[FIELD] 국내 조선사 풍력사업, 녹색바람 타고 ‘순항’ 할까 (下)

[산업일보]
국내 첫 해상풍력단지 수주한 삼성중공업

삼성중공업은 지난 2008년 11월 사업구조 다각화의 일환으로 육상용 2.5MW급 및 해상용 5MW급 풍력발전설비를 개발해 2010년 이후 시장에 본격 진입한다는 계획 하에 풍력발전 사업에 진출했다.

◇풍력발전 업계 최초 수출 기록 수립

삼성중공업은 사업 진출과 동시에 영국의 엔지니어링 업체와 함께 육상용 2.5MW급 풍력발전설비 개발을 완료하고, 2009년 5월 미국에서 열린 ‘WIND POWER 2009’ 전시회에서 첫 선을 보였다. 특히 삼성중공업은 생산공장이나 양산모델이 없는 상태에서 자체모델만을 가지고 풍력발전 사업에 뛰어든 지 9개월 만에 미국 씨엘로(Cielo)로부터 2.5MW 풍력발전설비 3기를 수주하는 성과를 올렸으며 이어 11월 거제조선소에서 제작한 1호기를 최초 인도했다. 이는 ‘국내 풍력발전 설비 업계의 최초의 수출’로 기록됐다.

이같은 쾌거는 풍력설비의 핵심장치인 블레이드가 선박 프로펠러와 유사기술이고 구동장치 및 제어시스템은 수 십 년간의 선박 건조를 통해 축적된 노하우를 응용할 수 있었다는 점이 유효하게 작용했다고 삼성중공업 측은 분석했다. 특히 삼성중공업의 2.5MW급 풍력발전설비는 기존의 미국제품들 보다 발전효율이 10% 높고 내구성은 5년이나 긴(25년) 영구자석형 발전기 장착으로 유지관리가 용이하다는 점 외에도 제작부터 설치까지 일괄서비스가 가능하다는 이점이 있다.

삼성중공업은 보통 국내시장 진입 이후 해외로 진출하는 것과는 달리 과거 조선산업이 세계시장을 무대로 성공했던 것과 같이 미국시장 공략부터 나섰다. 그 이유는 미국이 전체전력 중 1% 수준인 풍력발전을 2030년까지 20% 이상으로 확대하겠다는 계획을 수립해 향후 성장 가능성이 높다는 판단에서였다.

2.5MW급 1기는 약 940여 가구가 사용 가능한 전력을 생산할 수 있는 대형 설비다. 특히 삼성중공업이 인도한 1호기는 직경 90m의 블레이드, 80m의 타워, 엔진실 등 총 중량이 300톤에 달해 세계 최대 규모를 자랑하며, 2010년 4월 미국 텍사스주 Lubbock 지역에 설치돼 본격 가동에 들어갔다.

2010년 12월에는 한국남동발전과 함께 마케도니아 수도 스코페에서 마케도니아 정부와 대용량 풍력발전 건설사업 투자의향서(LOI)를 체결했다. 이는 마케도니아 수도 스코페에서 동쪽 110㎞ 지점에 위치한 스팁시에 약 2,400억원을 투자해 100㎿ 풍력단지를 건설한 후 20년간 운영하는 사업으로, 삼성중공업은 지분 20%를 투자하고 새로 개발한 저풍속형 풍력발전기의 공급과 건설을 맡았다.

한편, 국내에서는 국책과제로 진행 중인 한국남동발전이 추진 중인 인천 영흥 국산 풍력발전 실증단지에 2.5MW급 1기를 2010년 5월 설치한 바 있으며, 이어 3기를 추가로 설치하기로 한 것으로 알려졌다.

◇2015년 세계 10위권 진입 목표

삼성중공업은 풍력발전사업을 통해 스마트 윈드 에너지(Smart Wind Energy) 제공으로 클린 월드(Clean World)를 구현함을 향후 비전으로 제시하며 2015년 글로벌 톱 10으로 진입하는 것을 목표라 밝혔다.

지난 2008년 삼성중공업은 풍력사업에 진출하면서 총 6,000억 원을 투자해 2010년까지 2.5MW급 육상용과 5MW급 해상용 풍력발전설비를 연 200기 생산하고, 2015년 풍력발전설비 매출 3조원으로 시장점유율 10%를 달성하겠다는 목표를 세운 바 있다.

이를 위해 당시 4개 팀 80명 수준인 인력을 2015년까지 1,000명 수준으로 늘리고 연간 1,600기의 생산이 가능한 조립공장을 설립할 예정에 있다. 또한 시장진입 초기에는 2.5MW급 육상 풍력발전 설비로 육지면적이 넓은 미국과 중국, 인도 등을 집중 공략하고 2015년부터는 발전효율이 높고 소음 면에서 유리한 해상설비로 아시아 및 유럽 시장의 점유율을 제고하겠다는 전략이다.

이러한 전략에 따라 국내 업계 최초로 미국 휴스턴 풍력발전설비 영업지점 개설에 이어 포틀랜드 및 독일 지점으로 순차적으로 개설하고 2011년부터 물류 및 A/S센터를 가동해 미국과 유럽 시장 공략을 본격화했다.

삼성중공업 관계자는 “지난 35년간 조선과 건설 분야에서 쌓은 연관기술을 활용해 미국 및 유럽의 상위 6개사가 90% 이상을 점유하고 있는 풍력시장에서 조기에 선두업체로 진입할 수 있도록 하겠다”며, “앞으로 해저자원 개발사업을 미래 성장동력으로 적극 육성하겠다”고 밝힌 바 있다.

한편, 삼성중공업은 2010년 8월 2.5MW급 풍력발전기 연간 200기 이상의 생산능력을 갖춘 생산공장 건설을 완료했다. 이 공장은 부지면적 약 3만 2,000㎡, 공장면적은 1만 5,000㎡ 규모로 조립공장, 기계가공 및 도장공장, 자재창고 등으로 구성돼 있으며, 풍력발전기 메인 샤프트 조립장비를 비롯한 40종의 기계설비를 완비하고 있다.

◇해상풍력 진출 박차

삼성중공업은 세계 1위의 선박 건조 기술력을 활용해 업계 최초로 풍력발전설비 전용 운반선의 개발을 추진 중이며, 풍력에너지 추진 선박, 부유식 풍력발전단지에도 관심을 두고 있다. 지난 2010년부터는 2012년 이후 해상풍력 시장 진출을 목표로 6~7MW급 해상용 풍력발전기 개발에도 착수한 상태다.

향후 해상풍력 발전설비 생산은 물론, 지지구조(하부구조물), 설치, 선박(해상풍력발전설비 설치선) 등 해상풍력단지 조성에 필요한 모든 작업을 수행할 수 있도록 턴키 솔루션 체계를 구축해 제공한다는 계획도 가지고 있다.



이러한 노력에 힘입어 삼성중공업은 지난해 1월말 해상풍력발전기 유럽시장에 진출하는 쾌거를 올렸다. 1월 31일 스코틀랜드 국제개발청, 파이프주 의회와 해상풍력 발전사업 협력에 관한 의향서(MOU)를 체결한 것. 이에 따라 삼성중공업은 스코틀랜드 파이프주 메틸시 해안지역에 7MW급 해상풍력발전기 시제품을 설치해 시험 가동한 후 2014년부터 생산된 전력을 판매할 수 있도록 지역 내 송전망 시스템을 구축하게 된다. 이와 병행해 향후 유럽시장 진출이 용이하도록 현지 풍력발전기 양산공장을 가동할 계획도 수립했다.

삼성중공업은 해상풍력발전기 시제품 테스트 및 제품 인증을 추진해 유럽 해상풍력시장의 30%를 차지하고 있는 영국시장 진출은 물론, 유럽시장 공략의 교두보로 활용한다는 계획이다.

이어 10월에는 남부발전과 함께 국내 최초로 7MW급 해상풍력발전기 12기를 제주도 앞바다에 설치해 84MW의 단지를 조성키로 함에 따라 본격적인 ‘해상풍력 발전시대’를 열었다. 제주도 서귀포시 대정읍 앞 바다 2km 지점, 수심 약 30m 해상에 건설할 대정해상풍력단지는 바람이 많기로 유명한 제주에서도 특히 균일한 바람 때문에 풍력발전의 최적지로 꼽힌다. 삼성중공업은 2014년 말까지 공사를 마무리해 2015년부터 상업운전을 개시한다는 계획이며, 남부발전은 향후 대정해상풍력단지를 200MW로 확장할 계획이어서 추가 수주도 기대된다.

삼성중공업이 개발한 7MW급 해상풍력발전기는 세계 최대 용량급으로 허브까지 높이가 110m, 블레이드 회전 반경인 로터 지름도 세계 최대인 171m에 달해 발전 효율을 극대화했고 일반적인 풍력발전기 수명(20년)보다 25% 긴 25년으로 설계된 것이 특징이다.

또한 이번 수주는 터빈과 함께 해상에 설치하는 재킷 타입의 하부구조물까지 설계에서부터 구매·제작·설치·시운전을 턴키로 일괄 공사하는 EPCI 방식으로 수주해 삼성중공업의 해상풍력발전 프로젝트 종합 수행능력을 인정받았다는 데 의미가 있다. 해상풍력발전기를 EPCI로 수주한 경우는 삼성중공업이 처음이다.

삼성중공업은 해상풍력발전기설치선을 만드는 메이커일 뿐 아니라 이번 공사를 통해 해상풍력발전기의 터빈과 해상 설치는 풍력사업부, 하부 구조물은 건설사업부, 해상변전소는 조선해양사업부, 변전시스템과 전력케이블은 전기전자사업부가 담당하는 등 모든 사업부가 참여하는 토털 해상풍력발전 서비스회사로 성장할 수 있는 발판을 마련하게 됐다.

한편, 삼성중공업은 대정해상풍력단지는 우리나라 최초의 해상풍력발전단지로서 의미 외에 세계 최대용량 해상풍력발전기의 상업운전을 통한 트랙 레코드 확보와 향후 유럽시장 진출의 유리한 고지를 선점하게 됐다고 평가했다.

자회사 통해 북미지역 공략 중인 대우조선해양

대우조선해양은 2020년 총 매출 40조원을 달성해 종합 엔지니어링기업(Engineering Procurement Construction Installation and Commissioning contract ; EPCIC)으로 성장함을 목표로 하고 있으며, 이러한 목표를 달성하기 위한 미래 성장 동력으로 해양플랜트 및 풍력을 꼽고 있다. 특히 지난해 초에는 신년사를 통해 해양플랜트의 미개척 분야인 서브시 및 플랜트와 해상풍력 시장 진출을 적극 추진할 것이라고 밝힌 바 있다.

대우조선해양의 풍력산업에서의 행보는 다른 조선소보다 약간 늦다. 이를 따라잡기 위해 대우조선해양은 지난 2009년 8월 미국의 풍력기업인 드윈드(DeWind)를 인수하고 캐나다에 풍력발전기 제조공장을 신축하는 등 과감한 투자를 진행해왔다.



◇드윈드 및 노바 스코시아 공장 양축으로 북미시장 공략

미국의 CTC(Composite Technology Corp.)의 자회사인 드윈드는 1995년 세계 풍력발전 산업의 최대 클러스터 지역의 중심인 독일 함부르크지역에서 설립된 업체로, 2006년 미국 시장을 겨냥해 본사를 미국으로 이전했다. 풍력 터빈의 설계, 기술 개발 및 마케팅을 수행하고 있는 드윈드는 750W, 1.5MW, 2MW급 풍력 터빈을 개발해 유럽, 중국, 남미, 미국 등에 총 760MW에 이르는 710기의 터빈을 판매, 설치한 실적을 확보하고 있다.

풍력산업은 기술 개발과 시장의 검증에 상당한 시간과 비용이 소요되지만, 대우조선해양은 드윈드의 인수를 통해 통상적으로 5~6년 정도 소요되는 이러한 검증기간을 단축했을 뿐 아니라 시장 진출에 있어 지역적인 제약 없이 주요 공급망을 동시에 확보하게 됐다.

이어 대우조선해양은 2010년 3월 캐나다의 캐나다 노바 스코시아(Nova Scotia) 주정부와 함께 4,000만 캐나다달러를 출자해 풍력발전기 생산을 위한 합작법인 DSTN(대우조선해양 트랜톤)을 설립했다. 대우조선해양이 51%, 노바스코시아 주정부가 49%의 지분을 각각 갖고 있다.

DSTN은 노바 스코시아의 주도(州都)인 할리팩스(Halifax)의 동북쪽 픽토 카운티(Pictou County)에 위치한 트렌튼워크(TrentonWorks)의 철도차량 공장을 리모델링해, 2011년 6월 1년 3개월의 공사기간을 거쳐 준공을 마쳤다. 이 공장은 연간 최대 200여기의 풍력발전기용 블레이드와 250여개의 타워를 생산하게 된다.

이 공장은 2007년까지도 철도차량을 생산했기 때문에 별도의 대규모 설비투자 없이도 운영이 가능하고, 주변에 철도, 항만 등의 교통 인프라도 갖춰져 있어 풍력발전기 공장으로서는 최적의 입지조건을 갖췄다는 평가를 받았다.

대우조선해양은 노바 스코시아 주정부와의 파트너십과 협력사업을 통해 2015년까지 연매출 1억5천만 달러를 달성한다는 목표를 세웠다.

이와 함께 대우조선해양은 노바 스코시아 전력회사(NSPI)와 풍력발전설비의 우선 구매와 대서양 해안에 해상풍력단지 공동 조성을 주내용으로 담은 양해각서(MOU)를 체결함에 따라 안정적인 수요처 확보는 물론 북미지역에서 신재생에너지와 관련된 폭넓은 사업기회를 확보하게 됐다. 북미시장은 연평균 17%의 성장이 예상되는 유력시장이다.

대우조선해양은 드윈드와 노바 스코시아 풍력공장을 양축으로 북미지역에서 안정적인 기반을 확보하고 유럽과 중국 등지로 시장을 확대해나갈 예정이며, 이를 통해 2015년 세계 10위, 2020년에는 세계시장 15%를 차지하는 3위권의 풍력 설비업체에 올라선다는 전략이다.

한편, 드윈드는 2010년 3월 미국의 리틀프링글(Little Pringle LLC.)로부터 3,000만 달러 상당의 풍력발전기를 수주한데 이어 2011년 4월 캐나다 웨이컨(WEICAN)으로부터 5기를 수주하는 등 순조로운 항해를 하고 있다.

대우조선해양이 리틀프링글에 공급한 2MW급 D8.2모델은 컨버터 없이도 양질의 전기를 생산할 수 있도록 동력전달체계를 단순화해 해발 4,000m가 넘는 고원이나 기온이 낮은 지역 등과 같이 극한 환경 속에서도 운용이 가능하다는 특징이 있다. 이러한 동력전달체계의 변화로 미국지역에서 풍력관련 특허를 가장 많이 보유한 GE의 영향을 받지 않고도 영업이 가능했다고 대우조선해양 관계자는 설명했다.

◇한국남동발전과 함께 북미시장 공략 박차

대우조선해양과 한국남동발전은 공동으로 미국 풍력시장의 본격적인 공략에 나섰다.

대우조선해양은 2012년 2월 한국남동발전(이하 남동발전)과 국내외에 300MW 규모의 풍력발전단지의 건설 및 운영을 위한 공동개발협약서를 체결하고, 미국 중부 오클라호마주에 40MW 규모의 Novus II(노부스) 풍력발전단지를 건설하기로 한 데 이어 5월 15일(현지시간) 착공식을 가졌다.



노부스 II 풍력발전단지 개발에는 남동발전과 대우조선해양의 자회사인 드윈드, 풍력발전기 타워 생산기업인 스페코가 참여한다. 남동발전은 발전단지의 운영 및 관리를, 드윈드는 터빈 공급 및 발전단지의 건설 관리를 각각 맡게 되며, 스페코는 타워를 생산해 해당단지에 공급할 예정이다.

이는 국내기업 간 협력을 통해 최초로 실질적인 해외 풍력발전단지를 건설하는 것으로 국내 발전 공기업 및 풍력발전기 제조 대기업, 그리고 풍력발전기 부품 공급 중소기업 간 상호공생이 실현된 모범적인 사례로 평가된다.

현재 남동발전과 드윈드는 총 규모 80MW의 노부스 I 풍력발전단지 공동개발도 함께 수행 중이다. 이미 노부스 I 풍력발전단지는 드윈드가 개발한 풍력발전기의 설치작업을 진행 중이며 작업이 끝나는 대로 상업운전을 개시할 예정인 것으로 알려졌다.

이에 대해 대우조선해양 관계자는 “노부스 I, II 풍력발전단지로 남동발전과 대우조선해양이 운영할 발전 규모는 총 120MW에 달하며, 이는 국내기업 풍력발전 해외진출 사례 중 최대 규모”라고 강조했다.

한편, 대우조선해양은 2012년 11월 전남 영광 하사리의 20MW 규모 국내 풍력발전단지 건설사업 우선협상대장자로 선정되면서 국내시장 진출에도 박차를 가하고 있다. 올해 9월 완공을 예정에 둔 이 사업은 2MW급 풍력발전기 10기를 건설하는 데 400~450억 원 정도가 투자될 것으로 예상되며, 디스플레이 및 신재생에너지 업체인 DMS가 70%, 한국동서발전이 30%의 지분을 갖고 있다. 영광 하사리 풍력발전단지는 2014년 5월까지 40MW, 장기적으로는 총 100MW 규모로 확대될 예정이다.

대우조선해양은 이번 그동안 해외법인을 기반으로 북미 및 해외 시장 공략에 집중해 왔으나, 이번 사업의 우선협상대상자로 선정됨에 따라 국내 풍력시장 진출의 기틀을 마련하게 됐다는 점에서 의미가 크다.

◇해상풍력 적극 공략

대우조선해양은 세계 풍력발전 시장 규모는 2020년 약 55,000MW에 이를 것으로 예상하고, 이중 8,300MW을 생산한다는 계획을 세웠다. 특히 세계 최대 규모의 부유식 설비를 제작해온 해양사업 경험을 바탕으로 해상풍력 시장을 주도해 나간다는 전략이다. 해상풍력은 풍질(風質)이 좋아 발전 가능성이 크고 자사의 높은 해양제품 기술력과 결합할 경우 미래의 성장동력으로 큰 몫을 할 것으로 대우조선해양은 기대하고 있다.

한편, 대우조선해양은 지난 2008년 초 미래연구소를 설립하고 해상풍력 등을 비롯한 신재생에너지사업과 관련된 연구를 지속해오고 있다. <끝>