[울산=뉴스핌] 이찬우 기자 = 1600톤을 들어 올리는 거대한 골리앗 크레인 아래에서는 두께 1.2㎜에 불과한 강판을 정밀하게 용접하는 작업이 이뤄지고 있었다. 수백톤짜리 철제 구조물을 조립해 거대한 선박을 만드는 힘과 영하 163도의 액화천연가스(LNG)를 가두는 정밀함. 지난 12일 찾은 HD현대중공업 울산조선소에서 확인한 한국 조선업 경쟁력의 두 얼굴이다.

멀리서 바라본 조선소는 거대한 빌딩 여러 채를 옆으로 눕혀 놓은 듯했다. 가까이 다가갈수록 규모는 더욱 실감 났다. 집채만 한 선박 블록들이 곳곳에 쌓여 있었고, 하늘 높이 솟은 크레인은 수백톤의 구조물을 들어 올리고 있었다. 작업자들은 오토바이와 자전거를 타고 공장과 도크 사이를 오갔다. 걸어서 이동하기에는 버거울 만큼 넓은 공간이었다.

그러나 거대한 규모만으로 세계 조선시장에서 경쟁력을 확보할 수 있는 것은 아니다. 수백 개의 블록을 정해진 순서대로 조립하고, 복잡한 설비를 설치하면서도 품질과 납기를 지키는 생산 시스템이 뒷받침돼야 한다.

이날 HD현대중공업은 미국 방산기업 안두릴과 공동 개발한 무인수상함 진수식을 열고 기자단에 조선소 내부를 공개했다. 165만평에 달하는 야드와 LNG 운반선 화물창, 약 1년 만에 개발한 무인수상함을 차례로 둘러보며 확인한 것은 거대한 생산 규모를 정밀한 기술과 속도로 연결하는 조선업의 경쟁력이었다.

◆ 600톤급 무인군함 첫선…대형 군함 사이에선 작아 보여

이날 진수된 ASV 알파는 경하중량 600톤급 중형 무인수상함이다. 주변에 정박한 거대한 군함들과 비교하면 오히려 작아 보였다. 그러나 실제로는 승조원 없이 장기간 바다에서 정찰·감시 등의 임무를 수행할 수 있도록 개발된 함정이다.

ASV 알파의 뒤편으로는 필리핀에 수출할 2400톤급 원해경비함과 우리 해군의 정조대왕급 이지스구축함인 다산정약용함도 눈에 들어왔다. 다양한 군함이 한 공간에 모여 있는 모습에서 HD현대중공업의 함정 건조 역량을 엿볼 수 있었다.

ASV 알파의 가장 큰 특징은 사람이 타지 않는다는 점이다. 일반적인 군함은 승조원이 항해와 기관 운용, 정비, 무장 운용 등을 담당하지만 무인수상함은 이 같은 역할을 상당 부분 자동화해야 한다.

HD현대는 함정의 설계와 건조, 자율운항 기술을 담당하고 안두릴은 인공지능(AI) 기반 임무 자율화 기술을 제공했다. 양사는 개발비를 절반씩 부담하며 약 1년 만에 시제함을 진수했다.

함정에 탑재된 HD현대의 'VAOne'은 항해뿐 아니라 엔진과 추진기관의 상태를 확인하고 이상이 발생하면 자동으로 대응하는 시스템이다. 안두릴의 '래티스(Lattice)'는 정찰·감시 등 군사 임무를 부여하고 수행하도록 지원한다.

함정 위에는 각종 임무 장비를 탑재할 수 있는 모듈형 공간도 마련됐다. 고객의 요구에 따라 센서나 무장 체계를 변경할 수 있도록 설계한 것이다.

HD현대중공업 관계자는 "사람이 타지 않기 때문에 승조원 공간을 줄이고 연료나 무장을 더 탑재할 수 있다"며 "무인수상함은 적진 깊숙이 들어가 센서 역할을 하거나 위험한 임무를 수행하는 데 활용할 수 있다"고 설명했다.

무인수상함 개발에서 중요한 것은 기술력뿐 아니라 속도다. 미국을 비롯한 주요국이 무인전력 확보를 추진하면서 기존 군함보다 짧은 기간에 시제품을 개발하고 성능을 검증하는 능력이 중요해지고 있다.

ASV 알파는 이 같은 시장 변화를 겨냥한 함정이다. HD현대는 일반적인 선박 건조 절차와 달리 공급망을 먼저 확보하고, 조달할 수 있는 장비에 맞춰 설계를 진행하는 방식을 적용했다.

설계를 담당한 장준호 HD현대중공업 수석은 "일반적으로 선박을 설계하고 자재를 구매해 시운전까지 마치는 데 최소 3년 정도가 걸린다"며 "이번에는 설계한 뒤 자재를 구매하는 것이 아니라 자재를 먼저 확보하고 거기에 맞춰 설계를 진행하는 방식으로 바꿨다"고 설명했다.

HD현대는 울산에서 약 3개월간 시운전을 진행한 뒤 내년 초 미국으로 함정을 옮겨 안두릴과 추가 시험을 진행할 계획이다. 이후 미 해군을 대상으로 성능을 시연하며 본격적인 사업화에 나선다는 구상이다.

◆ 165만평 야드에 거대한 선박 블록 빼곡…레고처럼 조립하는 선박

HD현대중공업의 메인야드와 중형선야드, 해양야드 등을 합친 면적은 약 165만평에 달한다. 현재 약 1만9000명의 임직원과 2만6000명의 협력사 직원이 근무하고 있다. 무인수상함을 건조한 HD현대중공업의 생산 역량을 보다 구체적으로 확인할 수 있었다.

버스가 움직이자 양옆으로 거대한 철제 구조물들이 끊임없이 나타났다. 선박의 앞부분과 뒷부분, 바닥을 이루는 블록들이 곳곳에 쌓여 있었다. 완성된 선박에서는 보이지 않는 부품들이었지만 각각의 크기만으로도 위압감이 느껴졌다.

선박은 이처럼 크고 작은 블록을 조립하는 방식으로 만들어진다. 일반적인 대형 선박 한 척에는 약 250~300개의 블록이 사용된다. 블록 하나의 무게는 최대 300톤에 달한다.

현장 안내 직원은 "선박 건조는 아이들이 가지고 노는 레고 블록을 조립하는 과정과 비슷하다"며 "공장에서 만든 블록을 도크 옆으로 옮긴 뒤 골리앗 크레인으로 들어 올려 차례대로 용접한다"고 설명했다.

물론 실제 규모는 장난감과 비교할 수 없었다. 블록을 운반하는 특수 차량인 트랜스포터는 최대 1200톤의 화물을 실을 수 있다. 가장 큰 차량에는 바퀴만 160개가 달려 있다.

버스 옆으로 거대한 선박 블록을 실은 트랜스포터가 지나갔다. 운전석은 의외로 낮은 곳에 있었고 자전거를 탄 작업자들이 앞뒤에서 수신호를 보내며 이동을 도왔다. 거대한 구조물 하나를 움직이는 데도 여러 사람의 협력이 필요했다.

조선소 곳곳에 설치된 붉은색 골리앗 크레인도 눈길을 끌었다. HD현대중공업이 보유한 골리앗 크레인은 총 10기다. 가장 큰 크레인은 1600톤급이며, 골리앗 크레인을 비롯한 각종 크레인을 합하면 약 1100개에 이른다.

이날 둘러본 100만톤급 도크는 길이 672m, 폭 92m, 높이 13.4m 규모였다. 이곳에서는 대형 선박 4척이 동시에 건조되고 있었다. 도크에 바닷물을 채우는 데만 약 5시간, 다시 물을 빼는 데는 약 12시간이 걸린다고 했다.

HD현대중공업은 선박 종류에 따라 초대형 원유운반선과 컨테이너선은 약 21개월, LNG 운반선은 약 26개월에 건조한다. 거대한 선박을 정해진 기간 안에 만들어내기 위해서는 철판 가공부터 블록 조립, 장비 설치, 도장까지 모든 공정이 유기적으로 움직여야 한다.

실제로 조선소는 거대한 하나의 생산라인처럼 움직이고 있었다. 철판을 자르고 구부리는 공장, 블록을 쌓아두는 적치장, 엔진과 프로펠러를 생산하는 공장, 선박을 완성하는 도크가 하나의 공간 안에 연결돼 있었다.

이처럼 대규모 선박을 반복해서 건조하며 축적한 경험과 생산 기반이 HD현대가 무인수상함을 단기간에 개발할 수 있었던 배경이다. HD현대는 상선과 군함을 건조하며 쌓아온 설계·생산 기술을 무인함정 사업에도 활용하고 있다.

◆ 9층 높이 작업 발판 아래 LNG 화물창…1.2㎜ 강판이 지키는 '영하 163도'

야드투어의 마지막 일정은 LNG 운반선 화물창 견학이었다. 유럽 선사의 17만4000입방미터급 LNG 운반선에 탑재된 화물창이었다. 이 선박은 LNG를 저장하는 화물창 4개를 갖추고 있으며 최대 약 9만톤의 LNG를 운반할 수 있다.

선박 내부로 들어서자 또 다른 거대한 공간이 모습을 드러냈다. 밖에서 보았던 선박의 크기만큼이나 내부도 압도적이었다. 눈앞에는 철제 작업 발판이 층층이 설치돼 있었고, 그 너머로 LNG를 저장하는 화물창 벽면이 펼쳐져 있었다.

현재 설치된 작업용 발판은 9층 규모다. 보온 공사와 검사를 위한 임시 구조물로, 작업이 끝나면 모두 철거된다. 발판이 사라지고 나면 거대한 빈 탱크만 남게 된다.

이곳은 LNG 운반선의 기술력이 집중되는 공간이다. 천연가스는 영하 163도 수준으로 냉각하면 부피가 크게 줄어 액체 상태로 운송할 수 있다. 문제는 이처럼 극도로 낮은 온도의 LNG가 선체에 직접 닿지 않도록 보호해야 한다는 점이다.

이를 위해 화물창 내부에는 여러 겹의 보온재와 방벽이 시공된다. 외부 선체와 가까운 곳에는 두꺼운 단열 패널이 설치되고, 그 위로 추가 보온재와 2차 방벽이 놓인다. LNG와 직접 접촉하는 가장 안쪽에는 1차 방벽인 스테인리스강 멤브레인 시트가 설치된다.

특히 눈길을 끈 것은 두께 1.2㎜에 불과한 멤브레인 시트였다. 거대한 선박을 보호하는 핵심 구조물이라고 하기에는 믿기 어려울 정도로 얇은 강판이었다.

표면에는 일정한 간격으로 주름이 잡혀 있었다. 이는 LNG를 싣고 내리는 과정에서 발생하는 온도 변화에 따라 금속이 수축하고 팽창할 수 있도록 설계한 구조다.

HD현대중공업 LNG 공사부 관계자는 "멤브레인 시트는 약 3m에 1m 크기로 제작되며 LNG 운반선 한 척에 약 1만1000장이 들어간다"고 설명했다.

수많은 강판은 서로 맞닿는 부분을 정밀하게 용접해 하나의 거대한 방벽으로 완성된다. 선박 한 척의 화물창에 들어가는 용접 길이를 모두 합하면 약 190㎞에 달한다.

이처럼 얇은 강판을 수만 곳에 걸쳐 연결하면서도 LNG가 새지 않도록 하는 것이 핵심이다. 혹시 1차 방벽에 문제가 발생하더라도 2차 방벽이 LNG를 일정 기간 막아낼 수 있도록 설계돼 있다.

현장 관계자는 한국과 중국 LNG 운반선의 기술 차이에 관한 질문에 화물창 원천 설계기술은 프랑스의 GTT가 제공한다고 설명했다. 같은 기술을 적용하더라도 실제 시공 과정에서 발생하는 '품질 차이'와 '건조 경험'이 경쟁력을 가른다는 것이다.

견학을 마치고 다시 바라본 조선소는 처음과는 조금 달라 보였다. 처음에는 빌딩만 한 선박과 크레인의 크기에 압도됐다면, 이후에는 그 거대한 구조물들을 정해진 시간 안에 조립하고 완성하는 기술력이 눈에 들어왔다.

수백톤짜리 블록을 들어 올리는 골리앗 크레인부터 두께 1.2㎜의 멤브레인 시트를 용접하는 작업까지. 거대한 규모와 정밀한 기술이 공존하는 곳, 한국 조선업의 경쟁력이 만들어지는 현장이었다.

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