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중소기업 기술로드맵 조회결과

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친환경 선박엔진부품
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

친환경 선박엔진부품 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 선박에서 발생하는 SOx, NOx, CO2, PM에 대한 배출량 제한을 위한 각종 규제를 발효 준비 중에 있으며, 최종적으로 2020년 선박에서 발생하는 배기가스 저감 및 선박 에너지 효율 증대를 요구
  • 친환경 선박엔진부품 산업분야에 높은 수준의 신뢰성을 확보 할 수 있는 제품 설계 기술과 이를 평가할 수 있는 평가 기술 개발이 필요
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
LNG
연료공급
모듈
기반
기술
연료 저장 기술
  • 선박 타입/형상별 연료 저장 탱크 제작 기술
  • 신소재 단열재 적용 LNG 열전달 최소화 기술
가스엔진 제작
  • 기존연료/LNG의 Changer Over 충격 최소화 제어 기술
  • 순수 LNG 적용 선박 엔진 제작 기술
연료 공급 모듈 적용
  • 기존 연료 탱크 공간 최적화 적용 연료공급 모듈 적용 기술
  • 선박 용도를 반영한 연료공급 모듈 Compact 배치 기술
최적 선박 설계
  • 기존선박 내부 3D Scanning 및 도면화 적용 기술
  • 기존선박의 엔진/추진시스템 해체 및 재 설치 기술
LNG 벙커링 기술
  • LNG 벙커링 기자재 제작 기술
  • LNG 화물 유량 측정 및 안전 운용 기술

[ 친환경 선박 기자재의 산업기술분류 ]

주요제품 분류표
전략분야산업기술 대분류산업기술 중분류산업기술 소분류
친환경 선박 기자재 기계∙소재 조선/해양시스템 주기/보기 및 추진계통부품
선박생산시스템/건조공법
해양 환경/안전설비
기타 조선/해양 시스템 관련 기술
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장
  • 2014년 이후 계속 수주시황이 침체된 가운데 2016년 들어서는 수주절벽의 심각한 상황이 이어지면서 조선소는 물량확보를 위한 생존경쟁 돌입
  • 선종별 선복과잉 심화, 저유가로 인한 해양플랜트 수요 소멸로 조선 및 해양의 양대 시장이 동반 침체, 이로 인해 안정적 건조물량 확보를 위한 치열한 경쟁과 동시에 건조능력 감축을 위한 구조조정 추진
  • 해운시황의 경우 저유가가 배경인 탱커 수요 감소 외에 벌크선, 컨테이너선 시장은 선복과잉과 수요둔화로 최저수준의 시황을 기록, BDI(Baltic Dry index)는 5월 6일 기준 631, HR지수도 441을 기록하는 등 최저수준 지속
  • 최근 상대적 호조를 보였던 극초대형 컨테이너선은 선복과잉 요인으로 지적받고 있고, 글로벌 금융위기 이후 중국의 지속적 수요 창출 대상이 되었던 벌크선도 심각한 선복과잉 상태로 평가
  • 당분간 어려운 시황이 지속될 것으로 보이며 선복과잉 해소, 물동량 증가, 유가의 정상 수준 복귀 등이 진행될 때 안정적으로 수주가 회복될 전망
  • 2015년 수주량은 CGT 기준 20.8% 감소한 3,540만 CGT를 기록하였고 2016년 1~3월 누적 수주는 전년 동기 대비 74.0% 감소한 230만 CGT
  • 향후 선박 수요는 2017년까지 조정기를 거친 이후 중장기적으로 완만한 증가가 가능할 것으로 분석되나 최근 전망규모는 이전보다 축소
  • 전 세계적으로 강화된 환경규제와 선박 연료 가격의 상승, LNG 공급량의 증가에 따른 LNG의 가격하락으로 LNG연료추진선의 지속적인 수주 증가와 이에 따른 LNG벙커링의 수요도 증가할 것으로 전망하고 있으나 분석하는 기관마다 각자의 시나리오, 환경규제 발효시점, 연료가격경쟁 등 아직은 확정되지 않고 고려해야 할 변수가 많아 전망수치에 차이가 있음
나. 국내시장

국내 기자재산업 현황

  • 통계청에 따르면 국내 조선해양관련 산업분야 생산업체는 약 3,340여 개사, 이중 선박구성부분품 관련 업체는 980개임
  • 한국의 조선해양기자재산업은 2006년 이후, 급격한 생산능력을 향상시킨 이후, 2010년도 최고의 생산량을 기록하였으나 세계 경기불황에 따른 조선경기 악화로 약 30%의 생산능력 과잉에 따른 경제적 어려움을 겪고 있으며 구조조정을 통한 경영정상화를 추진 중
  • 2015년 국내 총 수주량은 전년 대비 15.1%(CGT기준) 감소한 1,070만 CGT를 기록하였고 2015년 1~3월 누적 수주량은 전년 동기 대비 94.0% 감소한 20만 CGT에 불과
  • 2015년 한국의 수주 구성은 저유가로 원유 비축수요가 강하게 뒷받침되었던 탱커와 극초대형 컨테이너선이 절반 이상을 차지
  • 2015년 건조량은 2013년 수주호조의 영향으로 전년대비 5.0% 증가한 1,270만 CGT를 기록하였고 2016년 1~3월은 전년동기대비 6.0% 감소한 340만 CGT로 나타났으나 중국을 추월하여 세계 1위 기록
  • 선복과잉과 유가하락의 영향으로 상선 및 해양플랜트 시장 모두가 침체를 보이고 있고 심각한 수주절벽이 나타나고 있어 당분간 상당한 어려움이 지속될 전망
4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 중국 조선산업의 친환경 선박 대응 현황 : 최근 중국 정부는 화석연료로 인한 환경오염의 심각성으로 친환경연료 및 기자재 관련된 산업을 적극 추진하고 있음
  • 일본 조선산업의 친환경 선박 대응 현황 : 일본 조선업계간 활발한 협업을 통해 그린십 연구 및 시장 확보를 위해 노력함
  • 유럽 조선산업의 친환경 선박 대응 현황 : ‘Green Ship of the Future’ 등의 사업을 통해, 선박의 오염물질 배출을 저감하기 위한 주요 기술로서 프로펠러 구조개선, 특수 노즐, 배기가스 재순환 시스템, LN 연료추진, 선체 페인트, 폐열회수시스템(WHRS), 배기가스 세정장치, 펌프 및 냉각수 최적화 등의 기술개발을 통하여 IMO의 환경규제에 대응하고, 고부가가치 선박기술의 시장장악력을 유지하려 노력

(2) 국내동향

  • 파나시아는 선박용 SCR배연탈질 시스템 SCR방식을 채택하여 배기가스내 질소 산화물을 촉매 층에서 환원제와 화학적 반응을 통해 인체에 해가 없는 물과 질소로 분해후 배출 시키는 장치를 개발, 한국선급으로부터 국제공인인증 'Tier III EIAPP Certificate'를 국내 최초 획득
  • 두산엔진은 선박용 저온촉매를 장착한 T/C 후단 SCR 시스템 개발로 ‘13년 6월, ’14년 5월 독일선급(GL)의 적합인증서 취득
  • 현대중공업은 2017년 세계 최대형 박용엔진용 LP SCR을 개발하고 선주와 선급이 참석한 가운데 14,500teu급 컨테이너선용 대형엔진과 연계한 시운전을 성공적으로 마침, 2015년, 2016년 말에 각각 대형엔진에 장착되는 고압용, 저압용 SCR을 개발 완료
  • 국내 배출가스 저감 장치 개발의 경우 주로 대형 조선사 중심으로 독자 개발이 진행되고 있으며 SCR은 국내 대형 조선소, 기자재 업체에서 설계 기술은 개발하였지만 시스템의 핵심 기자재는 수입에 의존, Scrubber의 경우 설계 기술 개발은 미흡하며 세정수 처리 장치와 같은 일부 기자재만 공급하는 상황, EGR은 설계 및 핵심 기자재 개발 진행이 미흡함.
  • 친환경 선박 분야는 미래 전략 산업으로 글로벌 기업 육성을 통하여 일자리 창출 및 지역/국가 경제 발전에 기여할 것으로 판단됨
5.핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산·학·연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정
  • 핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성(10)을 고려하여 평가

[ 친환경 선박엔진부품 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술개요
가스연료 엔진부품 LNG Only 엔진부품 순수 LNG연료엔진용 부품에 관한 기술
이중연료 엔진부품 이중연료(Dual-Fuel)엔진용 부품에 관한 기술
연료공급 제어 LNG연료분사제어시스템 LNG연료 분사제어시스템에 관한 기술
이중연료 분사제어시스템 이중연료 분사제어시스템에 관한 기술
전자제어식 연료분사장치 전자제어식 연료분사장치에 관한 기술
오염물질 저감 질소산화물 저감 장치 선박용 엔진 배출가스 중 질소산화물(NOx) 저감 장치에 관한 기술(SCR)
황산화물 저감 장치 선박용 엔진 배출가스 중 황산화물(SOx) 저감 장치에 관한 기술(Scrubber)
배출가스 재순환 장치 선박용 엔진 배출가스 재순환(EGR)에 관한 기술
미세먼지 저감장치 선박용 엔진 배출가스 중 미세먼지(PM) 저감 장치에 관한 기술