효철외 지음

4. 4. 조선기술의조선기술의 성장성장 –– 분야분야 별별 조선기술의조선기술의 성장성장

World Best4. 4. 조선기술의조선기술의 성장성장 –– 육상육상 선박건조선박건조 공법공법 (SLS : Skid Launching Sys.)(SLS : Skid Launching Sys.)

- 한국 표준협회 선정

2007년 신기술으뜸상

대상 수상

- 년 12척 진수 (2007년)

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선박 및해양 구조물

해상물류수송수단

생필품물류

1980년 이전 1980~2000 21세기

사람

에너지

B/C 컨테이너선생필품물류

OBC

Ferry

VLCC LNG선

Ferry Ro▶Pax

청정연료

선박의지능화

초대형컨테이너선초고속 화물선LNG FPSO/FRSU 수소운반선메탄 하이드레이트선

초호화 여객선인공 섬해상터미널

산업화 사회원격진단/위성통신/자동제어

정보화 융합화 사회

관광/레저해양공간

신개념디지털선박

5. 5. 선박의선박의 발전발전 방향방향

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Diversification2000 to

present

Collaboration

with

Developing

Countries

Closure of

Shipyards1990s

Diversification

Nationali▶ation

of

Shipyards

1974 to

1980s

Imported of

Low▶Cost

Labor

Subsidi▶ationMid-1950s

To 1973

1945 to

Mid-1950s

Before

1945

ChinaKoreaJapanWestern

Europe

United

KingdomPeriod

Low-Cost

Leader

Global

Differentiation

Low-Cost

Leader

Low-Cost

Leader

Low-Cost

Leader

Low-Cost

Leader

Low-Cost

Leader

Low-Cost

Leader

Global

Differentiation

Global

Differentiation

Global

Differentiation

Global

Differentiation

Global

Differentiation

Global

Differentiation

Global

Segmentation

Global

Segmentation

Protected

Market

Protected

Market

Protected

Market

Protected

Market

Protected

Market

자료 : 조선산업의 글로벌 경쟁 전략 (조동성 서울대학교, 2006)

6. 6. 조선기술의조선기술의 성장성장 -- Sequence of Strategy

World Best

▶ 중대형 시장에서 입지확보,

시장점유 확대

▶ 향후 시장 2위 국가로 부상

가능성 높음

▶ 점진적인 국제시장 점유율감소

▶ 내수 위주의 산업 구조화

▶ 향후 20년 간은 1위 유지 기대

▶ 대형, 고부가가치 중심의

산업구조화전망

▶ 낮은 기술력

▶ 낮은 신뢰도

▶ 점진적 인건비 상승

▶ 기술인력의 이탈

▶ 사양산업이라는 인식

▶ 중국의 시장 잠식

▶ 인건비 상승

▶ 중국의 추격

▶ 이공계 기피에 의한 인력의

질적 저하 우려

위협

요인

▶ 저임금 구조에 의한원가경쟁력

▶ 중국 정부의 전폭적 지원

▶ 중국 해운산업의 비약적 발전

▶ 세계 최고의 기술력

▶ 높은 국제적 신뢰도

▶ 큰 규모의 내수시장

▶ 고유가에 의한 고부가가치

선박 수주 기대

(LNG, 해양구조물)

▶ 선박의 대형화 추세

▶ 높은 국제적 신뢰도

▶ 풍부하고 우수한 기술 인력 확보

기회

요인

▶ 최근 대규모 투자 진행

▶ 다각도의 기술 투자 진행 중

▶ 설비투자 미흡

▶ 기술투자 방향 실패

▶ 90년대 대형설비 투자

(초대형 도크 등)

▶ 70년대 이후 꾸준한 기술투자투자

▶ 설계기술 50

▶ 생산기술 40

▶ 조선기자재 45

▶ 설계기술 100

▶ 생산기술 100

▶ 조선기자재 100

▶ 설계기술 100

▶ 생산기술 95

▶ 조선기자재 85 ~ 90

기술

경쟁력

중 국일 본한 국항 목

자료 : 한국조선산업의 중장기 전망(하나금융연구소, 2006)

6. 6. 조선기술의조선기술의 성장성장 – 국가 별 경쟁력 비교

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글로벌 조선산업은 신 에너지, 레져, 화물운송용 선박의 수요 증대와 더불어

해양공간 활용의 다양화 및 IT 등 첨단기술 혁명에 따른 환경변화를 겪고 있음.

글로벌 환경변화에따라

미래에 수요가 증가할

차세대 선박 및 해양

기술에 대한

주도권 확보 필요

청정에너지 및 신에너지 운송

니즈의 증대

• LNG선 등 청정에너지 운반선,

FPSO 등 자원개발용 해상구조물 및

Gas Hydrate 등 차세대 에너지

운반선의 성장이 예상

선박기술과 문화의 융합에 따른

고급 레져 선박 니즈 증대

IT 등 첨단 기술 혁명

BRICs의 부상, 자유무역 및세계경기 활성화에

따른 화물운송 니즈의 증대

삶의 질 향상에 따른 서비스 질 향상

• 물동량 증가에 따른 선박의

대형화, 고속화가 진전

• Container선 대형화 • 선박설계의 자동화 및 최적화기술의 급진전, 조선해양로봇 등장

• 고령화 및 전반적 소득증대에 따른라이프 스타일의 변화로 인한 레저인구의 증가

(조선산업 발전전략, 산자부. 2005.8)

6. 6. 조선기술의조선기술의 성장성장 -- 한국조선산업의 생존경쟁력

World Best▣ Smart Ship 전략2007년 한국산업기술재단, 5차 산업기술 로드맵 (1/2)

World Best▣ Smart Ship 전략2007년 한국산업기술재단, 5차 산업기술 로드맵 (2/2)

World Best▣ Green Ship 전략

IT, ET와 조선분야의 첨단기술을 접목시킨 신개념의 차세대 선박

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※ 생존경쟁력 ▶ 기술력 향상을 위한 끊임없는 도전

7. IT 7. IT 기술과기술과 한국조선산업한국조선산업

▷ IT와의 접목

★ Cable 무선화

★ 유무선 Lan for Control / Monitoring

★ RFID 활용 ; Block System, 강재관리 System

★ Digital Shipbuilding

★ e-Navigation

: 선박의 안전 항해 와 해양환경보호를 위해 전자적 장치에 의해 선박과 육상에서

항행정보를 창조,수집, 통합, 교환 및 표시하는 종합용어로 4S통신을 위한 핵심기술,

선박 내 모든 시스템이 네트워크를 형성하고 정보를 교환할 수 있는 네트워크기술과

S/W 기술을 의미함.

▷ 환경과 상황 변화에 예민한 반응(Green Ship, Human-Oriented)

▷ Global Networking

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수작업

기술발전[연도]

생산성

[기간, 비용 , 품질]

2차원 도면 중심의

부분업무 전산화

[2▶D CAD, EDM, …]

3차원 모델 중심의

통합정보시스템

[3▶D CAD, VR/VP

PDM, …]

협업 기반의

동시공학시스템

[SBD, SDE, PLM, …]

3차원 CAD

제품모델링

네트웍 기반

협업기술

소형조선소

중대형조선소

선진해군

(미국, 영국 등]

: 현재 수준

주): EDM(Engineering Data Management)

PDM(Product Data Management)

VR/VP(Virtual Reality/Virtual Prototyping)

SBD(Simulation Based Design)

SDE(Shared Data Environment)

PLM(Product Lifr▶Cycle Management)

1980 1990 2000

자료 : 미래조선기술의 전망과 대응 (홍석원 한국해양연구원, 2006)

7. IT 7. IT 기술과기술과 한국조선산업한국조선산업 -- ITIT기반기반 엔지니어링엔지니어링 기술의기술의 발전발전

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정보정보 입력입력 ▶▶ TAGTAG 부착부착

RFID Reader System (RFID Reader System (고정형고정형))

RFID TagRFID Tag

블록블록 위치위치 확인확인 시스템시스템

Wire NetworkWire Network

OrOr

Wireless NetworkWireless Network

Host ComputerHost Computer

GPSGPS

MobileMobile

RFID ReaderRFID Reader

AAA

BBB

TAGTAG 정보정보 확인확인

TAGTAG 정보정보 확인확인

* * A or B TAGA or B TAG 정보정보 확인확인

블록블록 위치위치 확인확인

블록블록 위치위치 확인확인

7. IT 7. IT 기술과기술과 한국조선산업한국조선산업 -- RFIDRFID와와 GPSGPS를를 이용한이용한 블록블록 이동이동 시스템시스템

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Yard 수치지도수치지도 관리 시스템

(Yard확장 , 시설물 변경…)

블록 관제 시스템

크레인 관제 시스템

장비 (transporter,

고소차,…) 관제 시스템

시뮬레이션 엔진

블록이동 시뮬레이터

안벽배치 시뮬레이터

선행일정 시뮬레이터

후행일정 시뮬레이터

크레인 탑재 , turn over 시뮬레이터통합정보 시스템

SAPS DB

Tribon 설계 DB

Other DBs

7. IT 7. IT 기술과기술과 한국조선산업한국조선산업 -- 디지털디지털 쉽쉽 빌딩빌딩 전체전체 구상도구상도

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Digital ShipyardDigital Shipyard

7. IT 7. IT 기술과기술과 한국조선산업한국조선산업 -- Digital ManufacturingDigital Manufacturing

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▶ 해상 컨테이너의 RFID (Radio Frequency Identifier) 이용한 유비쿼터스 센서 네트워크 구축

▶ 유비쿼터스 기반의 실시간 화물 추적시스템 개발

<실시간 화물추적 시스템>

7. IT 7. IT 기술과기술과 한국조선산업한국조선산업 –– 정보정보,,통신통신 및및 물류물류

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기술개발 전략

▶ 수요자 맞춤형 à 수요 및 부가가치 창출형으로 전환

정보화 기술, 이종기술 융합화첨단기술 접목기술

공정최적화, 생산자동화, 건조공정 아웃소싱 및 전문화신 건조공법/건조규격/기자재 표준화

원가절감 건조기술

건조기술분야

조선 산업 기술 + IT 융합 첨단 기술

해양구조물 설계, 엔지니어링기술 기능 복합화(선박+플랜트)해양자원개발 기술해양기술분야

이중선체화, 무독성 도료, 배기가스 절감, 밸러스트수 처리, 고효율추진시스템

환경친화성 기술

인간공학적 설계, 통합자동화운항편의성 향상기술

자동화, 무인화, 정보화안전성 제고 기술

대형화, 고속화, 경량화, 복합기능화, 대마력화경제성 추구기술

선박기술분 야

세부 기술개발 방향기술분야구분

8. 8. 조선기술의조선기술의 개발개발 현황현황

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