재해 모니터링 기술개발 아직은 초보 단계 | 나라경제

특집

재해 모니터링 기술개발 아직은 초보 단계

권문상 한국해양과학기술원 해양정책연구소장 2013년 04월호

최근 급격한 기후변화는 폭설ㆍ폭우, 폭염ㆍ폭풍, 한파ㆍ가뭄, 해안침식, 해수면 상승 등 재해의 강도와 규모를 증가시켰을 뿐 아니라 아열대화를 초래함으로써 새로운 전염병, 사라졌던 전염병의 재발 등으로 미래를 예측하고 대응하는 데 어려움을 더욱 가중시키고 있다. 한편 2010년 천안함 사건, 2011년 일본 동북부 지진해일 여파에 의한 후쿠시마 원전폭발 사고, 중국 발해만 해상유전 유류 유출사고 등은 첨단기술을 활용해야만 모니터링과 효과적 대응이 가능하다는 점에서 우리나라에서도 국가 차원에서의 기술개발이 추진되고 있으나 아직까지는 초보 단계에 있다.

세계 각국은 장차 다가올 식량난과 에너지자원의 고갈에 대비하고 생활공간 확대를 위해 바다에 관심을 두고 해양 개발에 힘쓰고 있다. 해양 개발은 1960년대 후반부터 본격적으로 추진되기 시작해 이제 막 반세기가 지났다. 오늘날 세계는 해양과학기술의 발달과 함께 ‘유엔해양법협약’의 발효에 의해 신해양질서가 형성되고 있으며, 각국마다 자국의 자원보호를 위해 배타적경제수역(EEZ)을 경쟁적으로 선포하고 있다. 이러한 여건 변화로 인해 종래의 수산업 위주 해양산업이 항만을 중심으로 한 대외무역의 증가와 더불어 점차 복합적 산업으로 발전하고 있다. 또한 기존의 육지 중심 인간 활동이 해양플랜트, 해상공항, 인공섬, 해양도시 등 바다 지향적으로 전개돼 해양공간의 역할과 기능이 그 어느 때보다 중요시되고 있다.

‘국가관할해역 실시간 관리체계’ 구축 시급

중국 불법 어선의 감시는 물론 최근 빈번하게 발생하고 있는 녹조 및 양자강 담수의 영향, 유류 유출사고, 선박 구난ㆍ수색 등 체계적 해양영토 관리와 해양 재해ㆍ재난 시 신속대응을 위해 ‘국가관할해역 실시간 관리체계’ 구축의 중요성이 강조되고 있다. ‘국가관할해역 실시간 관리체계’는 해저케이블, 부이, 해양과학기지, 인공위성, 무인항공기 등을 이용하고, 차세대 IT 통신기능을 활용해 국가관할해역을 3차원 입체적으로 실시간 관측ㆍ감시하고 그 정보를 분석ㆍ제공하는 통합관리시스템을 말한다.

우리나라는 현재 ‘국가해양관측망 기본계획’에 따라 한국해양과학기술원, 국립해양조사원, 기상청 등 다수의 기관이 참여하는 포괄적 수준의 해양관측사업이 국토해양부 주관으로 추진되고 있다. 또한 자연재해 대책 마련을 목표로 우리나라 관할해역 최남단에 8개의 해양관측부이를 설치한 KOGA(Korea Ocean Gate Array) 사업을 수행하고 있다. 그러나 기존 해양관측이 기관별, 프로그램별로 분산돼 추진되는 점은 단점으로 지적된다.

외국에선 이미 이러한 선진화된 해양영토 관리체계를 구축하고 있거나 구축계획을 검토하고 있다. 가령 미국은 기존의 관측시스템과 차별화된 전 지구적 3차원 다중 관측시스템 구축사업인 OOI(Ocean Observatories Initiative)를 국립과학재단(NSF)의 후원으로 2008년부터 2022년까지 6천억원을 투입해 수행 중이며, 유럽연합(EU)은 2007년부터 유럽 주변 바다 전체를 연결하는 해저관측망 구축사업(ESONET)을 3천억원 규모로 추진하고 있다. 캐나다는 밴쿠버 연안과 미국 북미서부 연안을 아우르는 해양관측 프로그램인 ‘Neptune’을 가동하고 있으며, 중국 또한 해양정보 실시간 모니터링, 지진과 해일 등에 관련된 데이터 수집, 항해 및 군사 분야에 활용하기 위해 ‘동중국해 해저관측 네트워크’를 5년 내에 구축할 예정이며, 2단계에는 남중국해로 확대 설치할 계획이다.

우리나라 주변 해역에 대한 체계적인 해양영토 관리를 위해선 ‘국가관할해역 실시간 관리체계’ 구축과 더불어 올해부터 추진하는 수중로봇, 심해탐사가 가능한 유인 잠수정 개발 등 첨단 해양장비기술 개발에도 심혈을 기울여야 할 것이다.

떠오르는 블루칩 ‘해양플랜트’ 기술개발에 주력

최근 우리나라는 기존 조선산업에서 해양플랜트산업으로 비즈니스 모델이 재편됨에 따라 해양플랜트 분야가 국가의 새로운 성장동력으로 부각되고 있다. 글로벌 경기침체에 따른 선박물동량 감소, 중국 조선산업의 급성장 등으로 국내 조선해양산업의 경쟁력 제고 및 재도약을 위한 새로운 전기가 필요한 시점이다. 특히 지구온난화로 인한 북극해 해빙으로 향후 북극권 자원개발에 필요한 극지용 해양플랜트 수요가 폭증할 것으로 전망된다. 전 세계 해양플랜트산업은 세계 에너지 수요와 해양 석유ㆍ가스 생산 증가로 2010년 기준 1,500억달러에서 2030년 5천억달러로 성장이 전망되고 있다.

해양플랜트는 석유 및 천연가스 등 해저 에너지원을 탐사ㆍ시추ㆍ생산하기 위해 해상 또는 해저에 설치되는 각종 구조물을 통칭하는 것이 일반적이나, 기타 해양의 광물자원, 신재생에너지, 레저 및 환경 시설 등을 포함해 광의로 사용되기도 한다. 협의의 해양플랜트는 세부적으로는 해저 유정에서 원유 및 가스 등을 처리ㆍ생산하는 해저생산처리시스템(Subsea Production and Processing System), 이송된 원유와 가스를 정제ㆍ저장하는 해상플랫폼(Floater), 생산된 원유와 가스를 해상플랫폼에 이송하는 URF(Umbilicals, Risers & Flowlines), 해상플랫폼에 탑재된 각종 플랜트를 총칭하는 Topside 플랜트로 구성된다.

해양플랜트산업은 전후방 산업 연관효과가 크고 기술적 파급효과가 지대할 뿐 아니라 기술인력ㆍ기능인력 등 각종 분야의 전문인력이 요구되는 고용 창출형 산업으로 최근 빠르게 시장규모가 확대되고 있다. 하지만 석유 메이저들에 의해 좌우되는 관련시장의 진입장벽이 매우 높아 우리나라 조선해양산업의 글로벌 위상에도 불구하고 고부가가치 영역 참여는 제한적이었다. 그러나 2010년 멕시코만 마콘도 해역에서 발생한 BP Horizon 유정사고의 영향으로 석유생산설비에 대한 안정성 요구가 대폭 강화돼 후발주자가 진입할 수 있는 신시장이 형성됨에 따라 기회가 되고 있다. 또한 설계, 건조생산, 이송, 설치 등의 분업시스템에서 통합시스템으로 패러다임이 바뀌고 있고, 특히 최근 턴키 베이스로 해양플랜트를 발주하는 방식이 확대되면서 건조 생산기반이 확고한 국내 해양플랜트산업의 성장 가능성도 높아지고 있다.

정부는 한국해양과학기술원을 통해 해양플랜트 산업진흥 및 기술개발을 위해 경남 거제에 ‘해양플랜트산업지원센터’를 설립ㆍ운영할 계획이다. 또한 2017년까지 심해공학수조 등 관련 연구인프라 구축과 더불어 해상부유식 LNG벙커링 기술개발, Subsea 및 Topside 엔지니어링 분야 진출을 위한 국가 대형 R&D 프로젝트 추진 등 해양플랜트 가치사슬(value chain)의 상위단계로 진출하기 위해 요구되는 설계기술 확보에 역량을 결집하고 있다.

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