부유식 해상풍력 핵심구조물 공동개발…DNV서 기본설계 인증 획득
◆…지난 7일 서울 종로구 SK에코플랜트 본사에서 열린 인증서 수여식에 참석한 김정훈 SK에코플랜트 Net-Zero에너지 담당임원(왼쪽부터), 백영민 DNV 한국지사장, 김성연 포스코 철강솔루션연구소장이 기념촬영을 하고 있다. 사진=SK에코플랜트 제공
AIP는 조선해양과 산업플랜트 분야에서 새로운 기술·설계에 대해 공학적 분석, 위험도 평가 등을 거쳐 선박 또는 해양구조물에 적합한 신뢰 수준과 타당성을 갖췄음을 승인하는 인증이다.
이번에 인증이 이뤄진 부유체는 부유식 해상풍력의 핵심 구조물이다. 부유식 해상풍력은 바다 지면에 고정하는 고정식 해상풍력과 달리 풍력발전기를 바다 위에 부표처럼 뛰워 전기를 생산하는 방식으로 바람이 더 강한 먼 바다에 설치가 가능해 전기 생산 효율이 높고 입지제약을 덜 받는다.
K-부유체는 10MW(메가와트)급 반잠수 부유식 모델로 카이스트, 제주대, 마린테크인 등 처음으로 국내 산학 기술로만 설계됐다. 통계상 50년에 한 번 꼴로 발생하는 초당 40m 속도의 태풍을 버틸 수 있고 초당 2m 조류, 10m 파고 등 극한의 환경에서도 구조·기능적 안정성을 유지하는 것으로 인정받았다. 도크 수심이 얕은 국내 제작사 여건을 고려해 운송·설치가 용이하고 부유력을 증가시키고자 기둥형으로 디자인됐으며 운동성능과 구조적 안정성을 유지하면서도 중량 최적화를 목표로 설계가 이뤄졌다. 순수 국내 기술로 개발된 만큼 라이선스 비용을 해외에 지불하지 않아도 되며 설계 라이선스 역수출에 따른 추가 수입도 기대할 수 있다.
세계풍력에너지협의회(GWEC)에 따르면 부유식 해상풍력 시장은 2030년까지 18.9GW(기가와트) 규모로 성장할 것으로 전망된다. 10MW급 부유식 해상풍력에 들어가는 부유체 단가는 90억원 내외로 추산돼 세계 부유식 해상풍력 보급이 계획대로 진행될 경우 부유체 시장만 최대 약 17조원 수준으로의 성장이 기대된다. 정부의 10차 전력수급기본계획에서도 2036년 기준 육·해상 풍력발전 목표치를 2021년 대비 20배 이상 늘어난 34GW 수준으로 잡고 있다.
앞서 두 회사는 부유식 해상풍력 시장 성장성에 공감해 2021년 4월 '부유식 해상풍력 고유 부유체 개발과 및 실증기술 공동개발' 업무협약을 맺고 공동연구를 진행해왔다. 2014년부터 부유체 연구에 나서왔던 포스코가 부유체의 기본설계와 성능향상강재를 적용한 경제성 향상 기술개발을 맡았으며 SK에코플랜트가 해저터널, 시추선 등 해상 엔지니어링 경험을 기반으로 상세설계를 포함한 실증기술 개발을 추진하고 있다. 작년에는 선박해양플랜트연구소(KRISO)에서 부유체 모형 수조 테스트를 마쳤고 한국선급(KR)에서 개념설계 승인도 획득했다.
향후 상세설계와 제작·시운전 단계를 거쳐 기술을 완성하고 첫 모델을 SK에코플랜트가 진행 중인 136MW 규모 동남해안 해상풍력 프로젝트에 우선 적용한다는 계획으로 2027년 1분기 상용 운전 개시를 목표로 하고 있다. 린인베스트먼트그룹, 토탈에너지스, 쉘, 에퀴노르 등 글로벌 해상풍력 기업이 추진 중인 국내 해상풍력 프로젝트 공략도 추진한다.
박경일 SK에코플랜트 사장은 "2.5GW 규모 해상풍력 사업개발부터 핵심구조물 자체제작 등을 통한 재생에너지 발전, 그린수소를 생산하는 SOEC(고체산화물 수전해기) 역량까지 갖췄다"며 "신재생에너지 밸류체인을 모두 갖춘 업계 리더로서 그린수소 시장을 선점해 나가겠다"고 강조했다.
김성연 포스코 철강솔루션연구소장은 "해상풍력 기술독립을 위한 한국형 부유식 해상풍력 서플라이 체인(공급망)을 구축하는 것은 매우 의미 있는 일"이라면서 "동남해안 부유식 해상풍력 발전사업의 성공을 위해 포스코의 우수한 그린어블(Greenable, 포스코의 친환경·고기능 철강제품 및 솔루션 통합 브랜드) 윈드 강재 공급과 부유식 해상풍력 관련 솔루션 제공으로 SK에코플랜트를 적극 지원하겠다"고 말했다.
◆…지난해 9월 26일 대전 선박해양플랜트연구소에서 열린 수조실험에 공개된 K-부유체 36분의 1 축소 모델. 사진=포스코 제공
