한전 '해상풍력발전기' 설치 100일서 단 3일로 단축 신기술 세계최초 개발

한국전력이 '해상풍력 세계 5대강국'을 향한 발걸음을 힘차게 내딛고 있다.

17일 한전 전력연구원에 따르면, 전력연구원은 최근 '해상풍력 일괄설치시스템(MMB)'을 세계 최초로 개발하는데 성공했다.

이 시스템은 해상풍력 발전기의 해저 기초 구조물부터 해수면 위 구조물, 발전기(터빈), 날개(블레이드)까지 육성에서 미리 건조를 완성해 전용 선박으로 설치장소까지 옮겨 단번에 설치하는 신기술이다.

전력연구원은 지난 2016년부터 MMB 기술개발을 시작, 총 340억 원의 연구개발비를 투자해 이번에 실제 사용 단계까지 완성했다.
육상에서 완성한 해상풍력 발전기를 해상으로 옮겨가는 전용 선박 역시 건조를 마쳐 오는 4월 1일 경남 고성에서 진수식을 가질 예정이다.

이 선박 역시 세계 최초의 해상풍력 일괄설치 전용 선박으로, 선박 건조에 총 130억 원을 들였다.

유럽 등 해외에서 사용하는 기존 해상풍력 발전기 운반 선박 가격이 3000억 원 정도인 점을 감안하면 경제성도 우수하다는 평가이다.


전력연구원에 따르면, 해상풍력 일괄설치시스템의 핵심 기술은 '석션버켓 공법'이다.

이 공법은 해저 구조물을 말뚝처럼 내려쳐서 해저에 박는 기존 방식과 달리, 속이 비어있는 구조물을 사용해 구조물 외부의 높은 수압을 이용해 구조물이 자동으로 해저에 박히도록 하는 기술이다.
기존 기술을 사용하면 해저 기초 구조물을 만드는 데에만 90일 가량이 소요된다. 또한, 소음·진동이 커서 어민들의 어업활동에 지장을 주기 때문에 어민들의 해상풍력 반대의 주된 요인 중 하나로 작용했다.

석션버켓 공법은 해저 기초구조물을 설치하는 데에 단 하루만 소요된다. 또한, MMB 선박을 이용해 발전기를 설치하는데 2일 정도 걸리기 때문에 해상풍력 발전기 1기를 설치하는데 총 3일밖에 소요되지 않는다. 기존 해저 구조물 설치와 풍력 발전기 설치에 약 100일이 소요되던 것에 비해 공사기간을 97%나 줄일 수 있는 셈이다.

한전 전력연구원 관계자는 "설치비용도 기존보다 약 30% 이상 절감할 수 있는 것으로 분석된다"며 "특히 소음, 진동이 없는 친환경 기술이라는 점에서 의미가 있다"고 말했다.

업계에 따르면, 해상풍력발전은 설치 방식에 따라 크게 '고정식 해상풍력'과 '부유식 해상풍력'으로 구분된다.

석션버켓 공법을 활용한 해상풍력 일괄설치시스템은 해저에 기초 구조물을 고정시키는 '고정식 해상풍력' 기술로서, 수심이 얕은 근해 해상풍력 설치에 적합한 기술이다.

한전 전력연구원은 이 일괄설치시스템 기술을 전북 부안군 앞바다에서 한전과 발전자회사들이 공동으로 추진하는 서남해 해상풍력 사업과 제주 근해 등에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.


반면에 부유식 해상풍력은 부유체 위에 발전기를 설치해 수심이 깊은 먼 바다에 적합한 기술로, 어민 반발, 경관 훼손 등 장애요인이 적고 대규모로 발전단지를 조성할 수 있다는 장점이 있다.

한전 발전자회사인 한국동서발전은 한국석유공사, 노르웨이 국영석유회사 에퀴노르와 함께 울산 앞바다에서 부유식 해상풍력발전단지 조성 사업을 추진 중이다.

동서발전이 참여하는 울산 앞바다 부유식 해상풍력 사업은 아직 연구개발 단계에 머물러 있는 국내 부유식 해상풍력 사업을 처음 상용화하는 사업이라는 점에서 의미가 크다.

지난해 7월 문 대통령은 오는 2030년까지 해상풍력을 12기가와트(GW)까지 확대하고 세계 5대 해상풍력 강국으로 도약하겠다는 비전을 발표했다.

업계 관계자는 "철강·조선산업 강국인 우리나라는 부유식 해상풍력 부유체 분야 기술 개발과 상용화를 통해 유럽과 대등한 경쟁을 펼치면서 '해상풍력 강국'으로 발돋움할 잠재력이 충분하다"고 말했다.


김철훈 글로벌이코노믹 기자 kch0054@g-enews.com