지금으로부터 45개월 전 2005년 4월 바닷물의 흐름을 이용해 전기를 생산하는 세계 최대 규모 울돌목 시험조류발전소 건설공사가 시작됐다. 시험사업이다 보니 리스크도 상당히 많은 이 ‘엔젤프로젝트’의 시공을 책임진 기업은 우리나라 굴지의 현대건설.
착공부터 준공까지가 최고의 난공사로 예상됐다. 그 중심에는 2006년과 2007년 각각 조류발전소의 핵심설비인 수차 및 발전기 등을 부착하게 될 재킷 구조물을 울돌목 해역에 설치하려고 시도했다. 그러나 거센 물살의 방해로 실패했다.
그것도 두 차례나 모두 낭패만 봤다. 우리나라 최고 굴지의 현대건설이 울돌목의 거센 바닷물 울음소리에 그만 ‘풍덩’한 격이다.
재킷 구조물을 설치하는 지역인 울돌목 해역의 물살이 워낙 세 물살의 속도에 적응하는 것이 최대 숙제였다. 국내 최초로 시도하는 작업인 만큼 경험자도 없었고 시시각각 변하는 자연현상을 극복하는 과정이 만만치 않았다
특히 발전소 인근에 지장물(진도대교, 송전선로)이 있어서 구조물 설치 시 대형사고와 이어질 수 있어 안전을 최우선으로 작업에 임했다. 결국 지난해 5월 재킷 구조물을 성공적으로 설치했고 지난 12월 말 토목구조물의 설치를 완료해 개가를 부르게 됐다. 현대건설이 세계 조류발전의 역사를 새로 쓰는 계기가 된 것이다. 아픔이상 만큼 성숙할 수 있었던 것은 현장에 참여한 건설역군의 피땀이 어우러진 결과였다.
마지막 유종의 미를 거둔 김성옥 현대건설 현장소장을 만나 당시 현장의 울분과 애로타개, 신기술 공법 등을 소상히 들어봤다.
김성옥 울돌목 시험조류발전소 건설 사업은 해양수산부 해양수산 연구개발사업인 ‘조력 및 조류에너지 실용화 기술개발’의 일환으로 울돌목 시험조류발전소 설치 운영을 위한 해상 Jacket 구조물 및 부대시설 건설공사로써 공사수행 기간은 2005년 4월부터 2008년 12월까지 44개월이라는 장시간이 걸렸다.
설치 위치는 전라남도 진도군 진도대교 남측 인접해역이며 토목공사의 범위는 ▲발전시설 구조물 공사(Jacket) : 16.0m× 36.0m, 높이25.3m, 1기 ▲CATWALK 교각 : 1.9m × 2.7m, 2개소 ▲교대 및 진입도로 : 1식 ▲CATWALK 48.0m , 3SPAN ▲HOUSE : 16.0m × 20.0m, 1개소 ▲차단막(제진기포함) : 10.0m × 18.5m, 4개소 ▲발전설비 : 1식 ▲부대공사 : 1식 등이었다.
EPJ 토목공사 중 최고 애로사항은. 그리고 어떻게 극복하고 타개했는지.
김성옥 조류발전소 구조물이 설치될 현장은 강한 조류속(6m/sec)으로 구조물을 설치할 장비가 유속을 저항하며 작업을 수행할 수 있는 정조위 시간이 약 20~30분으로 짧았다. 4년 가까이 공기가 소요된 주요인이 바로 공사를 할 수 있는 틈이 너무 없다는 점이었다.
진도대교, 송전선로 등의 구조물 등이 이미 설치돼 있어 장비가 유속을 저항할 수 없을 경우에는 대형사고를 유발할 가능성도 높았다. 구조물 설치 시에는 많은 어려움과 위험성이 따를 것으로 판단됐으며 실제로 이 우려가 현실로 다가와 전임 현장소장의 경우 많은 시행착오를 겪기도 했다.
현장 시공팀은 시공성 향상과 현장에서의 해상작업을 최소화하기 위해 Jacket 구조물과 말뚝, 그리고 중량물 재하 구조물(DECK-FRAME)을 일체화 해 해상크레인으로 일괄 설치하는 안을 검토했다.
중량물의 재하를 위해서는 지지프레임이 설치돼야 함으로 이미 제작된 DECK 프레임을 이용하는 안을 적용하고 중량물로는 콘크리트 블록을 적용해 약 480톤의 자중을 확보하는 것으로 계획했다.
Deck 프레임을 약 50도 회전해 Deck Leg와 Jacket구조물 Main Leg 및 말뚝과의 간섭을 피하도록 했으며, 말뚝과 간섭되는 Deck 프레임의 Sub Beam을 임시 절단하고 Deck 프레임을 원 위치에 거치한 후 재 설치하는 것으로 시공의 물꼬를 텄다.
EPJ 세계에서 처음 시도된 이 신공법을 구체적으로 소개해 주신다면.
김성옥 우선 해저면의 불규칙표면을 고려해 Jacket 선단부 지지가 아닌 말뚝지지로 계획했다. 현장의 빠른 조류속을 고려해 설치 중 해상크레인 바지에 작용하는 조류력에 저항하기 위한 육상 Anchor 3개소, 해상 30톤 Anchor 2개소의 설치방안을 수립했다.
해상크레인 바지에 작용하는 조류력에 Anchor와 wire가 절단돼도 조류에 밀려가지 않도록 3,000마력 이상의 터그보트 4대를 배치할 계획도 수립했다.
이어 Jacket 상부에 Deck 프레임을 상재한 일괄식 Lifting(1,350톤) 공법으로 신속하고 정확한 Jacket 구조물 설치계획도 함께 짰다.
Deck 프레임을 말뚝과의 간섭을 피하기 위해 Deck 프레임을 약 50도 회전하고 간섭부위가 절단되도록 안을 세웠다. 중량물 확보방안으로는 콘크리트 슬라브를 육상에서 타설해 설치키로 했다.
Drilling 작업 중 조류속 증가에 따른 안정성 확보를 위해 약 480톤의 추가 자중이 요구돼 추가 중량물 확보방안으로 콘크리트 블록으로 계획해 실행에 옮겨 결국 막바지에 성공할 수 있었다.
EPJ 어떤 교훈을 얻었는지. 나아가 보람은.
김성옥 토목공사에 있어서 신기술 및 신공법 적용이 현장의 현실에 적합하게 맞도록 어떻게 접목하느냐에 따라 시공의 성패가 달려있다고 본다. 큰 현장을 경험한 것 같다. 어려운 관건을 극복하면 그것은 곧바로 고유의 ‘자산’이 되듯이 큰 힘이 돼 국가 건설산업의 밑거름이 됐으면 한다. 앞으로 울돌목 본공사나 세계 속의 조류발전 건설에 있어서 현대의 저력을 펼칠 수 있을 것으로 생각돼 마음만은 뿌듯하다.
