뉴질랜드 해군 아오테아로아함

뉴질랜드 해군 아오테아로아함

롤스로이스, 뉴질랜드 최대 규모 함정에 통합 하이브리드 동력 및 추진체계 공급

뉴질랜드 해군 함정 중 가장 큰 규모인 아오테아로아함(HMNZS AOTEAROA)이 최근 취역했다. 배수량 26,000톤에 달하는 아오테아로아함은 취역 후 뉴질랜드 및 연합 해상, 지상, 공중 부대에 대해 주임무인 글로벌 군수지원 임무를 수행할 예정이다.
특히 롤스로이스는 아오테아로아함 프로그램이 착수될 때부터 취역할 때까지 선박개념설계와 하이브리드 전기추진시스템 인도에 긴밀히 참여해 왔다.

한국의 현대중공업에서 건조된 극지항해용 군수지원함인 아오테아로아함은 남극해역 운용을 위해 방한능력을 갖춘 함정으로 설계‧건조됐다.
롤스로이스의 개념설계를 기반으로 건조된 아오테아로아함은 파도를 효과적으로 관통할 수 있도록 혁신적인 파랑관통형 선형(wave-piercing hull)을 갖춘 것이 특징으로, 해군 함정에 적용된 것은 이번이 처음이다.

MTU Series 4000 diesel generator

특히 이러한 혁신적인 함수 형상 덕분에 해수와의 마찰력을 낮춤으로써 연료사용과 배출가스를 절감할 수 있게 된 것은 물론, 기동성과 안전하게 항해할 수 있는 내항성(seaworthiness)도 향상됐다.

아오테아로아함의 취역은 롤스로이스에 의미있고 자랑스런 이정표다. 특히 롤스로이스는 아오테아로아함이 취역하기까지 독보적인 해군 함정설계뿐만 아니라 첨단 하이브리드 전기 동력 및 추진체계 공급과 통합에 중추적으로 기여했다.

세계 최고의 동력 및 추진체계를 바탕으로 설계된 아오테아로아함 프로그램은 롤스로이스가 해군 함정용 하이브리드 전기시스템을 최초로 선보인 것이다.

롤스로이스의 동력 및 추진체계 방식은 다음과 같다.

롤스로이스의 발전시스템은 690V 주 배전반(main switchboard)을 공급하고, 전력관리시스템에 의해 제어되는 4대의 MTU 4000 시리즈 디젤발전기로 구성된다. 배전반은 추진 모터와 함수추진기(bow thruster)를 위한 액티브 입력장치 드라이브(Active Front End drives)에 전력을 분배하며, 이들 모두는 롤스로이스에 의해 공급되고 통합되었다. 주 추진 엔진 또한 2대의 베르겐(Bergen) B33:45L9P 엔진 형태로 롤스로이스로부터 공급되었다.

세계적인 해상선박용 동력과 추진시스템 기술을 갖춘 롤스로이스의 프로그램 참여는 발전 및 추진용 하위 시스템의 통합을 위한 중요한 엔지니어링 활동으로 확대됐다. 이는 롤스로이스가 전기시스템을 통합해 빙해항해용 선박에서 요구되는 높은 발전용량을 지원하도록 하는 도전이다.
이는 여름시즌(12월~3월) 동안 남극 주변의 차가운 바다에서 지속적인 선박의 임무수행을 보장하는데 매우 중요했다. 아오테아로아함의 이전 함인 인데버함(HMNZS ENDEAVOUR)은 이런 임무를 수행할 수 없었다.

롤스로이스는 뉴질랜드 해군에 다양한 연료절감 운용모드가 특징인 최적화되고 유연한 동력시스템을 제공할 하이브리드 전기추진시스템 솔루션을 설계했다.
MTU 디젤 발전기 전력을 사용해 선박을 추진시키고, 동시에 선박의 호텔 서비스(예: 조명, 펌프) 및 임무시스템에 전력을 공급할 수 있다는 것은 선박의 연료소모가 크게 감소되고 배기가스도 최소화된다는 것을 의미한다.

MTU 시스템은 또한 촉매를 사용해 배기가스를 제거하는 선택적촉매환원(Selective Catalytic Reduction) 시스템의 도움으로 엄격한 IMO III 배출지침을 충족시켜 환경호환성에 중요한 기여를 할 수 있다. 아울러 이 하이브리드 전기시스템의 추가적 이점은 기계식 동력을 사용하는 함정들에 비해 유지보수비용을 절감할 수 있다.

롤스로이스에서 프로그램 인도를 조율하고 있는 리 스켈튼(Lee Skelton) 프로그램 매니저는 “이 프로그램은 제 경력에서 가장 신나는 작업 중 하나였다”면서 “롤스로이스는 유럽 및 아시아 전역과 롤스로이스 내외부 모두로부터 공급업체들을 한 데 모아 통합 솔루션의 모든 요소들을 제공할 수 있었다”고 말했다.

또한 “프로그램이 거의 끝나갈 무렵, 중요한 최종 인도단계에서 COVID-19 사태가 발생했다”면서 “중대한 도전이 추가됐지만, 믿을 수 없는 능력의 선박을 제 시간에 인도한다는 모든 프로그램 매니저들의 궁극적인 야망은 결국 막지 못했다”고 그는 덧붙였다.

특히 그는 “이 프로그램을 통해 얻은 경험들을 긍정적으로 활용해 롤스로이스의 사업지원팀이 FFX 배치-II 사업(대구급 호위함)의 설계, 제조를 주관하는 현대중공업 엔진기계사업본부에 MT30 해상용 가스터빈엔진을 위한 추가적인 혜택을 지속적으로 제공할 수 있을 것으로 확신한다”고 강조했다.

그는 아울러“아오테아로아함의 취역은 롤스로이스 팀을 포함한 많은 이들에게 자랑스러운 순간”이라면서 “우리는 이 함정이 세상에 나오기까지 중요한 공헌을 했다는 점에 큰 자부심을 느낀다”고 말했다.

아오테아로아함이 운용을 시작함에 따라 향후 롤스로이스는 아오테아로아함의 수명주기 동안 지속성을 유지하는 데 참여할 가능성이 있다. 특히 롤스로이스 호주(Rolls-Royce Australia)는 지역 전역의 해군, 특히 운용단계에 진입하는 신형 함정에 대해 운용유지 서비스를 제공한 경험이 풍부하다.

리 스켈튼 프로그램 매니저는“지금은 롤스로이스를 대표해 아오테아로아함과 모든 선원들의 앞날에 순풍만이 가득하길 바란다”고 말했다.

Note:
롤스로이스의 원계약상에는 해상보급체계, 스티어링 기어, 러더, 카메와 프로펠러 및 함수추진기의 공급이 또한 포함돼 있으며, 롤스로이스 상업용 해상 포트폴리오 판매에 따라 이 장비들은 콩스버그로 이전됐다.