[창간특집] 해상풍력, 석션 공법 고도화 '보급 핵심'

[사진= 한국해상풍력 제공]

국내 해상풍력 확산을 이끌 요인으로 석션 공법 도입이 꼽힌다. 추가 연구개발(R&D)이 완료되면 원가를 크게 절감할 수 있을 것으로 예상된다.

업계에 따르면 한전은 해상풍력 석션 공법 상용화에 성공했다. 이는 기초 구조물(파일) 내부의 물이나 공기 같은 유체를 외부로 배출, 내·외부 간 압력차로 파일을 해저면에 설치하는 공법이다. 기초 자중(自重)에 의해 파일 하단부가 해저면의 일정 깊이까지 관입되고 기초 두부에 설치된 음압 장치를 이용, 내부 물을 외부로 배수시키는 식이다.

[사진= 한국전력공사 제공]

파일의 크기는 지층 상태에 따라 결정된다. 모래질 지반에 설치할 경우 관입성이 떨어지지만 지지력이 높아, 기초 길이는 직경의 절반만큼 작아진다. 반면에 점토질 지반일 경우 관입성은 높지만 지지력이 떨어져 기초 길이는 직경의 8배에 이른다. 다만 자갈층에는 지반이 파괴되는 파이핑 현상이 일어나 석션 공법을 적용할 수 없다.

한전은 서남해 해상풍력 실증단지 내 풍력발전기 총 20기 가운데 1기(7호기)에 석션 공법을 도입했다. 실증단지 해저면 지질은 점토와 모래로 이뤄져 있다. 한전 관계자는 “현재 석션 공법이 적용된 7호기가 정상 작동하고 어떤 문제는 없는지 지속 관찰하고 있다”고 설명했다.

한전은 석션 공법 기술을 지속 보완하고 있다. 향후 자갈층까지 적용 가능할 경우 우리나라 해상 어느 곳에서도 도입할 수 있을 것으로 기대된다.

석션 공법은 해상풍력 확산에 크게 일조할 전망이다. 한전에 따르면 석션형 풍력발전기는 기존 방식 대비 시공비와 설치 시간을 각각 30% 이상, 1일까지 줄였다. 기초 구조물을 해저면에 박는 일반 방식(자켓형)은 대형 장비 투입이 불가피해 설치 시간만 30일에 달했었다. 이는 비용과 직결된다. 또한 석션 공법은 수압차를 이용하기 때문에 진동과 소음이 거의 없어 해양생태계에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

한전 관계자는 “해상풍력 발전은 육상보다 설치비가 비싸다는 이유로 설치와 운용에 어려움이 있었다”면서 “하지만 석션 방식을 적용하면 경제성을 확보할 수 있다”고 말했다. 이어 “서남해 해상풍력 실증단지 추가 개발에 석션형 도입을 확대할 것”이라면서 “원가를 수천억원 이상 절감할 수 있을 것으로 전망된다”고 밝혔다.

류태웅 기자 bigheroryu@etnews.com