'지금의 바다, 내일의 바다'…해양 신기술·신산업 전망은

(세종=뉴스1) 백승철 기자 = 전 세계 해양수산 신산업의 시장 규모는 2022년 2370억 달러, 2030년에는 4749억 달러 규모로 성장하면서 이 기간 동안 약 2.9배, 연평균 성장률은 8.5%로 성장할 전망이다.

현재 글로벌 해양 신산업은 개발된 기술의 실증 또는 준상용화 단계에 진입한 것으로 평가되고 있다.

분야별로는 해양에너지 개발 분야의 경우유럽, 해양바이오 분야는 미국, 해양자원 개발 분야는 미국과 유럽은 물론 중국, 일본도 앞선 것으로 평가된다.

조력발전, 해상풍력발전 등의 해양에너지 개발 분야, 해수담수화 등의 해양자원 개발 분야, 해양치유, 선박평형수처리 산업 등의 해양 건강·안전 분야, 해양로봇·수중통신 등의 첨단해양장비 분야, 수산식품가공 분야는 상용화 단계에 진입한 것으로 본다.

전반적으로는 미국과 유럽이 산업을 선도하고 있으며, 최근 중국과 일본도 세계 시장 선점 경쟁에 가세했다.

◇세계 해양산업, 2030년 3조 달러…고용 3000만명→4000만명 증가

2016년도 경제협력개발기구(OECD) 발표 자료에 따르면 세계 해양산업의 총 부가가치는 2010년에 1조5000억 달러에서 2030년에는 3조 달러로 2배 증가하고 고용은 3000만 명에서 4000만 명으로 증가할 것으로 예상한다.

분야별로는 해양연안관광 분야가 26%, 해양 원유 및 가스개발 분야가 21%, 항만 분야가 16%, 해양장비 분야가 10%, 수산가공 분야가 9%의 순으로 산업 비중을 차지하고 있다.

국내 해양산업의 규모는 2017년 기준으로 시장 규모 129조5000억 원, 부가가치액은 39조8000억 원으로 분석되고 있다.

우리나라는 5개 세부 해양수산 신산업이 상용화 단계에 진입한 것으로 평가받고 있다. 조력발전 산업, 해수담수화 산업, 선박평형수처리 산업은 상용화 단계에 진입해 글로벌 시장을 선도하고 있으며, 첨단수산양식 산업과 수산가공식품 산업도 상용화 단계에 진입해 상당한 경쟁력을 보유한 것으로 분석되고 있다.

또 수중통신, 해수냉난방은 준상용화 단계로 세계적인 경쟁력을 보유하고 있는 것으로 평가되고 있으나, 그 외에는 아직 상용화 단계에 진입하지 못한 실정으로 글로벌 경쟁에서도 뒤쳐져 있다. 해양에너지 개발 분야에서는 조력발전 외에는 경쟁력이 미흡한 것으로 평가되고 있으며, 해양바이오 개발 분야에서도 주로 기능성 식품에 주력하고 있어 기술경쟁력은 부족한 실정이다.

분야별 해양 신산업 시장의 국내외 동향을 살펴보면 먼저 해양로봇 분야는 미국, 일본, 영국, 프랑스 등의 해양 선진국들이 인공지능 기반의 해양로봇을 개발해 군사용, 연구용, 산업용 등으로 다양하게 활용하고 있다. 2022∼2035년간 첨단해양로봇 개발 산업에 있어 세계시장의 연평균성장률은 평균 11.2%이며, 국내 시장의 연평균성장률은 평균 12.3%로 예상하고 있다.

마켓앤드마켓(Markets and markets)에 따르면 2025년에는 149억 3000만 달러, 2030년에는 497억 5000만 달러(최소 399억 6천만 달러~최대 595억 3천만 달러)까지 성장할 것으로 기대하고 있다.

2021년 기준 국내 해양로봇 산업 시장 규모는 해양로봇·장비 제조업종의 시장 규모를 약 1110억 원으로 평가하고 있으며, 운영·서비스업종까지 포함하여 종합해 보면 총 3686억 원(최소 2273억 원~최대 5098억 원) 규모로 추정된다.

2026년 기준 국내 해양로봇개발 시장 규모는 제조업종 1426억 원으로, 운영·서비스업종을 포함하면 평균 약 5070억 원(최소 3070억 원~최대 7069억 원)으로 추정되고 있다.

해양바이오 분야에서는 현재 가장 주된 관심사는 유용 해양생명자원이 보유한 특이기작을 산업화에 연계하는 데 있다.

2020년 세계 해양바이오 시장 규모는 57억 달러(약 6조8000억 원) 규모로 추정된다. 2027년 세계 해양바이오 시장은 약 11조 원 규모에 도달할 것으로 전망되면서 미국, 일본, EU 등 주요국은 국가적 전략계획 수립과 함께 R&D를 확대하고, 글로벌 시장 선점을 위해 바이오 파운드리 등 인프라 확대를 추진 중이다.

국내 해양바이오 산업 규모는 2020년 기준 약 6405억 원 수준으로 연평균 7.6%를 성장했으며, R&D와 제도적 기반 확대 등을 통하여 해양바이오 산업 발전의 기반을 조성 중에 있다.

현재 전체 바이오 시장에서 차지하는 해양바이오 산업 규모는 약 5% 수준으로 업종별로 보면 해양바이오식품 분야가 가장 큰 규모를 차지하고 있다. 기술 수준도 선진국 대비 74.8% 수준(2008년 55%)에 도달한 것으로 평가되고 있다.

해양바이오 산업의 빠른 성장과 함께 해양기생충 분야도 이에 편승해 전망이 밝다.

전 세계 수의용 백신 시장은 종류에 따라 돼지용, 가금류용, 가축용, 반려동물용, 수산양식 동물용, 기타로 분류된다. 특히 전 세계 양식 수산생물의 백신 시장 규모는 2022년에 1억 8000만 달러 구모로 성장했으며, 연평균 7.6%가 증가했다.

◇주요 선진국 디지털 전환 국가 상위 전략으로 채택…신시장 개척 모색

세계적으로 해양에너지기술을 선도하는 국가는 미국, 영국, 유럽 등으로, 본격적인 상용발전을 추진 중이다. 미국과 영국은 조류발전과 파력발전, 프랑스는 조력발전, 덴마크는 파력발전에서 선도 국가로 자리 잡고 있다.

우리나라 해양에너지 시장에서 대규모 상용발전이 행해지고 있는 분야는 조력발전과 해상풍력발전이 유일하다. 하지만 실증 진행되고 있으나, 상용발전까지는 적극적인 투자가 필요한 상황이다.

세계 해양신재생에너지발전 산업 시장은 조력, 조류 및 파력에너지 시장 규모를 2025년 139억7700만 달러, 2030년에는 396억7100만 달러에 달할 것으로 전망하고 있다. 세계 해상풍력발전 산업 시장은 2026년 45억6000만 달러로 전망하고 있으며, 세계 해상풍력 누적설치용량은 2026년 94GW로 전망되고 있다.

해양자원 분야는 안정적인 확보를 위한 미래 성장동력의 기반 조성에 역점을 두면서 해양심층수 개발, 해수담수화, 해양광물자원 등이 추진돼 왔다.

해양심층수는 우리나라를 비롯해 일본, 미국, 대만 등 대표적인 해양심층수개발 국가에서 담수화와 함유 미네랄 분리·농축 기술을 기반으로 다양한 제품에 해양심층수를 활용하는 산업을 육성 중에 있다.

현재, 해양심층수 개발 산업의 시장 규모는 2025년 3억2000만 달러에서 2030년 3억9000만 달러에 이를 것으로 전망되고, 연평균 성장률은 4.1%로 추정된다.

해양치유관광 분야는 휴식과 건강을 중시하는 라이프 스타일의 변화와 함께 인구 고령화 등으로 건강 관련 웰니스 산업의 수요가 급증하고 있다. 웰니스 산업은 세계 경제의 약 5.3%를 차지하는 주요 산업으로 세계 경제성장 대비 연평균 6.4%로 성장 중이다.

독일, 프랑스, 일본 등은 해양관광, 바이오, 헬스케어 등을 융·복합한 해양치유 산업을 통하여 일자리와 부가가치를 창출하고 있다. 우리나라도 갯벌, 해양생물, 해양경관 등 해양치유에 필요한 다양하고 풍부한 해양자원을 보유하고 있으나 아직까지 산업화되지 못한 실정으로 새로운 성장 동력원을 확보하는 것이 시급히 요구되고 있다.

해양안전 분야에서는 선박이 해상에서 항해 안전과 보안을 목적으로 전자적 수단에 의해 육상과 선박의 해양 정보를 수집, 통합, 교환, 분석하는 e-Navigaion 시장이 열리고 있다.

e-Navigation 산업 시장 규모는 2020년 806억4000만 달러에서 2025년 1008억2000만 달러, 2030년 1270억8000만 달러에 이를 것으로 전망하고 있으며, 연평균성장률은 4.8%로 추정된다. 또 세계 항해안전 및 통신기기 시장 규모는 약 258억 달러∼299억 달러로 추정한다.

세계 선박평형수 처리산업 시장 규모는 2020년 55억1300만 달러로 성장한 후, 의무 설치 기한이 종료되는 2025년에는 18억8100만 달러로 시장 규모가 축소될 것으로 예상되고 있다. 이후 2030년 21억5000만 달러로 완만한 상승 추세를 보일 것으로 전망하고 있다.

현재 국가별로 최종 승인 받은 선박평형수 처리업체는 2019년 기준 42개5이며, 이 중 우리나라 처리설비는 약 40%를 차지하고 있다.

스마트양식 시장은 아직 초기시장 형성 단계이나, 최근 노르웨이 등 수산선진국을 중심으로 지능정보기술(ICT)과의 융합을 활발히 추진하고 있다. 대표적으로 지속적인 생산비용 상승을 고려해 노르웨이 ㈜AKVA사는 첨단 자동화 양식시스템을 선도하면서 소프트웨어, 서비스 분야 매출이 총 매출의 30%를 차지하고 있다.

국내에서도 현재 2022년까지 2세대 보급을 위한 표준모델을 확보하고, 3세대 이행을 위한 핵심기술 개발을 추진 중에 있다. 이를 통하여 참다랑어, 뱀장어 등 고부가 어종의 양식기술을 현재 시험양식을 통한 실증 수준에서 대량생산 기반의 시장 공급 단계로 이행하여 양식 생산량을 2022년에는 267만 톤까지 증대시켰다.

4차 산업혁명 융합기술개발 분야로서 세계 콜드체인(Coldchain) 시장을 산업별로 살펴보면 보관(Storage), 운송(transportation), 모니터링(monitoring components)으로 구분할 수 있다.

글로벌 콜드체인 시장은 2022년 약 2540달러에서 2025년 약 3820억 달러로 확대될 전망이다. 보관, 운송, 모니터링 산업별로 살펴보면, 보관 시장이 차지하는 비중이 가장 높으며, 모니터링 시장이 차지하는 비중이 가장 낮으나, 2020~2025년 연평균증가율은 18.1%로 가장 높은 수준을 보일 것으로 기대된다.

◇"미래 신산업 발굴…과학기술 프런티어 확장할 수 있는 기회"

최근 해양 주요 선진국은 디지털 전환을 국가 상위 전략의 하나로 채택하고, 디지털 기술 혁신, 디지털 역량 강화에 적극적인 투자를 이어가면서 국가 해양산업 경쟁력 강화, 기후변화 대응, 에너지 전환, 해양자원 활용 등 에 신시장 개척을 모색하고 있다.

정부도 해양과학기술에 데이터(Big Data, Cloud), 네트워크(5G, IoT), 인공지능 등 4차 산업혁명기술을 적극 도입하고 융합해 전통산업 패러다임에 머물러 있는 산업의 체질을 개선함으로써 미래형 고부가가치 스마트 산업으로의 발전을 도모하고 있다.

해양 신산업의 향후 전망에 대해 박세헌 한국해양과학기술원 박사는 "향후 해양 신시장 분야는 글로벌 경제성장 둔화, 고령화 및 기후변화에 따른 생산성 저하 등으로 기존 산업 분야의 성장 동력 저하의 위기를 극복하고, 신성장 동력 창출을 위해 ICT, BT, NT 등 신기술의 융·복합을 통한 첨단산업화 시장으로 유도되고 있다"고 말했다.

이어 "그 중심에는 첨단해양장비개발분야, 해양에너지개발 분야, 해양건강·안전 분야와 첨단수산양식·가공분야에서의 시장 규모 성장이 전망되는 가운데 OECD의 해양수산업의 2010~2030년 연평균성장률(3.5%) 대비 2.4배 높은 수준을 형성할 것으로 기대한다"고 덧붙였다.

그러면서 "전략산업 시장 분야는 첨단해양장비 산업, 해양치유 산업, 선박평형수처리 산업 등이 상위에 랭크될 전망이다"며 "해상풍력발전, 스마트양식, 항만 고도화, 재료공학, 자율운전형 선박, 바이오테크와 나노기술 등이 새로운 시장으로 주목받고 있다"고 조언했다.

박 박사는 "세부적으로는 해운·항만·물류시스템의 디지털화, 로봇기술을 이용한 대양 자원 개발, 인공지능 기반 물고기 식별과 실시간 추적, 해양생물 유래 고부가 바이오 신소재 개발, 빅데이터를 활용한 해양관광 수요 창출, 드론을 활용한 안전사고 및 재해 대응, 해양환경정보의 메타버스 등은 미래 신산업 발굴을 통해 과학기술의 프런티어를 확장할 수 있는 기회 시장으로 분류될 수 있다"고 강조했다.

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