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Korea Institute of Ocean Science & Technology

해양과학연구선의 30년을 생각하는 리노베이터

  • 조회 : 330
  • 등록일 : 2020-10-05
해양과학연구선의
30년을 생각하는 리노베이터
- KIOST 종합연구선건조사업단 -


해양과학연구선의  30년을 생각하는 리노베이터

리노베이션은 다시(re)와 혁신(innovation)이 결합된 단어다. 즉 과거의 것을 전혀 다른 혁신적 무언가로 만드는 일을 뜻한다. 최근 KIOST에서도 리노베이션의 바람이 불고 있다. 기술의 고도화를 바탕으로 괄목할만한 해양연구 성과물을 거두었지만, 수십 년 전에 건조한 연구선으로는 해양기후 환경/보전/모니터링과 자원연구 분야를 중심으로 더욱 확대되고 있는 연구 수요를 효과적으로 지원하기 어렵기 때문이다. KIOST의 핵심 인프라인 해양과학연구선의 30년 후를 생각하는 리노베이터들이 모인 곳, KIOST 종합연구선건조사업단을 소개한다.

대양연구의 혁신 TFT
바다 위의 연구소 ‘이사부호’ 설계·건조

지난 2009년 첫선을 보인 종합연구선건조사업단은 대내·외 프로젝트를 신속·유연하게 수행하기 위해 한시적으로 모이는 TFT(Task Force Team) 성격의 부서이다. 해양과 해양수산자원의 체계적 연구·개발이 주요 목적인 KIOST 내부에서 상시적으로 운영되는 부서는 아니지만, 이사부호 등 첨단 해양연구 인프라 구축으로 우리나라의 해양과학기술 경쟁력이 한 단계 도약하는 기틀을 마련한 이들의 성과는 결코 만만히 볼 수 없다. 그 첫 번째 결과물이 2010년 4월부터 2016년 11월까지 6년 7개월 동안 1,067억 원을 투입하여 추진한 「이사부호 건조 사업」이다. 대양에서도 안정적으로 연구를 수행할 수 있는 글로벌급 해양과학연구선을 통해 1,400여 명의 연구원들이 태평양·인도양의 심해저 광물자원, 해양 바이오 자원 확보 개발 및 기후변화에 관한 연구를 전 세계의 깊은 바다, 먼 바다에서 수행하며 대한민국 해양과학기술 발전의 새 역사를 써나갈 수 있도록 적극 지원한 것이다. 동 사업단을 책임지는 박정기 부장은 “국가 R&D 과제로 진행한 이사부호 건조 사업부터 지금 수행하고 있는 이어도호 대체 종합해양연구선 건조까지 많은 부침이 있었지만, KIOST의 연구선이 리노베이션 되는 전주기적(life cycle) 시점과 맞물려 조직이 재편되었다.”고 전했다.

만분의 일 단위의 정밀도를 요구하는 해양연구
안전과 편의를 바탕으로 연구선의 전문성 구현

연구선을 설계하는 일은 바다 위에 연구소를 짓는 것과 같다. 따라서 공간과 활동을 고려하여 연구 장비들을 배치하는 동시에 가장 효율적인 동선과 내·외부 공간을 연구자들에게 제공하는 것이 기본이다. 또한 만분의 일 단위의 정밀도를 요구하는 연구가 진행되는 만큼, 일반적인 배의 설계와도 다른데, 안전과 편의성을 바탕으로 연구·관측 업무의 전문성 역시 잘 살려야 한다. 특히 연구선을 설계·건조하는데 있어서 가장 중요한 것이 선형이다. 예컨대 연구자들은 해저면의 형태, 수심, 지각 구조 등의 자료를 배 바닥에 부착된 센서로 수집하는데, 이사부호는 이런 센서가 배 바닥에서 4m 가량 튀어나와 있다. 연구선이 진행할 때, 배 밑바닥을 타고 흐르는 와류나 포말이 음향신호 잡음을 일으켜 데이터의 정확도가 떨어지는 것을 방지하기 위해서다. 이 같은 전문적인 특성 때문에 연구 현장에서 연구자들과 호흡하며 보고, 듣고, 겪은 땀방울이 배를 설계하는 지식 못지않게 중요하게 부각되며, 따라서 조선공학 분야에서 잔뼈가 굵은 기술자들도 쉽사리 만들 수 없는 것이 연구선 설계라고 한다. 구성원들은 각자의 분야에서 수많은 경우의 수를 고려해야 하고, 이것이 다시 하나의 큰 틀 안에서 선택과 집중을 통해 통일성있게 정리되어야 하다 보니, 부서원 모두가 책임감과 팀워크가 강해질 수밖에 없다.

사진 1. 해양연구기반부 박정기 부장

사진 1. 해양연구기반부 박정기 부장

“설계 단계에서 주안점을 두고 끊임없이 확인해야 하는 부분 중에 하나가 배를 건조하면서 영구적으로 장착하는 장비입니다. 일반적으로 레고를 조립하듯이 아래에서부터 순서대로 만드는데, 연구선은 ‘눈’이라고 할 수 있는 센서가 배의 바닥에 부착되어 인체의 모세혈관처럼 곳곳의 관측장비와 연결되어 있습니다. 따라서 차후에 문제점이 발견되었을 때도 부속품 하나를 떼어내듯이 교체 작업을 할 수 없습니다. 최악의 상황에서는 수백억 원을 들여서 건조한 연구선이 선형의 문제로 인해 무용지물이 될 수도 있기 때문에, 제작사와 수없는 논의를 거쳐서 문제가 발생할 수 있는 확률을 ‘제로’로 만든 후에야 건조 승인을 받을 수 있습니다.”

사진 2. 종합연구선건조사업단 임장근 담당

사진 2. 종합연구선건조사업단 임장근 담당

“KIOST의 연구선은 법에 의해 일정 지점을 관측하는 유관기관의 조사선과 달리, 국가가 진행하는 크고 작은 프로젝트에 활용된다는 점이 특징입니다. 따라서 국가의 연구 정책을 효과적으로 지원할 수 있는 배를 건조하는 것이 중요합니다. 단편적인 예를 들자면, 황해와 남해, 그리고 동해의 평균 수심은 각각 30m, 80m, 1800m로 큰 차이를 보이는데, 동해에서는 심해연구가 가능하므로 깊은 바다를 관측할 수 있는 배가 필요합니다. 아울러 배 위에서 진행되는 연구 또한 물리·화학·생물·지질 등의 다양한 분야가 융합되기 때문에 동 사업단 또한 ‘ship’을 설계하는 아니라 ‘institute’를 구현한다는 개념으로 접근하고 있습니다.”
SMART & GREEN에 기반
향후 30년간 운용될 해양연구선 인프라 마련

환경·자원·방위 등 모든 분야 사용자들의 요구를 바탕으로 기본 설계를 끝마치면 수조 모형실험과 내항성능테스트 등을 통해 해상에서 원활한 연구 활동이 가능한지를 검토한다. 수도 없는 실험으로 작은 오차도 없애야 하는 실험 과정은 연구선 한 척이 만들어지기까지의 얼마나 섬세하고 치밀한 작업이 이루어져야 하는지를 어렴풋하게나마 짐작케 한다. 종합연구선건조사업단의 남다른 노력과 열정은 현재 「이어도 대체 종합해양연구선 건조 사업」과 「다목적 독도(울릉도)전용 소형조사선 건조 사업」을 통해 속속 결과로 이어지고 있다. 350톤급의 이어도호보다 확장된 규모의 740톤급으로 건조되는 ‘이어도 대체 종합해양연구선’은 1992년 취항한 이어도호의 노후화가 진행됨에 따라 운항 범위를 180km 이내로 제한할 수밖에 없는 상황을 대체하기 위해 추진됐다. 특히 최근에는 기관/연돌 설계시 배출가스규제를 만족하는 환경오염 저감장치를 적용하는 등 저탄소 그린 선박으로의 제작 노력도 다양하게 기울이고 있다. 바다를 지키고 연구하는 배가 오염물질을 배출하는 것은 연구의 기본 목적에서 벗어나는 일이라는 것이 이들의 설명이다. 물론 건조비용의 상승뿐만 아니라 선박의 제원을 결정하고 연구 장비를 배치하는데 있어 부담요인으로 작용할 수도 있지만, 향후 30년간 운용될 연구선이 국제규약 및 국내법을 준수하며 자유로운 연구 활동을 수행할 수 있도록 조치한 것이다.

32톤급으로 건조되는 ‘다목적 독도(울릉도)전용 소형조사선’의 경우, 울릉도 독도가 우리의 과학 활동 영역에 포함된다는 점을 대내·외에 선포한다는 상징성이 크다. 조사선의 전장 길이는 18.5m에 불과하지만, 이는 독도 동도에 건설된 접안장의 길이(22m)를 고려하여 안정적으로 임무를 수행할 수 있도록 설계됐다. 이어도 대체 종합해양연구선과 같은 시기에 진행 중인 사업이지만 연구선의 운용 목적과 범위, 적용법규 등에 따라 각기 다른 설계를 적용한 것이다. 이사부호 건조 이후 2015년부터 6명이라는 단출한 인원으로 두 개의 굵직한 프로젝트 설계를 완료했으니, 그동안 얼마나 숨 가쁘게 내달려 왔을지 가히 짐작이 된다.

  • 사진 3. 기관설비 선정을 위한 승조원 현장 간담회(2019년 4월)

    사진 3. 기관설비 선정을 위한 승조원 현장 간담회(2019년 4월)

  • 사진 4. 연구선 설계 분야별 전문가 위원회(2019년 7월)

    사진 4. 연구선 설계 분야별 전문가 위원회(2019년 7월)

그림 1. 이어도호 대체 종합해양연구선 설계 결과

그림 1. 이어도호 대체 종합해양연구선 설계 결과

그림 2. 우리나라 관할해역과 지역해 해양연구·관측 모식도

그림 2. 우리나라 관할해역과 지역해 해양연구·관측 모식도

표 1. 이어도호 대체 종합해양연구선 활용방안

표 1. 이어도호 대체 종합해양연구선 활용방안

표2. ‘다목적 독도(울릉도)전용 소형조사선’ 개요

표2. ‘다목적 독도(울릉도)전용 소형조사선’ 개요

규모가 작을수록 어려운 설계
선택과 집중으로 최적의 성능 구현

특히 한정된 공간 안에 최첨단 연구·관측장비를 배치하고 승조원과 연구자들의 활동을 고려한 동선 설계 및 친환경 시스템까지 설치하려다 보니 배를 설계하는 과정이 더욱 꼼꼼해질 수밖에 없다. 이사부호처럼 큰 규모의 연구선은 장비를 하나라도 더 담을 수 있는 방법을 고민지만, 동일한 임무를 수행하면서도 규모는 작은 연구선을 설계할 때는 ‘어떤 걸 잘 포기하는가?’를 마지막까지 고민하게 된다고 이들은 설명한다.

사진 5. 종합연구선건조사업단 박동원 책임기술원

사진 5. 종합연구선건조사업단 박동원 책임기술원

“대부분의 사람들이 작은 배보다 큰 배를 설계하는 게 어려울 거라고 생각해요. 하지만 현실은 정반대입니다. 이사부호는 활용할 수 있는 공간이 넓어서 배의 바닥에 설치하는 센서의 배치 외에는 큰 무리가 없었죠. 하지만 ‘이어도 대체 종합해양연구선’은 사이즈가 대략 이사부호의 1/10 규모로 작기 때문에 설계의 난이도가 높습니다. 30~40m라는 한정된 공간 안에 연구선이 갖춰야 할 모든 성능을 구현해야 하기 때문이죠. 연구자들을 생각하면 중요도의 경중을 비교할 수 없는 상황이지만, 배를 설계하는 입장에서는 장비 부착의 우선순위를 마지막까지 고민하는 상황이 발생하는데, 그때마다 감독관이란 직책의 무게가 참으로 크다는 것을 느낍니다.”

사진 6. 종합연구선건조사업단 이근창 책임기술원

사진 6. 종합연구선건조사업단 이근창 책임기술원

“태평양 심해저탐사와 관련된 연구를 진행하다가 종합연구선건조사업단이 다시금 조직된다는 소식을 듣고 합류를 청했어요. 부장님께서도 흔쾌히 수락해주셔서 좋은 기회를 얻게 됐죠. 현장에서 오랫동안 근무를 했던 터라, 감독관 생활을 하는 과정에서도 연구자들에게 필요한 것들이 눈에 띄죠. 저도 모르게 그것들을 생각하고 있더라고요. 다만 제한된 자원 안에서 연구자들의 목소리를 수용하는 것은 또 다른 부분이라, 매 순간 막막한 도전이지만, 달리 생각하면 이만한 즐거움도 없는 것 같습니다. 해당 분야의 전문가로서 동 사업단에 참여한 것에 당연히 책임감이 강해질 수밖에 없어요. 팀원들이 각자 분야에서 열심히 일하고 있기 때문에 잘 굴러갈 수 있는 거겠죠.”

KIOST의 부산 신청사 이전 사업의 책임자였던 김영준 기술원 또한 연구선 설계·건조 업무를 맡으면서 초반에 어려움을 많이 겪었다. 건설 분야의 행정적 업무를 담당했던 그에게 조선 분야는 용어조차도 생소한 현장이었기 때문이다. 사정이 그렇다 보니 팀원들과 모르는 것은 물어보고, 자유롭게 의견을 나누면서 더 좋은 결과를 낼 수 있도록 수시로 소통하고 있다. 종합연구선건조사업단 입장에서도 기획재정부 및 해양수산부 등의 주요 부처와 긴밀한 협력을 필요로 하는 동 사업의 진행에 있어 김영준 기술원의 순발력과 커뮤니케이션 능력이 꼭 필요했다고.

사진 7. 종합연구선건조사업단 김영준 기술원

사진 7. 종합연구선건조사업단 김영준 기술원

“지난해 9월 동 사업단에 합류하게 되었습니다. 행정적 절차에 있어서 건설과 조선은 진행 과정이 유사하기 때문에 큰 무리 없이 사업을 진행하고 있습니다. 설계가 끝나면 허가를 받고, 사업자를 구해 건조를 하고, 완료 승인을 받는 거죠. 다만 연구선의 고유 기능에 대해서는 아직도 배워야 할 것이 많다는 것을 느낍니다. 사업단에 처음 합류했을 때도 그 부분이 가장 큰 걱정이었는데, 부장님을 비롯한 전문가분들께 도움을 받으며 유관기관과의 협력을 도모하고 있습니다. 제가 직접 참여해 한 분야를 책임졌기 때문에 좋은 성과를 거두면 큰 보람을 얻을 것 같습니다.”
첨단화를 위한 지속적 노력으로
글로벌 해양 연구의 경쟁력 제고

종합연구선건조사업단의 궁극적인 목표는 무엇일까? 팀원들은 누가 먼저랄 것도 없이 ‘건조가 완료되고 안정적으로 시험항해를 마치는 것’이라고 입을 모았다. 박정기 부장은 “KIOST는 연구기관이지 배를 만드는 기관이 아니기 때문에, 약 30년 주기로 한 번씩 돌아오는 리노베이션을 위해 종합연구선건조사업단을 계속 유지하는 것은 넌센스”라고 설명했다. 따라서 향후의 계획을 분명하게 밝힐 수는 없지만, 국제사회와 협력할 수 있는 경쟁력을 갖추기 위해서 해양연구 인프라의 알파이자 오메가인 연구선이 항시 첨단체제로 유지·관리 되어야 한다는 바람을 전하며, 이에 관한 체계적인 확보 계획 임무가 주어지면 이들은 또다시 뭉칠 것이라고 힘주어 말했다.

사진 8. 종합연구선건조사업단 단체사진

사진 8. 종합연구선건조사업단 단체사진

작은 땅에 지은 집은 치열하다. 그래야만 사는 사람이 불편하지 않을 수 있다. 창을 내고 방을 연결하며 도로와 관계 맺는 방법까지도 철저해야 한다. 배를 설계하는 마음도 이와 같다. 작은 방일수록 가구 하나만 잘못 배치해도 생활에 불편함을 느끼게 되는 것처럼 KIOST 연구원들이 최첨단 기능을 갖춘 연구선에서 보다 편안하고 효율적으로 업무를 수행할 수 있도록 다방면으로 배려하고 살피는 종합연구선건조사업단. 이들이 수행 중인 금번 프로젝트가 광활한 우리 해역을 한눈에, 꼼꼼히 관측하고 나아가 해양 선진국들과 전 지구적 해양 이슈에 공동으로 대응하는 KIOST의 경쟁력에 일조하길 바란다.

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최종수정일 :
2020-03-07