우리나라 해양시추설비 통합시운전 사업 모델의 개발 및 평가에 관한 연구

Abstract

The purpose of this study is to propose the new business model of integrated marine drilling commissioning in korea, which is proved economically effective through economic analysis. It can be used as a valuable reference material and the study for decision makers. The Shipbuilding industry for Shipping and Offshore oil & gas facility is very important industrial group that drives the whole Korean economy as evidenced by the statistical data of the Korea Trade-Investment Promotion Agency. In particular, the average annual amount of Offshore plants in Korea shipbuilders was estimated at 34 trillion won per year from 2011 to 2014.

However, The shipbuilders in korea is struggling with the emergence of recent offshore plant market in the world, due to the increasing in the supply of shale gas in the United States, declining international oil prices, and the frequent change in the energy policy of the United States, OPEC and Non-OPEC which began in 2014.

Nevertheless, Major oil companies have been gradually increasing their EPC bid for new offshore plant project recently because oil companies and the related industry have learned how to survive in low oil prices. So, Korean government and the related Research and Development authority, Academia, Shipbuilders should continue to maintain and develop research and development for offshore plant market that has been conducted in the past to secure the national competitiveness in the global competitive offshore plant market.

In this study, I established the definition of offshore plants and organized the status of the domestic and overseas offshore plants market. In particular, the analysis of the marine drilling market was conducted and various examples of offshore drilling cases in korea was introduced and analyzed.

Based on the cost and benefit of this case study, a new business model was proposed to expand the market for the offshore drilling plant service market. The proposed model resulted in significant economic consequences.

This research is significant that the offshore marine drilling technology in korea has expanded to its service areas beyond the limits of its fabrication areas and is meant to help develop the national competitiveness of shipbuilders and the related industry in korea to survive in the world's offshore oil and gas plant market.|우리나라의 조선해양플랜트 산업은 대한민국 경제성장을 견인하는 중요한 산업으로 한국무역협회의 자료에 따르면 2011년부터 2015년까지 우리나라 품목별 수출기여도에서 1~4위를 차지하는 10대 수출품목의 핵심적 산업군으로 인식되고 있다. 특히, 연 평균 60조원 규모의 세계 해양플랜트 건조 시장에서 우리나라 조선소의 2011년 ~ 2014년 해양플랜트 수주량은 연 평균 34조원에 달하였다. 그러나 2014년부터 시작된 미국의 세일가스 증산 동향, 국제유가의 하락, 석유수출국기구(OPEC)와 비OPEC 국가들의 에너지정책의 변화 등으로 인해 전 세계적으로 해양플랜트 신규 시장의 침체기가 이어지고 있어서 해양플랜트에 역량을 집중했던 우리나라의 대형조선소들이 지금까지도 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다. 그럼에도 불구하고, 2014년~2017년 사이의 저유가 상황에서 메이저 석유 기업들의 비용절감 노력과 이에 따른 기술의 발전으로 부족한 설비 확충과 지역별 유정 환경에 적합한 해양플랜트 설비들의 개발이 늘어나고 있다. 따라서 지역 환경에 적합한 해양플랜트 설비의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 현장에서의 통합 시운전이 무엇보다 중요해지고 있고 고객인 선주와 용선주, 해당 유정의 연안국 주정부에서는 위험성이 높은 중요한 장비에 대한 시운전 결과를 요구하고 있다. 이렇듯 해양플랜트 산업에서 우리나라 산업이 경쟁력을 확보하기 위해서는 개발 설비에 대한 시운전 사업의 안전성과 이에 대한 엔지니어링 기술 확보 및 경제성 제고가 필요하다.

우리나라는 2010년부터 2016년까지 연 평균 11척의 해양시추설비를 건조하고 인도한 세계에서 가장 많은 해양시추설비를 건조한 국가였지만 해양시추설비에 대한 통합시운전은 단 1차례에 불과하다. 수심 약 1,800미터에 위치한 주작-1 폐공을 활용한 2014년 머스크드릴링사의 통합시운전 사례는 정두시설의 안전성이 확보되지 못해 BOP의 설치, Dynamic positioning 테스트, Drill Pipe Handling 테스트 등의 통합시운전은 실시하였으나 BOP의 LMRP 분리 및 recovery 테스트, Mud circulation 테스트, Riser 및 Telescope joint 테스트는 이루어지지 못하였다. 특별히, BOP의 LMRP 분리 및 recovery 테스트는 DNVGL-CG-0170 “Offshore classification projects-testing and commissioning"과 ABS "Guide for the classification of drilling systems", 미국법령인 30 CFR Part 250 ”Oil and Gas and Sulfur Operations in the Outer Continental Shelf -Blowout Preventer Systems and Well Control; Final Rule"에서는 반드시 수행되어야 하는 통합시운전 항목이다.

이러한 우리나라의 해양시추설비 통합시운전 사업 구축 모델의 문제점과 한계점을 극복하는 대안으로 우리나라 동해 인근의 수심 약 150미터에 직접 시추를 통해 통합시운전 전용 테스트베드를 구축할 것을 제안하였다. 이 제안은 드릴링 파이프를 연결하여 시험하기에 수심이 적합하고 주작-1 폐공 통합시운전 사업 모델에서 적용이 불가능했던 Jakc-up rig를 포함한 모든 해양시추설비 통합시운전이 가능하며 통제 가능한 유지보수 환경과 시운전 수행의 안전성이 확보되어 관련 법령에서 요구하는 모든 통합시운전 항목의 수행이 가능하다. 주작-1 폐공 통합시운전 사업 사례에서 수행하지 못했던 BOP의 LMRP 분리 및 recovery 테스트도 수행이 가능하다.

주작-1 폐공 통합시운전 사업 모델과 신규로 제안한 수심 150미터급 통합시운전 사업 모델에 대해 동일한 변수 조건으로 경제성 분석을 실시하여 비교하였다. 이 때 사용한 비용과 편익의 근거 자료는 우리나라에서 수행되었던 해양시추설비 시추 사례와 통합시운전 사례의 실제 회계 자료를 수집하여 경험적 근거 자료를 확보하였다. 수심 150미터급 모델과 주작-1 폐공 모델에 대하여 매출이익률은 16%, 할인율 5.5%, 물가상승률 2.03%로 연간 총 3회의 시추시운전을 한다는 가정 하에서 두 사업 모델을 비교하면 수심 150미터급 모델의 순현재가치(NPV)는 3,623 백만원, 내부수익율(IRR)은 13.12%, 편익비용비율(B/C ratio)는 1.06이며 주작-1 폐공 모델의 순현재가치(NPV)는 -6,770 백만원, 내부수익율(IRR)은 12.97%, 편익비용비율(B/C ratio)는 0.90으로 수심 150미터급 모델이 경제적 타당성 기준인 ‘1’을 충족하였고 민감도 분석을 통해 가장 민감하게 반응하는 변수인 연간 시추시운전 횟수와 매출이익률의 변화를 동일하게 적용하였을 때도 모든 결과값들이 주작-1 폐공 모델보다는 수심 150미터급 모델이 경제적으로 효과적임이 입증되었다. 또한, 최근 7년간의 평균 해양시추설비의 인도척수 11척과 관련 산업의 평균 매출이익률 6~10%를 적용하여 운영하였을 때 수심 150미터급 모델이 탄력적으로 운영하기에 더 적합한 모델임이 증명되었다.

2010년부터 2016년까지의 연 평균 해양시추설비의 인도척수가 11척을 기록하고는 있지만 최근의 해양플랜트 산업의 불경기 상황으로 앞으로 연 평균 11척의 해양시추설비의 인도를 예측하기는 힘들 것이다. 그럼에도 불구하고 현재 미인도되어 우리나라에 계류되어 있는 약 12척의 해양시추설비가 언젠가는 인도가 될 것이라는 점과 해양플랜트 경기가 회복될 것이라는 점을 감안하였을 때 지금부터 안정적이고 신뢰성이 확보되며 관계 법령에서 정한 모든 통합시운전이 가능한 해양시추설비 통합 시운전 사업 모델을 확보하는 것이 필요하다.

이러한 해양시추설비 통합시운전 사업 모델은 산업연관분석을 통해 분석해보면 통합 시운전 1회 실시 시, 그 생산 유발 효과가 129.95억원, 부가가치 유발 효과가 64.74억원, 취업 유발 효과가 84.65명, 고용 유발 효과가 75.24명일 정도로 산업파급효과도 높다.

따라서, 기존의 해양시추설비 통합시운전 사업 모델을 개선하는 수심 150미터급 해양시추설비 통합시운전 사업 모델을 구축하고 사업을 활성화한다면 우리나라 조선사의 해양시추설비 글로벌 수주 경쟁력이 확보될 것이며 높은 산업 파급 효과로 지역경제에 기여할 것이다.