시추선

국내 유일 석유시추선 두성호

시추선(試錐船, Drilling Rig/Oil Rig)은 선박의 한 종류로, 바다 밑바닥에 구멍을 뚫어 석유 탐사에 쓰는 배를 말한다.

깊은 수심의 해양에서 석유를 탐사하고 생산하기 위해서는 장기간에 걸쳐서 방대한 예산과 기술이 투입되어야 한다. 그렇기 때문에 이 분야에 대한 투자는 세계 굴지의 석유회사들만이 해왔으며, 관련된 연구 및 개발 투자도 석유회사를 중심으로 이루어져 왔다. 그러나 해양 석유탐사에 필요한 잭업(Jack-up), 바지, 리그, 드릴쉽 등의 시추장비는 사실상 조선소에서 건조하여 왔으므로 조선소의 사업 분야의 하나로 생각하는 것이 통례라 할 수 있다. 따라서 선박이라는 관점에서 보면 조선소에서 생산하면서 자체 항해능력을 가지는 시추선은 선박의 범주에 포함시켜 생각할 수 있다.

시추작업은 고정된 위치에서 작업을 해야 하기 때문에 착지 고정시키는 방법이 주로 사용되어 왔으나, 수심이 깊어지면서 이런 방법은 사실상 경제성을 가질 수 없게 되었다. 이에 따라 시추장비를 해상의 정해진 시추작업 지점의 해상에 부유상태로 유지하면서 시추작업을 수행하는 기술이 필요하게 되었다. 1,000m에 이르는 수심에서 유정 굴착작업을 하는 경우, 해류와 조류, 바람에 의해 시추선이 일정한 위치를 유지하지 못하면 굴착작업은 사실상 불가능하게 된다. 시추선의 위치를 일정하게 유지하기 위해서는 추진기, 스러스터, 방위각조절식 전기추진장치(Azimuth Electric Propulsor) 등을 활용해 선박의 위치를 자동으로 유지시켜주는 시스템(Dynamic Positioning System)이 필요하다.

또한 파랑에 의해 선체 동요운동이 일어나면 시추봉에 각 변위가 가해져 굴삭기에 무리를 주게 된다. 또한 상하운동은 굴삭기의 비트를 들어 올리거나 과도하게 수직 방향으로 힘을 주어 작업을 불가능하게 한다. 그러므로 선체의 운동을 최소화하는 기술과 불가피하게 발생되는 운동을 기계적으로 상쇄시켜 주는 기술들이 필요하다. 굴착에 성공해 가스 또는 기름의 폭발적인 분출이 일어나거나 화재가 발생하는 일에도 대비할 수 있어야 한다.

굴착작업에는 굴착 비트의 윤활을 위해 진흙 섞은 물에 압력을 가하고 비트로 보내주어야 한다. 이것을 비트에 의해 부서진 부스러기들과 함께 회수, 효과적으로 재활용하는 것이 필요하다. 또한 지층의 정보를 알아내기 위해서는 코어 부분의 회수가 필요하므로 천공장비는 다중관으로 이루어져 있다. 선상에는 시추작업에 필요한 각종 보급품을 적재하고 수용할 수 있어야 한다.

탐사 및 시추작업에는 많은 인원이 참여하고 장기간 고정된 위치에서 작업이 이루어지므로 선상 숙박시설과 위락시설이 갖추어져야 한다. 또한 근무자 교대와 업무연락을 위해 육상과 원활한 연결을 할 수 있는 헬기 착륙시설이 필요하다.

종류

승강식 Jack-up

반잠수식 Semi Submersible

드릴십 Drill Ship

FPSO

승강식 Jack-up

3~14개의 다리를 해저면까지 닿게하여 선체를 고정시켜 시추작업을 하는 시추선, 작업수심 약 300ft (주로 3족형 사용) 주로 연안에 설치되어 작업을 해서 육지로 관을 연결하거나 운반선에 연결하여 원유를 옮긴다.

단점이라면 수심 수 킬로미터에 달하는 심해에는 해저면까지 다리를 박을 수 없어 작업이 불가능한 것과, 의외로 지진에 취약할 수 있다는 점이 있다. 대신 부유식처럼 작업중 포지션을 잡을 걱정이 덜하다.

흔히 해상 플랜트라는 말을 많이 쓰며 말 그대로 바다 위의 공장이다. 원유를 뽑아올려 정제까지 하는 경우가 많다.

반잠수식 Semi Submersible

보통 리그선이라고 하면 이것을 말한다. 보기에는 아주 커보이지만 실제 내부 탱크용량은 아래에 나오는 드릴쉽의 1/3정도. 프로펠러가 기본적으로 장착되어 있고 자력항해가 불가능한 수준은 아니지만 무게가 꽤 되기에 이동속도가 느리다. 그래서 장착된 프로펠러들은 대부분 포지셔닝 용도로 쓰이고, 이동은 대부분 예인선(tugboat)들의 지원을 받거나 Heavy Lift Ship에 적재된 상태로 이동한다. 험한 바다에서도 사용가능하고 저렴한 편인 것이 장점. 국내에 유일한 한국석유공사 소속 시추선였다가 다나 인터내셔널에 매각된 두성호가 이쪽 타입이다.

여담으로 딥워터 호라이즌 폭발 사고의 주인공인 딥워터 호라이즌 호도 위와 같은 방식이다.

드릴십 Drill Ship

주로 심해시추용으로 건조, Jack-up이나 Semi Submersible보다 안전성이 약함. 8개의 Anchor[5], Dynamic Positioning 또는 양자를 병행하여 시추선을 고정시킨다. 일반 배 가운데 시추장비가 달린 것처럼 생겼다. 상대적으로 안전성이 나쁘고 배값이 비싸지만 이동이 쉽고 탱크용량이 크다.

FPSO

바다에서 원유를 채취하고 정제해서 보관하고 하역까지 할 수 있는 배다. 석유 관련된 모든 기능을 다 때려넣은만큼 척당 1조 원 가량의 미친 듯한 가격을 자랑한다.

다른 모든 작업은 다 할 수 있지만 심해저에 직접 구멍을 뚫을 수는 없어서 드릴쉽과 함께 작업한다. 원유 시추용만 존재하던 FPSO지만 2009년 삼성중공업이 세계 최초로 LNG-FPSO를 수주하였다.[6]

FPSO는 원래 자력으로 움직일 수 없기에 예인선이 석유 매장지역까지 끌고 온다. 하지만 극지방에서의 원유 개발이 활발해지면서 유빙과의 충돌등 비상 상황에 대비하여 움직일 수 있는 FPSO의 수요가 생겼고 이에 따라 자항추진 FPSO가 개발되었다.

두성호

두성호는 1982년 한국석유시추㈜가 건조한 최초이자 국내 유일의 국적 시추선이다. 대우조선해양(25,250원 ▲ 0 0%)이 만들어 1984년 5월 인도했다. 1970년대 말 발생한 두 차례의 석유파동은 에너지 안보의 중요성을 부각 시키는 계기가 됐고, 두성호는 직접 만든 시추설비를 통해 안정적으로 석유를 공급하고 국가 경제 발전에 이바지한다는 목표하에 건조됐다. 자체 중량은 1만5천t에 이르는 두성호의 당시 건조가격만 542억원이었다. 두성호는 수심 450ｍ에서 해저 7천600ｍ까지 시추할 수 있다. 초속 56ｍ의 폭풍, 30ｍ의 파도, 영하 20도의 악천후에도 견딜 수 있도록 설계했다.

승선 가능 인원은 112명인데 대개 110명 정도가 일한다. 두성호 자체 직원이 65명 정도고 두성호에 시추작업을 맡긴 석유회사에서 보낸 인원이 45명 정도이다. 시추작업 기간은 계약에 따라 다른데 대개 3∼4개월이 걸린다. 보통 시추작업 전에 주·부식을 조달한다. 시추작업 인력의 국적에 따라 다양한 음식이 제공된다. 시추 인력들이 작업에만 전념할 수 있게 식사 준비와 세탁, 청소를 맡는 전담 직원 10여 명이 따로 배에 있다. 두성호는 선령(船齡)이 오래됐지만 몸값(용선료)은 비싸다. 두성호를 빌려 시추작업에 쓰는 데 하루 2억∼3억원을 줘야 한다. 지난 2013년에는 매출 912억원, 이익 568억원(이익률 62％)을 기록했다. 오래된 배여서 감가상각비와 이자 지출이 없어 수익률이 높다.

두성호는 석유공사가 1994년 석유시추(주)를 인수한 이후 8594억원의 매출을 올렸다. 두성호는 원유나 가스를 발견한 확률이 세계 평균(30%)보다 높은 51%라 '행운의 시추선(Lucky Rig)'이라고 불리기도 했다. 1998년 7월에는 한국 최초의 가스전인 동해-1 가스전의 탐사시추에 성공해 두성호는 우리나라를 95번째 산유국 대열에 진입시켰다. 동해-1 가스전은 2004년부터 생산이 시작됐다. 2017년 8월까지 121공을 시추했다. 2016년까지 평균 영업이익률은 42% 달했다.

두성호 가동률을 2013년 87%에서 2014년 90%로 오른 후 2015년 67%, 2016년 16%로 떨어졌다. 돈을 받고 일한 날인 조업일수도 2013년 317일에서 2014년 330일로 늘었지만 2015년 244일, 2016년 60일로 급감했다. 통상 시황에 따라 하루 5만~15만 달러를 받을 수 있었다. 매출액은 2013년 912억원에서 2014년 969억원으로 늘었지만 2015년 656억원, 2016년 42억원으로 줄었다. 마진율을 보여주는 매출총이익도 2013년 567억원에서 2014년 646억원으로 늘었지만 2015년 327억원을 기록한 이후부터는 마이너스를 이어갔다.

석유공사는 반잠수식 시추선에 대한 수요가 없고 운용에 드는 비용이 많아 매각하기로 했다며 2018년 6월에 두성호를 중미 지역에 위치한 다나인터내셔널(DANAE INTERNATIONAL)에 511만달러(약 56억원)에 매각했다. 운용선으로 매각하려 했지만, 쉽지 않아 폐선으로 매각했다.

참고자료

• 〈시추선〉, 《나무위키》
• 〈시추선〉, 《네이버 지식백과》
• 안상희 기자, 〈국내 유일 석유시추선 '두성호' 56억원에 매각〉, 《조선비즈》, 2018-06-17
• 오수희 기자, 〈<국내 유일 석유시추선 두성호는 어떤 배>〉, 《연합뉴스》, 2014-06-26

같이 보기

• 쇄빙선
• 소방선
• 구조선
• 석유

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