댄포스(Danfoss)가 지난 10월 19일부터 22일까지 4일 동안, 부산 벡스코(BEXCO)에서 열린 ‘국제 조선 및 해양 산업 전시회(KORMARINE 2021)’에 참가해 다양한 조선 해양 솔루션을 소개했다.

이번 전시회에서 댄포스는 드라이브, 센싱솔루션즈, 파워솔루션즈, IXA사업부가 함께 참가해 ‘This is where electrification at Sea starts(여기에서 조선 해양의 전기화가 시작됩니다)’를 주제로 현 메가트렌드인 전기화와 관련된 자사의 최신 글로벌 에너지 솔루션과 미래 비전을 적극 홍보했다.

 

<취재 최교식 기자 cks@engnews.co.kr>

 

 

 

‘KORMARINE 2021’ 댄포스코리아 부스 전경 (사진 무인화기술)

 

 

댄포스 드라이브사업부는 하이브리드, 전기화를 주제로 AC 드라이브 파워 컨버전 기술을 이용한 배터리 에너지저장장치, 하이브리드 추진 솔루션 및 항만의 에너지 및 배출저감 솔루션을 소개하는 한편, VACON NXP DCDC 컨버터와 VACON NXP Grid 컨버터를 사용한 DC 스위치 보드 데모 장비, 축 발전기 시스템 데모를 직접 시연하면서 참관객을 끌어 모았다.

 

 

VACON NXP DCDC 컨버터와 VACON NXP Grid 컨버터를 사용한 DC 스위치 보드 데모 장비, 축 발전기 시스템 데모(사진 무인화기술)

 

또, 댄포스 센싱 솔루션즈는 열악한 해양 환경에서도 신뢰할 수 있는 압력 측정이 가능한 압력 트랜스미터인 DST P30M, DST P40M을 소개했다. 특히 이번 행사에서는 DST P30M이 댄포스의 디지털 센서 솔루션의 일환으로 고안된 Edix와 함께 처음으로 소개됐다.

 

압력 트랜스미터 ‘DST P30M’, ‘DST P40M’(사진 무인화기술)

 

스마트 압력센서와 Edix Tool DST P30M은 ARM 기반의 IC칩으로 진단기능과 성능 확인이 가능하며 압력범위는 0-1 bar, 정밀도는 ±1% FS, 반응시간은 2ms 이하로, 프로그램으로 조절이 가능하다. –40에서 125℃의 유체온도 범위에 적용할 수 있으며, 10대 마린 선급을 보유하고 있다. 선박 엔진 및 주변장치, 터빈 및 기어박스 장치에 적용된다.

또, 유해성 유체용 압력 트랜스미터 DST P40M은 티타늄 하우징으로 제작되며, 센싱 엘리먼트는 높은 순도의 AI203 세라믹 재질로 되어 있다. DNV 및 KR, NKK의 선급 승인을 획득한 제품으로, 평형수처리 시스템, 폐기용 스크러버 시설, 해수 냉각 및 폐수처리 시설, 화학처리와 같은 부식성 산업환경에 사용된다.

 

 

 

소형의 고온 압력센서인 MBS 3300 (사진 무인화기술)

 

 

또한 거의 모든 해양 용도를 커버할 수 있도록 설계된 소형의 고온 압력센서인 MBS 3300과 MBS 5100을 비롯해서, 공간, 중량 및 비용을 절약하기 위해 개발된 압력 테스트 밸브 MBV 5000 및 댄포스의 블록 설계에 따라 고안된 소형 압력 스위치 MBC 5100도 선보였다..

소형의 고온 압력센서인 MBS3300은 0~1bar에서 0~600bar의 압력범위에서 사용되며, 정밀도는 ±1% FS다. 디젤/가스/이중연료 엔진 및 주변장치에 적용된다. 역시 인증기관 10대 마린선급을 보유하고 있다.

 

또, 파워솔루션즈 사업부는 선박의 전기화를 위해 사용되는 EDITRON 전기 모터와 컨버터를 소개했다. EDITRON 전기 모터는 콤팩트한 디자인과 최고 등급의 전력 밀도 제품은 작은 공간과 거친 환경에 적합하며 분산형 설치로 공간 활용도를 극대화할 수 있고, 배터리에 사용되는 독립적인 DCDC 컨버터는 리튬 배터리의 수명을 보장한다. 특허 받은 EDITRON 해양 직류 시스템은 조선 해양의 다양한 어플리케이션 분야에서 독특한 이점을 제공한다.

 

​IXA스테이션에서는 친환경 선박을 위한 배출가스와 Wash water의 모니터링을 위한 완벽한 솔루션 패키지를 소개했다. 이번 전시회에는 강화된 MARPOL 규정을 만족하는 SCR용 멀티 가스(NOx/SO2/NH3) 센서와 Scrubber용 멀티 가스(CO2/SO2) 센서 및 Wash water monitoring 시스템이 전시됐다.

 

 

 

 

 

<현장 인터뷰>

 

“댄포스코리아는 로컬 엔지니어링이 가능해”

 

 

 

 류동영 상무, Head of Marine sales, Danfoss Drives Korea & Japan  

 

 

 

Q. 이 데모는 무엇을 보여주는 것인가?

지난해 정부에서 ‘2030 그린쉽-K 추진전략’을 발표하면서, 관공선이 친환경 선박으로 전환이 되고 있는데, 여기에는 두 가지 개념이 있다. 하나는 배터리를 써서 추진시스템을 하이브리드로 가는 것이고, 또 하나는 LNG연료로 기존의 메인엔진을 가동하는 방향이다. 댄포스는 이 가운데 첫 번째 즉, 배터리를 이용한 하이브리드 추진 시스템을 이용하는 친환경 선박 콘셉트에 맞춰 사업을 전개하고 있다.

구성요소는 자동차의 하이브리드 시스템처럼 메인 엔진이 있고, 전동기와 배터리가 있다. 따라서 어떤 때는 메인 엔진과 전동기가 같이 구동할 때도 있고, 메인 엔진이 힘이 남아 돌 때는 전동기를 돌려서 발전을 시켜서 발전된 걸 선내 시설에 쓴다든가 배터리를 충전하는데 사용한다. 그리고 저속으로 갈 때는 배터리 힘으로만 돌리는 방식이 있다.

친환경 선박 분야의 메가 트렌드인 샤프트 제너레이터 시스템에는 PTI(Power Take In) 및 PTO(Power Take Off) 기능이 있다.

PTO는 발전기를 돌려서 선내로 공급하거나 배터리를 충전하는 기능이고, PTI는 선내 발전기에서 나오는 전기를 받아서 전동기를 돌려서 프로펠러를 추진하는 기능이다. 또 PTI 부스트는 메인 엔진과 전동기가 같이 돌아서 메인 엔진을 부스팅하는 기능이다.

지난해 우리 댄포스코리아가 그린쉽 전략에 의해 1900톤 3척, 900톤 5척의 어업지도선에 대한 장비선정이 돼서 우리가 PTO, PTI, 배터리 ESS 기능까지 탑재를 해서 엔지니어링을 해 시스템을 납품할 예정이다. 운항의 콘셉트는 배가 입출항할 때 NOx SOx와 같은 매연이 배출되는데, 배터리로만 운항을 하면 메인 엔진에서 매연이 배출되지 않게 하는 개념이다.

또 추가로 국립수산과학연구원에서 발주한 190톤짜리 하이브리드 추진시스템에 댄포스가 작년에 장비선정이 돼서 올해 납품을 하게 된다. PTI 및 PTO, 배터리 기능이 포함이 된다.

중요한 건 우리가 이 데모 장비를 순수하게 우리 댄포스코리아의 힘만으로 만들었다는 점이다. 이 기본 콘셉트는 2014년에 처음 나와서 현재까지 계속해서 몇 차례에 걸쳐 업그레이드가 됐다.

그동안 댄포스는 드라이브 단품만 판매하는 회사로 인식이 되어있었는데, 댄포스 코리아 직원들이 힘을 합쳐서 직접 엔지니어링을 하여 2015년, 국립수산과학연구소의 탐구22호에 최초로 레퍼런스를 쌓았다. 당시엔 배터리는 없고 PTI, PTO 기능만 있는 개념으로 납품을 했다.

이 전동기는 전동기이면서 발전기다. 국내 모 업체에다 축 발전기 견적을 요청했는데 못 만든다고 해서 우리가 전동기를 받아서 발전기로 쓰고 있다 이것이 왜 가능하냐면 드라이브 기술이 있기 때문이다. 전동기 4 폴 모터라고 하면 극이 4개가 구성이 되고, 전기가 들어가면 자기장이 돈다. 그러면 회전자가 따라서 도는 게 전동기다.

재미있는 건 국산을 썼는데 그 업체에서는 모터를 납품했지만 발전기 데이터는 없다. 그러나 우리는 모터를 사서 발전기로 쓰기 때문에, 발전기 데이터가 있다. 그만큼 드라이브 기술이 중요하다.

현재 나오는 관공선 하이브리드 추진 시스템의 80% 이상을 우리 댄포스코리아가 선점해서 납품하고 있다. 이게 가능한 이유 중의 하나는 우리는 이런 데모장비도 직원들이 직접 만들고, 자체적으로 엔지니어링을 한다. 글로벌 기업들은 한국에서 엔지니어링을 안 한다. 외국회사에서는 한국에 토탈 엔지니어링 기술을 안 준다. 그래서 너무 안타까워서 엔지니어링을 하기 시작했다. 이런 드라이브는 어차피 국내에서는 제작이 안 된다. 이걸 제외하고 모터와 ESS, 배터리 등 나머지는 모두 국산을 쓴다.

배터리와 ESS의 차이는, 배터리는 셀로만 된 거고 저장해서 컨트롤까지 해준다. 거기에 소프트웨어가 가미된 게 ESS다. 내로라 하는 외국업체들은 국내에서 엔지니어링이 안 되지만, 우리는 직접 엔지니어링을 하고 있다. 우리는 이점에 큰 자부심을 느낀다.

로컬 컨텐트를 쓰고 로컬 엔지니어링이 가능하다. 로컬 프로젝트 매니지먼트도 하고 로컬 커미셔닝도 하고. 그러니까 정부에서는 바람직한 거다. 고객들도 만족을 하고 있다.

 

Q. 이번 전시회의 메시지는?

A. 이번 전시회에는 드라이브 사업부와 센싱솔루션즈, 파워솔루션즈, IXA사업부가 함께 참가를 하고 있는데, 내가 담당하고 있는 드라이브 사업부의 메시지는 추진시스템의 하이브리드화다.

 

Q. 조선해양 산업에서 댄포스 드라이브의 경쟁력은 어떻게 설명할 수 있나?

A. 제품의 품질이나 기능은 기본적인 거고, 우리의 핵심 경쟁력은 현지 인적자원이다. 우리는 드라이브 단품을 판매하지만, 직원들이 함께 개발을 해서 시스템을 하고 있다. 엔지니어링의 국산화를 할 수 있는 인적자원이 우리의 가장 큰 자산이다.

 

Q. 조선해양 분야에 특화되어 있는 드라이브 메이커가 댄포스 외에도 몇몇 있다. 그들과 차별화되는 댄포스의 경쟁력은 무엇인가?

A. 조선해양 시장을 선점을 했다는 것이 중요하다. 우리는 2010년 경부터 조선해양 드라이브 사업을 시작했다. 당시에는 선박용 드라이브 수요가 많질 않았다. 하이에어코리아의 엔진룸 벤틸레이션 팬에 드라이브를 쓰기 시작했을 때 우리가 최초로 납품을 했고, 그전에 동아엔텍에서 선박용 에너지 세이빙 시스템에 드라이브가 들어갔는데, 우리가 다른 외국회사보다 앞서서 거기에 납품을 하기 시작하면서, 조선해양 드라이브 시장을 선점해왔다.

지금은 다른 회사도 꾸준하게 사용하지만, 당시에는 OEM들이 드라이브를 쓰는 어플리케이션 지식이 없었다. 그런데 이 두 회사가 그걸 개발했을 때, 우리가 선점해서 납품하기 시작했고, 선점 후에 애프터서비스에 치중을 하면서 시장에서의 위치를 굳혔다.

그리고 제품적인 측면에서 보면 선박용 EMC 솔루션이 강력한 영업 포인트가 됐다. 선박에서는 EMC가 대단히 중요하다. 드라이브 원리는, 안에 반도체 스위칭 소자가 있어서 안에서 스위칭을 하게 되면 자기장이 생긴다. 자기장에 도체를 갖다 놓으면 전류가 흐르고, 전류가 흐르면 그 전류를 접지를 통해서 밖으로 내보내야 된다. 그런데 육상은 무한접지기 때문에 계속 내려가도 상관이 없지만, 선박에서는 접지를 했을 때 밑은 철판, 즉 도체다. 그러면 거기에는 선박의 각종 센서나 인슐레이션 모니터링 시스템에 오작동을 발생 시킨다. 드라이브를 돌리기만 하면 인슐레이션 모니터링 시스템에 알람이 떠서 작동을 못 하는데, 당시 우리가 인수한 바콘(VACON)은 그 솔루션이 있어서 시장을 선점할 수 있었다. 캐퍼시터 등 안에 있는 부품을 선박에 맞게 내성이 있게끔 자체적으로 재설계해서, 제품을 생산하기 시작한 거다.

이 두 가지가 우리가 시장을 선점할 수 있는 중요한 요인이다.

 

Q. 조선해양 분야에서 댄포스코리아의 위치는 어떻게 되나?

A. 한국의 정부 프로젝트에서는 우리가 70~80%를 차지하고 있고, 전체시장에서는 15% 안팎으로 추정하고 있다. 15%밖에 안 되는 이유는, 우리는 500Kw 이하 소형 드라이브를 정부 프로젝트에 납품하고 있다. 그런데 현재 하이브리드 축 발전기 쪽의 드라이브는 제일 작은 게 1메가급이고, 보통 2.5메가 3메가급이 들어가는데, 이것들은 해외에서 시스템으로 들어오는 게 많다. 따라서 금액을 기준으로 하면 우리가 작지만, 대수를 기준으로 하면 크다. 단품은 당연히 우리가 1위다.

 

Q. 최근 조선 해양 분야에서 드라이브 기술에 대한 요구에 변화가 있나?

A. 소형화로 간다. 또 어플리케이션이 다양화되고 있다. 과거에는 펌프나 팬만 돌리는 기능이었는데, 지금은 축 발전기용 즉, 전력변환용으로 많이 쓴다. 그런 어플리케이션이 개발이 되고, 발전이 되고 있다.

거기에 맞춰서 우리도 어플리케이션을 계속 개발하고 있고, 제품도 소형화해서 개발하고 있다. IC7이 내년 하반기에 출시될 예정인데, 이 제품은 기존제품보다 1/3 정도 크기가 작게 출시가 될 계획이다.

 

Q. 조선 해양 분야 시장확대 전략은?

A. 단품 시장 점유율 1위, 관공서 분야 점유율 1위라는 시장점유율 계속 유지해 나가는 한편, 국내 대학 및 연구기관과 협력해서 드라이브 엔지니어링하는 기술을 발전시키고 싶다.

관공선도 500만 톤 이상은 LNG 추진시스템이다. 우리는 계속 설득해서 엔진이 있다고 하더라도 축 발전기 시스템을 넣어서 경제성 있는 솔루션으로 드라이브하려고 한다. 통상 시장에서 500톤 이상은 LNG 연료를 써서 친환경화하지만, 친환경이란 환경에 유해하지 않은 솔루션이면 된다. 그런 관점에서 우리는 에너지 절감이 되는 솔루션으로 축 발전기를 적용하려고 한다.