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조류발전으로 세계시장에 도전하다
현대건설의 친환경 에너지 이야기2016/11/11by 현대건설

빠른 해수의 흐름을 이용하는 조류발전으로
세계시장에 도전하는 현대건설의 R&D 이야기를 들려드립니다

현대명량호
l 세계 최초로 고안한 조류발전 설치 및 유지보수 바지선 ‘현대명량호’입니다 ⓒ현대건설신문 320호



영화 <명량>은 12척의 배로 100척이 넘는 일본 수군을 막아낸 이순신 장군의 용맹스러운 전투를 소재로 합니다. 열세인 상황을 승리로 이끈 건 지형을 활용한 명장의 전략이었습니다. 급작스레 방향을 바꾸며 거대한 소용돌이를 만들던 성난 바다, 역사가 입증한 명량해협(울돌목)의 거센 조류를 이용해 현대건설이 21세기 친환경에너지의 또 다른 신화를 건설하고 있습니다.



바다의 흐름을 읽는 능동제어형 HAT 방식

조류발전
l 해수의 흐름만으로 전기를 생산하는 조류발전은 해상풍력 터빈을 바닷속에 설치한 것입니다

기후변화와 자원 고갈이 인류 생존의 위협으로 인식되면서 신재생에너지가 각광받고 있습니다. 특히 주목받는 것은 바다입니다. 현재 해양에너지원으로 논의되는 것은 조류·조력·파력·해상풍력·해수온도차·해양바이오 등입니다. 이 가운데 댐이나 방조제를 설치하지 않고 해수의 흐름만으로 전기를 생산하는 조류발전은 안정적으로 전기 수급이 가능하며 생태계에 미치는 영향도 적기 때문에 친환경에너지로 주목받고 있습니다.

지난 10월 24일, 현대건설은 전 세계 다섯 손가락 안에 든다는 최대 유속 13노트의 물살을 헤치고 울돌목에 조류발전 지지구조물을 설치하는데 성공했습니다. 대한민국 해양에너지 역사에 또 하나의 획이 그어지는 순간이었습니다. 전남 울돌목과 장죽수도, 경남 대방수도 등 조류발전에 적합한 해역이 다수 분포해 있는 우리나라는 지난 2009년 국내 최초의 조류발전시스템(VAT 방식: Vertical Axis Turbine)을 울돌목에 준공했으며, 그 미션 역시 현대건설이 수행했습니다. 한편, 현대건설이 지난달 설치한 울돌목 조류발전시스템은 VAT 방식이 아닌 능동제어형 HAT 방식(Horizonal Axis Turbine)으로, 해상풍력 터빈을 바닷속에 설치한 것으로 생각하면 이해하기 쉽습니다.

‘능동제어형 조류발전 지지구조시스템 실증공사’라고 불리는 이 프로젝트는 조류의 방향과 속도에 따라 터빈이 스스로 방향을 바꾸도록 만들어졌습니다. 현대건설은 터빈의 설치를 위해 다양한 실험과 분석을 통해 2009년에 1,100톤이 넘었던 지지구조물의 무게를 무려 700톤가량 감소하는데 성공하고, 320톤의 원형 케이슨식 구조물로 거센 조류를 견뎌낼 수 있도록 했습니다.



거친 바다를 가르고 심해를 연 현대건설의 또 다른 모험

파도
l 불가능을 가능으로, 세계 시장에 도전합니다

현대건설은 지지구조물의 안전한 설치를 위해 수중 작업의 위험 요소를 제거했습니다. 다목적 크레인 바지선을 특별히 제작해 지지구조물과 터빈의 인양은 물론, 설치까지 바다 위에서 한꺼번에 진행한 것입니다. ‘현대명량호’라고 이름 지어진 세계 최초의 조류발전 지지구조물 설치 및 유지·보수를 위한 바지선을 출격시켜 빠른 시간 내에 200㎾용 중력식 지지구조물 1기를 설치했습니다. 오랜 기간 조류의 흐름을 관측해 물때를 예상한 끝에 최적의 장비를 고안한 것은 물론, 짧은 정조시간 동안 급속설치가 가능한 원형 케이슨식 구조물과 바지선의 계류와 이동이 가능한 윈치시스템을 적용해 최대 난공사 해역인 울돌목에서 지지구조물 설치를 완벽히 수행했습니다.

현재 조류발전시스템이 성공적으로 상용화된 곳은 미국의 해양에너지 개발기업 버던트 파워(Verdant Power)가 2006년부터 미국의 이스트강 하구에 설치한 터빈 6기가 유일합니다. 선진국에서는 조류발전에 대한 연구가 빠르게 진행되고 있어 대부분의 유럽 터빈사들이 터빈 경쟁에 주력하고 있습니다. 하지만, 프로젝트의 경제성을 좌우하는 지지구조물 개발 및 설치 분야는 현대건설의 강점입니다. 전남 진도 울돌목 해저에 설치된 작은 프로펠러 하나가 몰고 올 대한민국 해양에너지 분야의 거대한 변화가 기대됩니다.



글. 현대건설 홍보실 이영주 과장







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