해양풍력설비의 혁신

기후변화 대응, 신재생에너지 확산 정책에 따라 바다 위에서 풍력발전기를 설치해 전기를 얻는 해상풍력에 대한 관심이 높아지고 있다. 하지만 설치 장소가 해상이다 보니 기술적 어려움이 있다. 육상에서 제작한 구조물을 운반선으로 이동시켜 하고, 수천t에 달하는 풍력발전기가 하중과 파도를 견딜 수 있도록 해야 한다. 울퉁불퉁한 해저면을 고르기 위한 공사기간과 비용도 만만치 않다. 이런 문제를 해결하기 위한 것이 ‘다중 격벽식 중공형 수중기초’ 기술이다. 구조물 이동이 용이하고, 대규모 공사 없이 바닥에 단단히 고정할 수 있어 공사기간과 비용을 절감시킬 수 있는 혁신적 기술이다.

이 기술이 적용된 해상풍력 구조물 내부에는 격벽을 만들어 부력을 확보한다. 따라서 대형 바지선에 무거운 구조물을 실을 필요가 없이 예인선으로 수월하게 작업현장까지 운반할 수 있다. 설치 장소에 도착하면 격벽에 바닷물을 채우고 주입량을 조절해 구조물의 평형을 유지하면서 가라앉힐 수 있다. 바닥에 닿으면 5개의 평형조절장치가 완벽한 평형을 잡아 주는 사이 구조물 안으로 콘크리트를 주입해 해저면과 고정시킨다. 구조물 바닥에 있는 유연멤브레인은 콘크리트 모르타르로 채워 구조물을 더욱 단단하게 지지할 수 있도록 도와준다.

제주도처럼 암반 해저지반에 ‘다중 격벽식 중공형 수중기초’ 기술이 보급된다면 예산 절감과 안정성 확보 및 에너지 효율 증대를 통해 해상풍력발전단지 건설 확대에 기여할 수 있을 것이다.

윤길림 한국해양과학기술원 책임연구원