부유식 라이다로 해상풍력 풍황 측정 부담 던다
부유식 라이다로 해상풍력 풍황 측정 부담 던다
  • 박윤석 기자
  • 승인 2019.06.23 23:11
  • 댓글 0
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설치 시간·비용 절감 탁월… 이동도 수월
울산 앞바다 50km 지점 국내 최초 설치
상업용 해상풍력단지 개발을 위해 국내 최초로 설치된 ‘부유식 라이다’
상업용 해상풍력단지 개발을 위해 국내 최초로 설치된 ‘부유식 라이다’

[일렉트릭파워 박윤석 기자] 바다 위에 떠있는 상태에서 풍황자원을 측정하는 부유식 라이다가 국내 최초로 설치됐다.

장비 설치에 따른 시간과 비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 운영관리의 편리성도 뛰어나 향후 해상풍력 계측장비 시장에 적지 않은 변화가 있을 것으로 전망된다.

울산 앞바다에 설치된 부유식 라이다는 울산시 온산항에서 50여 km 떨어진 바다에 위치해 있다. 그린인베스트먼트그룹(GIG)이 추진하고 있는 부유식 해상풍력 프로젝트의 사업성을 검증할 기초자료인 풍황 데이터를 수집하기 위해 설치됐다.

GIG가 설치한 이번 부유식 라이다는 상업용 해상풍력단지 개발을 목적으로 국내에 처음 선보인 사례란 점에서 큰 의미를 갖는다. 이곳에서 확보한 풍황자료를 기반으로 사업성 분석은 물론 환경·생태계·어업 등의 영향을 검토하게 된다.

이틀 만에 부유식 라이다 설치
울산 부유식 라이다 설치에는 국내기업과 대학을 비롯해 국제인증기관이 함께 참여했다.

풍황 계측기 공급·설치 전문기업인 비전플러스가 장비 공급과 설치를 맡았고, 젠은 부유체가 일정 범위를 벗어나지 않도록 잡아주는 계류(mooring)시스템 설계와 시공을 담당했다. 한국해양대는 전체 설비의 안정성을 테스트했고, DNV GL은 라이다 검증과 풍황 데이터 분석을 맡는다.

최성재 비전플러스 연구소장은 “지난 1월 부유식 라이다 선정을 마무리하고 공유수면점용·사용허가와 사설항로표지설치허가 등의 인허가를 받는데 3개월 이상 걸렸다”며 “유럽과 달리 해양 이용·개발에 관한 규정이 엄격해 이 부분에 대한 면밀한 사전검토가 필요하다”고 부유식 라이다 설치과정을 설명했다.

이어 “실제 부유식 라이다 설치에 소요된 시간은 이틀도 채 되지 않았다”며 “시공이 가능한 날씨를 기다리기 위해 항구에서 정박한 시간이 오히려 더 길었다”고 덧붙였다.

태양광·풍력·연료전지로 전원공급
울산 부유식 라이다가 설치된 곳은 동해가스전에서 약 15km 정도 떨어진 곳으로 수심이 150~200m에 달한다.

부유식 라이다는 부유체 제작을 비롯해 라이다 자세를 안정화하는 작업과 부유체가 조류나 파도에 휩쓸려 떠내려가는 것을 방지하는 계류시스템 개발 등을 종합적으로 결합한 시스템설비다.

부유식 라이다는 고정식 해상기상탑과 달리 바다 위에 떠있는 구조라 일정 범위를 벗어나지 않도록 잡아주는 계류시스템을 반드시 적용해야 한다. 울산 부유식 라이다의 경우 철근콘크리트 구조물을 활용해 부유식 라이다를 고정시켰다.

최성재 소장은 “부유체에 굵은 체인으로 만든 2개의 계류라인을 연결해 부유식 라이다가 일정 위치를 벗어나지 않도록 고정했다”며 “계류라인이 너무 팽팽하면 조류와 파도 영향으로 끊어질 우려가 있기 때문에 길이를 안정적으로 유지하는 것도 중요하다”고 밝혔다.

또 “계류라인 끝에는 4톤가량의 철근콘크리트 구조물이 각각 1개씩 연결돼 있어 고정역할을 한다”며 “부유식 라이다가 파도 영향을 받더라도 2개의 계류라인에 걸려있어 3,000m2 면적 내에서만 움직이게 된다”고 덧붙였다.

24시간 풍황 데이터 측정과 상태 모니터링을 위한 전원공급은 태양광·풍력·연료전지를 통해 이뤄진다. 태양광·풍력이 주전원이고 전원공급의 안정성을 위한 백업전원으로 연료전지를 활용했다. 일종의 자립형 에너지설비인 셈이다.

부유식 라이다 설치하는 모습
부유식 라이다 설치하는 모습

카본트러스트 Stage 2 인증… 신뢰성 검증
부유식 라이다는 기존 고정식 해상기상탑과 비교해 설치에 드는 시간과 비용을 대폭 줄일 수 있다. 여기에 접근성 또한 쉬워 유지관리에 따른 비용절감 효과도 있다.

최성재 소장은 “일반적인 고정식 해상기상탑의 경우 기초구조물과 기상탑을 설치하는 데 30억원 이상의 비용이 소요되지만 부유식 라이다는 절반 수준에 설치가 가능하다”며 “설치이후 여러 가지 이유로 중간에 부유식 라이다를 철거해야 할 경우 빠른 작업이 가능할 뿐만 아니라 이동이 수월한 것도 장점”이라고 설명했다.

비전플러스가 공급한 부유식 라이다는 영국 친환경 인증기관인 카본트러스트의 Stage 2 인증기준을 충족하는 설비다. Stage 2는 고정식 기상탑과의 풍황 데이터 비교·평가를 거쳤다는 것을 의미하는 것으로 부유식 라이다의 신뢰성을 나타내는 지표다.

최 소장은 “카본트러스트의 Stage 2 인증을 받기 위해 중국에서 실증작업을 진행했다”며 “부유식 라이다 보급이 점차 확대될 것으로 기대되는 만큼 국내에도 부유식 라이다를 테스트할 수 있는 실증단지가 필요하다”고 강조했다.

이어 “국내 조선기술을 활용한 부유체 국산화로 경쟁력을 키우면 국내뿐만 아니라 대만·일본 등 해외에도 공급이 가능할 것”이라고 밝혔다.


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