최근 중국 선박기자재 산업 발전 현황

1) 국산화 가속

중국은 현재 빠른 속도로 선박기자재를 국산화하고 있다. 선박용 메인프레임, 보일러, 크레인, 가스공급시스템(FGSS) 등 중국 선박기자재의 국산화율이 매년 증가하고 있다. 다음은 최근 중국 국산 선박기자재가 조선소에 납품된 사례다.

올해 상반기 CSSC산하 중선동력그룹은 LNG DF엔진(X92DF시리즈)을 개발해 상하이후동중화조선소에 인도했다. 해당 엔진은 CMA-CGM 선주가 발주한 1만3000톤 컨테이너선에 장착됐다. 또 최근 Shanghai Electric SHMP사는 자체 개발한 중국 최초 국산 대형 선박용 저속 크랭크축 단조품(X92)을 Shanghai Marine Crankshaft사에 인도했다.

다롄중공장비그룹(DHHI) 산하 다롄화루이선용크랭크축유한회사(大连华锐船用曲轴有限公司)는 최근 1000번째 크랭크축을 생산했다. 이 제품은WinGD사가 설계한 현존하는 세계 최대 직경 및 출력을 갖춘 이중연료엔진에 장착될 예정이다.

CSSC 자회사가 세계 최초로 개발한 차세대 스마트제어 배기가스 재순환 시스템을 갖춘 이중연료엔진(7X62DF-2.1)이 상하이중선-미츠이디젤엔진유한회사(上海中船三井造船柴油机有限公司)에 납품됐다.

또 중국의 선박용 고급강재 연구 개발 역량이 향상됨에 따라 현재 대형 컨테이너 균열방지용 강판은 이미 모두 자국산으로 대체된 상황이다. 난퉁 시노퍼시픽 오프쇼어 & 엔지니어링(南通中集太平洋海洋工程有限公司)은 독일 선주사 하트만 그룹(Hartmann Group)이 발주한 7200입방미터 LEG 선박 3척에 정식 착공했으며, 해당 프로젝트에 중국 최초로 국산 고망간강 갑판 연료탱크 2기를 납품했다.

2022년 타이위안강철그룹(太原钢铁集团)은 자체 개발한 MARK-III 박막형 LNG 운반선 탱크 보호용 스테인리스 제품이 프랑스 GTT인증을 통과했음을 밝혔다. 이로써 타이위안강철그룹은 중국 기업으로는 최초, 전 세계로는 세번째로 관련 제품의 인증을 보유하게 된 공급업체가 됐다.

또 CSSC는 최근 자회사가 LNG선 굴곡판 자동 용접 장비를 개발해 프랑스 GTT 인증을 받았다고 밝혔다. 이는 기존까지 중국이 관련 분야애서 해외기술에만 의존했던 양상을 벗어나 국산화에 성공했다는 점에서 의미가 크다. 이외에도 하얼빈공정대학교에서 선박용 디젤 전기기계제어시스템 연구 개발에 성공하는 등 최근 중국 선박기자재의 국산화가 빠르게 진행 중이다.

2) 고부가 선박 및 해양플랜트 산업 성장

이처럼 중국 조선업의 기술 수준이 많이 발전함에 따라 고부가 선박이나 해양플랜트 산업의 약진도 두드러진다. 현재 중국은 2만4000TEU에 달하는 초대형 컨테이너선이나 원통형 FPSO와 같은 고난도 선박뿐만 아니라 17만4,000입방미터 규모의 대형 LNG선박, 30만 톤급 초대형 이중연료(DF) 유조선(VLCC), 4만9000톤 규모의 메탄올 이중연료 탱커 등을 잇따라 수주하며 친환경 선박의 수주 비중이 전체의 50%에 달하는 등 매년 기록을 경신 중이다.

올해 5월 20일 세계 최초 10만 톤급 대형 스마트 어업양식선 ‘궈신(國信) 1호’가 CSSC 칭다오 베이하이(北海) 조선소에 인도됐다. 이 양식선 내에는 15개의 양식창(養殖倉)이 있고 여기서 연간 3700톤의 수조기 양식이 가능하다. 이 선박은 단순히 양식을 위한 공간 제공이 아닌 해수순환시스템이 갖춰져 있으며 선박 내에서 자체적인 채어(採魚), 양식, 가공, 포장이 가능하다.

<’궈신(國信)1호’>

[자료: 루핑슈어(路平说)]

2022년 12월 세계 최초 4세대 해상풍력발전기 설치선박(해상풍력발전설치플랫폼)인 ‘Voltaire’ 호가 치둥(启东) COSCO 조선소에서 건조돼 유럽 Jan De Nul 그룹에 인도됐다. 이 해상풍력발전기 설치선박은 3000톤급으로 장쑤 치둥 COCSO 해양플랜트 조선소에서 건조됐다. 가장 높은 크레인의 높이는 325미터에 달하고 작업 가능 수심은 80미터에 달한다. 또 적재 중량은 1만6000톤에 유로5 기준에 부합한다는 특징을 갖고 있다.

<Voltaire 호>

[자료: www.gov.cn]

중국은 선박의 스마트화와 디지털화 분야에서도 빠르게 발전 중이다. 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등 4차산업 기술과 융합한 제품과 서비스를 선보이고 있다. 중국 시노트럭(中国重汽集团有限公司)은 클라우드 컴퓨팅과 사물인터넷을 기반으로 항해 중인 선박의 디젤엔진을 원격으로 모니터링·진단·유지하는 스마트 선박 서비스를 출시했다. 또한CSSC그룹은 최근 인공지능 기술을 기반으로 조절 및 최적화가 가능한 선박용 보일러 스마트제어시스템을 개발했다. 이외에도 선박통합컨트롤, 원격항해, 무인항해, 선박블록 용접, 현장안전관리 등 다양한 분야에서 연구 개발 및 응용이 이루어지고 있다.

중국 선박기자재 산업의 한계

1) 설계 및 개발 역량

1978년 중국의 개혁개방 이후 중국은 해외 조선 강국 등으로부터 100여 건의 선박 및 선박기자재 설계 제조기술을 도입했으나 현장에서는 이를 100% 소화하지 못했다. 일례로 선박 설계 소프트웨어는 대부분 해외에 의존하고 있으며 설계 역량에 있어서도 차이가 난다. 중국 선박 설계 역량은 선진국과 비교했을 때 투입되는 자재량이 많아 경제성이 떨어지며 설계 오류도 많이 높다. 현재 중국의 선박 설계 수준은 선진국 수준의 50~60%로 평가받는다.

2) 블록용접 정밀제어기술

현재 선미 부분을 제외한 한국과 일본 조선사의 선박블록 용접 정밀제어 수준이 거의 100%에 도달해 용접 오차(간극)가 5±3㎜, 최대 12㎜ 내인데 반해 중국은 평균 20㎜, 최대 50㎜에 달한다. 전문가에 따르면 현재 한국 및 일본의 선박블록 용접기술 수준은 중국보다 10년 이상 앞선 것으로 평가받는다.

3) 국산 선박기자재의 낮은 국제 인지도

선진국과 비교해 중국은 과거 선박기자재 연구개발에 대한 투자가 상대적으로 부족해 선박기자재 및 부대설비의 전반적인 기술 수준이 뒤처져 있다. 국산화가 많이 이루어졌다고 하나 여전히 많은 핵심부품을 외국에서 수입하고 있다. 일부 제품은 라이선스 생산에 그쳐 공급이 수요를 따라가지 못하는 상황이 존재하기도 한다. 또 자체적으로 설계 제조한 선박기자재는 국제적 브랜드 인지도가 낮아 해외선주의 승인을 받지 못하고 내수선박이나 소형선박에 납품하는 비중이 높다.

한 통계에 따르면 현재 중국 선박 부대설비의 국산화율은 평균 40% 미만이며, 이 중 1만 톤급 선박의 디젤엔진 국산화율은 20%, 중요 전자시스템의 국산화율은 17% 미만이다. 참고로 일본 조선업의 부품 국산화율은 98~100%, 한국은 90%가 넘는다.

대(對)중국 선박시장 수출 유망 품목

1) 디젤 엔진 및 부품

현재 중국의 조선업은 3대 조선업 지표에서 모두 1위를 차지하고 있으나 선박용 디젤엔진은 여전히 수입에 크게 의존하고 있다. 자국 내 선박 동력장치 중 95% 이상이 디젤엔진인 것을 감안하면 아직 선박 핵심부품의 국산화가 안된 것이다.

중국도 한국의 현대중공업, 두산중공업 등과 마찬가지로 DMD-WARTSILA 시리즈와 맨 B&W 시리즈(DMD-MAN) 디젤엔진을 라이선스 생산 중이다. 하지만 같은 라이선스 생산이라도 한국이 만든 선박엔진은 중국 생산 제품에 비해 내구성이 강하고 연비와 안정성이 뛰어난 것으로 평가받는다. 중국도 저속 엔진시장에서는 이미 국산화를 이루었으나 중고속 엔진시장에서는 수주한 민용선박 90% 이상이 한국 또는 일본 선박엔진을 사용 중이다.

2) 고성능 센서

고성능 센서는 일반 가전제품에서 선박 설비까지 현대 사회의 필수 부품 중 하나로 특히 4차산업과 밀접한 연관이 있다. 현재 중국이 수많은 유형의 장비용 센서를 생산하고 있으나 주로 중저가 센서가 많고 고성능 센서는 부족한 편이다. 중국의 중고급 센서 시장의 80%를 일본제품 등 수입제품이 차지하고 있으며 특히 산업장비와 융합된 스마트, 고성능, 초소형 센서 제품은 대부분 수입에 의존하고 있다.

3) 고성능 베어링

현재 중국 정밀공작기계에 사용되는 메인 베어링은 여전히 대부분을 수입산에 의존하고 있다. 굴림 베어링의 정확도는 일반적으로 P0, P6, P5, P4 및 P2 등 5가지 등급으로 구분되는데 정밀공작기계 주축에 사용되는 베어링 정확도는 P5 이상이어야 한다. CNC 공작기계, 가공센터 등의 고속·고정밀 공작기계 주축에는 P4 이상의 초정밀 베어링이 필요하나 P4 이상의 초정밀 베어링은 높은 기술 성능 요구로 중국 내 수요의 절반 이상을 수입에 의존하고 있다.

4) 스마트 선박 장비

디지털화와 스마트화는 현재 세계 조선업의 발전 방향이다. 현지 바이어들에 따르면, 중국도 현재 스마트십 분야에서 연구 개발을 활발히 진행하고 있으나 제품의 응용 면에서 한국에 비해 부족하며 국제 선주들 사이에서의 인지도도 낮다. 특히 올해 HD한국조선해양, 삼성중공업, 한화오션 등 한국 주요 조선사들이 VR·자동화·인공지능(AI) 기술을 도입해 공정 효율을 높이는 전략으로 스마트조선소 건설을 적극 추진하고 있는데, 이는 향후 중국 조선소의 발전 방향이기도 하다.

이밖에도 조선업에 종사하는 바이어와 전문가에 따르면 현재 중국 조선소 및 선주들이 선호하는 한국 선박기자재는 선체안전감시장치, 선박용CCTV, 선박연료절감장치(ESD), 연료응급절단장치(BSL시스템), 선박 운영 소프트웨어, 소형 고속 기어박스, 레이더 시스템, 수처리장비 등이 있다.

대(對)중국 선박시장 수출 난망 품목(중국 국산화 품목)

2020~2023년 코로나19로 인해 일부 수입 선박기자재의 공급이 어려운 상황에서 중국도 여러 선박기자재를 국산화했다. 특히 정밀도가 높지 않고 기술적으로 요구가 높지 않은 선박기자재는 현재 대부분 국산화돼 조선소에 납품되고 있다.

1) 선박용 호스 및 밸브

중국 조선업체 담당자들에 따르면, 한국 호스와 밸브는 품질이 양호하나 가격대가 중국산 제품보다 훨씬 높다. 중국에 선박용 호스와 밸브를 생산하는 업체가 많이 늘어났으며 품질적으로도 크게 차이가 나지 않아 대부분의 조선소들은 이미 가성비가 좋은 국산 제품을 쓰고 있다. 대표적으로 현재 선박용 버터플라이 밸브는 이미 100% 국산화됐다.

2) 선박용 가스공급장치밸브(GVU) 및 보일러

선박용 가스공급장치밸브(GVU)는 선박 연료공급 시 연료 유량의 조절과 가스유출을 방지한다. 중국은 과거 연소기 제품의 일부인 GVU를 수입에 의존해 왔으나 CSSC JIUJIANG사가 국산화에 성공해 국내 조선소에 납품 중이다.

선박용 보일러도 과거에는 열효율이 낮고 용량이 작으며 자동화제어 수준도 낮았다. 그러나 최근 몇 년간 환경보호에 대한 요구가 강해지고 전통적 에너지 구조가 변화되면서 중국도 선진국의 보일러 기술을 많이 흡수했다. 최근 중국은 보일러의 설계 분야에서 큰 진전을 이루었으며 제조공정도 끊임없이 고도화해 국제기준에 부합하는 등 세계적 수준에 이르렀다.

3) 선박용 가스공급시스템(FGSS)

최근 웨이하이중공업(威海)이 자체 개발한 선박용 가스공급시스템(FGSS)은 중국 선급사의 원리 심사를 통과하고 선급사의 AIP 인증서를 획득했다. 이로써 웨이하이중공업은 자사의 FGSS 시스템 설계원리가 안전하고 신뢰할 수 있음을 증명하고 실제 선박 응용을 위한 기반을 마련했다. 현재 웨이하이중공업 외에도 다른 기업들도 관련 연구개발에 뛰어들면서 향후 중국의 FGSS의 국산화율이 더욱 높아질 것으로 예상된다.

4) 선박용 고급강재

중국에서 발간된 <2022년 선박용 부대설비 산업 발전 보고>에 따르면 현재 중국 내 고급강재 연구 개발 능력은 지속적으로 향상되고 있다. 현재 중국에서 대형 컨테이너선용 균열 방지판은 이미 국산품으로 대체됐으며, LNG운반선 전용 스테인리스 스틸도 관련 특허 인증을 취득했다. 뿐만 아니라 화학품 운반선 2상 스테인리스 국산 대체율도 과거 50% 미만에서 90% 이상으로 향상되는 등 선박용 고급강재 분야도 국산화가 많이 이루어졌다.

시사점

지난 20년간 중국의 조선 기술은 빠르게 발전했다. 조선업 3대 지표만 놓고 보면 중국의 조선업은 이미 한국을 앞지른 상황이다. 다만 앞서 밝힌 것처럼 선박 설계 기술, 블록용접 기술, 브랜드 인지도, 선박용 디젤엔진, 고정밀 선박부품, 스마트/친환경 선박 분야에서는 아직 한국이 앞서고 있어 중국 진출을 고려할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 5년 동안 중국 선박용 설비산업의 총 생산액은 연평균 15~20%로 성장할 것으로 예상되고 2025년에는 시장 규모가 2조 위안(한화 약 365조9600억 원)에 달할 것으로 예상된다. 이러한 발전은 한국 선박기자재 기업에도 기회를 제공할 것이다.

자료: 중국선박공업협회, 중국정부망(www.gov.cn), 루핑슈어(路平说) 및 각 사 홈페이지