조선업을 포함한 해양산업 전반은 대대적인 전환점을 맞이하고 있습니다. 환경 규제 강화, 인력난, 고정밀 가공 수요 증가 등의 이유로, 전통적인 생산방식만으로는 시장의 요구를 만족시키기 어려운 시점입니다. 이러한 흐름 속에서 조명받고 있는 기술 중 하나가 바로 워터젯(waterjet)입니다. 워터젯은 고압의 물줄기를 이용해 금속이나 복합소재를 정밀하게 절단할 수 있는 장비로, 열을 사용하지 않기 때문에 소재 손상을 최소화할 수 있다는 특징이 있습니다. 이전 글들에서 다뤘던 도크 작업이나 블라스팅 작업도 엄청 중요한 기술입니다. 이번에는 조선업에서 중요한 또 다른 기술인 워터젯 기술이 조선업 및 해양산업의 변화 흐름 속에서 어떤 역할을 수행하고 있으며, 앞으로의 산업 환경에서 어떤 중요성을 갖는지를 찾아보았고 같이 알아보려고 합니다.
1. 해양산업의 변화와 기술 진보
해양산업은 단순한 선박 제조를 넘어, 해양구조물, 플랜트, 해저 장비 등 다양한 분야를 포함한 거대한 산업군으로 확장되고 있습니다. 특히 전 세계적으로 탄소중립 선언이 잇따르며, 조선업 또한 더 이상 오염물질을 배출하는 전통적 생산공정에 의존할 수 없게 되었습니다. 또한 고부가가치 선박 수요 증가와 더불어 정밀 가공 및 자동화 기술 도입이 필수가 되었습니다.
이 가운데 워터젯은 환경 친화적이면서도 고정밀 절단이 가능한 기술로 부상하고 있습니다. 기존의 가스 절단이나 플라스마 절단은 절단면이 거칠고, 열에 의한 소재 손상이나 왜곡이 불가피했습니다. 하지만 워터젯은 3,000 bar 이상의 초고압 수압으로 금속을 절단하며, 물과 연마재를 이용해 비열(非熱) 방식으로 가공하기 때문에 재료 특성을 그대로 유지할 수 있습니다.
현재 울산·거제·목포를 포함한 국내 대형 조선소들은 이미 워터젯 시스템을 도입해 선박 내 파이프 부품, 복합소재 패널, 특수 금속재 절단에 적용하고 있습니다. 또한 선박의 블록 생산 과정에서도 워터젯 로봇을 통한 정밀 가공이 이뤄지며, 인력 의존도를 줄이고 있습니다.
더 나아가, 해양풍력 구조물이나 수소 운반선, 잠수함 등의 고정밀 장비 설계가 늘어나면서 워터젯의 역할은 더욱 중요해지고 있습니다. 복잡한 곡선 가공이나 미세 구조물 제작이 필요한 경우에도 워터젯은 자유도가 높은 가공이 가능하며, 소재 두께나 형태에 구애받지 않고 적용될 수 있다는 점이 큰 장점입니다.
2. 워터젯 기술이 주도하는 조선업 변화
조선업의 패러다임은 지금 ‘속도’와 ‘정밀도’ 그리고 ‘안전’이라는 세 가지 키워드로 정리됩니다. 기존의 열가공 방식은 빠를 수는 있지만, 정확도나 작업 안정성, 소재 손상 최소화라는 측면에서 한계가 있었습니다. 이에 반해 워터젯 절단 기술은 이 세 가지 요소를 모두 충족시키며 조선업 공정 혁신의 중심에 서 있습니다.
첫째, 워터젯은 절단 품질이 탁월합니다. 가공면이 깔끔하고 열 영향이 없어 변형이 거의 없기 때문에, 후속 가공 공정을 줄일 수 있고 전반적인 생산 효율이 향상됩니다. 예를 들어, 선박의 엔진 룸 내 복잡한 배관 구조물 제작 시, 워터젯은 수 mm 단위의 정밀도를 갖춰 제작 오차를 최소화합니다.
둘째, 자동화 시스템과의 연계성이 우수합니다. 대부분의 워터젯 장비는 CAD/CAM 기반으로 작동하며, 자동 프로그램을 통해 다양한 패턴 절단이 가능합니다. 또한 로봇팔과 연계해 3차원 입체 가공도 가능하며, 무인 가공 환경 구현이 가능합니다. 이로 인해 고난도 구조 부품 제작에서도 정밀도와 반복성이 확보됩니다.
셋째, 워터젯은 다양한 소재에 대응할 수 있는 범용성이 매우 뛰어납니다. 일반 철판은 물론, 알루미늄 합금, 이중합금강, 인코넬, 티타늄, 탄소섬유 등 기존 열 절단으로는 어려웠던 자재까지도 문제없이 절단할 수 있습니다. 이 같은 특성은 다양한 선박 건조 프로젝트, 해양설비 제작 등에서 큰 경쟁력을 발휘하게 합니다.
국내뿐 아니라 일본, 유럽 등의 선진 조선업체도 워터젯을 표준 가공 장비로 채택하고 있으며, 특히 독일, 네덜란드 조선소에서는 전 공정의 30~40%를 워터젯 기반으로 자동화했다는 보고도 있습니다. 이는 조선업이 단순한 중후 장대 산업을 넘어 디지털 고정밀 제조 산업으로 탈바꿈하고 있음을 보여주는 사례입니다.
3. 친환경·스마트 조선소로 가는 길
2025년을 기점으로 조선업계는 ‘스마트 조선소’ 시대를 본격화하고 있습니다. 이는 단순한 생산설비 자동화를 넘어서, 친환경 공정, IoT 기반 모니터링, AI 품질 제어, 에너지 절감 시스템까지 포함하는 복합적 개념입니다. 워터젯은 이 스마트 조선소 구현에 필수적인 기술 중 하나로 평가받고 있습니다.
워터젯은 무엇보다도 작업 환경에 미치는 영향이 적고 친환경적입니다. 절단 과정에서 열, 가스, 스모그, 유해 입자가 발생하지 않기 때문에, 기존 열절단 대비 환경오염이 현저히 낮고 작업자의 건강에도 안전합니다. 이로 인해 환경 기준이 엄격한 조선소에서 더욱 선호되고 있으며, 폐수 재활용 시스템을 통해 유지비용 또한 절감 가능합니다.
또한 워터젯 장비는 IoT 센서 및 스마트 모듈과 연결하여 실시간으로 상태 모니터링, 생산 이력 관리, 예방 정비가 가능하며, 스마트팩토리 구축에 매우 유리합니다. 작업 현황을 데이터화하고 이를 분석하여 유지보수 및 품질 관리에 활용할 수 있다는 점은, 조선소 경영 효율성을 크게 높여줍니다.
정부 역시 스마트조선소 전환을 위한 지원 정책을 추진 중이며, 한국형 스마트 제조 클러스터 사업, 워터젯 기반의 자동화 생산라인 보급 등도 확대되고 있습니다. 이 모든 흐름 속에서 워터젯은 단지 ‘절단 장비’가 아니라, 스마트 제조 체계의 핵심 요소로 자리 잡고 있는 것입니다.
해양산업의 중심축인 조선업이 변화의 길목에 서있습니다. 그 변화의 중심에서 워터젯 기술은 단순한 절단 공정을 넘어, 조선업의 체질을 바꾸고 있습니다.
정밀하면서도 친환경적이고, 자동화 시스템과도 완벽히 연동되는 워터젯은 이제 선택이 아닌 기준입니다. 단 0.1mm의 정밀도가 품질을 좌우하고, 한 번의 절단이 수억 원의 프로젝트 효율성을 좌지우지하는 현장에서, 워터젯은 조선소의 미래를 설계하는 강력한 도구가 됩니다.
이제는 기술이 회사를 이깁니다. 도입이 늦으면 시장에서 뒤처지고 눈앞의 효율성보다 미래의 경쟁력을 먼저 봐야 할 때입니다. 워터젯은 그런 전략의 시작이라고 보고 있습니다. 지금이 바로 조선업의 새로운 장을 여는 물줄기 위에 올라탈 순간입니다.