노르웨이 DNV 개념 승인 획득···15MW급 대형 발전기 수용 가능
부유식 해상풍력 자체 브랜드 ‘윈드하이브’ 상표권 출원
해상풍력설치선 기술 이어 부유식 해상풍력 기술까지 확보
▲ 한화오션 제품전략기술원장 손영창 부사장(왼쪽에서 다섯 번째), DNV 신성호 부사장(왼쪽에서 네 번째) 등 양사 관계자가 개념 승인 수여식을 마친 뒤 기념 촬영을 하고 있다.
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한화오션이 부유식 해상풍력발전기의 핵심 기자재인 하부 부유체의 자체 모델 개발에 성공했다. 부유식 해상풍력 시장이 지속적으로 성장하는 가운데, 한화오션은 15MW급 대형 해상풍력발전기를 수용할 수 있는 기술력을 확보하며 풍력발전 시장에서의 입지를 더욱 확고히 했다.
한화오션(대표이사 김희철 사장)은 노르웨이 선급 DNV로부터 해상풍력발전기 하부 부유체의 개념설계(Pre-FEED)에 대한 개념 승인(AIP, Approval In Principle)을 획득했다. 이 개념 승인은 기술의 안정성과 국제 규정 준수 여부를 검증하는 인증 절차로, 한화오션의 기술력이 다시 한번 입증된 셈이다.
고정식 해상풍력은 수심이 얕은 바다의 해저 지반에 하부 구조물을 설치해 발전기를 얹는 방식인 반면, 부유식 해상풍력은 하부 구조물이 물에 떠 있는 상태에서 발전기의 하중을 지지한다. 따라서 안정적으로 발전기를 지탱할 수 있는 부유체 기술력 확보가 필수적이다. 특히 하부 부유체 기술은 유사한 원리의 부유식 해양 플랜트 건조 과정에서 축적된 노하우를 활용할 수 있어 조선소의 유망 미래 사업으로 평가받고 있다.
이번에 개념 승인을 획득한 하부 부유체 모델은 한화오션이 자체 개발한 ‘윈드하이브(WindHive) 15-H3’로, 숫자 ‘15’는 15MW급 대형 해상풍력발전기를 수용할 수 있음을 의미한다. 발전 업계에서는 최소 10MW 이상의 대형 해상풍력발전기를 장착해야 사업성이 확보된다고 분석하고 있으며, 이에 따라 대형 해상풍력발전기 생산 및 활용에 대한 수요가 높아지고 있다.
‘H3’는 3개의 육각기둥(Hexagon)으로 구성되어 있으며, 육각형 기둥 형태는 기둥 간 연결을 용이하게 하기 위한 설계다. 한화오션은 2023년 부유식 해상풍력 발전단지의 브랜드를 ‘윈드하이브’로 명명하고 상표권을 출원한 바 있다. 윈드하이브 15-H3가 탑재할 15MW급 대형 해상풍력발전기의 로터(Rotor) 직경은 240m로, 이는 63빌딩의 높이에 해당하는 크기다. 한화오션은 하부 부유체에 터빈 하중의 집중도를 고려한 설계를 적용해 구조 안정성을 유지하면서 중량을 최적화했다.
▲ 대형 해상풍력발전기를 탑재한 ‘윈드하이브(WindHive) 15-H3’(노란색 구조물)의 조감도.
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이번 승인 획득으로 한화오션은 기존에 보유하고 있던 해상풍력발전기 설치선(WTIV, Wind Turbine Installation Vessel) 건조 능력에 부유식 해상풍력 기술을 추가하여 해상풍력 솔루션의 폭을 넓혔다. 현재까지 한화오션은 고정식 해상풍력발전기 설치에 사용되는 WTIV를 4척 수주하여 국내에서 가장 많은 수주 실적을 기록하고 있다.
풍력 발전은 탄소 중립을 실현하기 위한 주요 신재생 에너지로, 현재는 고정식 해상풍력이 주류를 이루고 있지만, 수심이 깊은 바다에도 설치할 수 있는 부유식 풍력 발전에 대한 관심이 점차 높아지고 있다. 에너지경제원에 따르면, 부유식 해상풍력이 전체 해상풍력에서 차지하는 비중은 2023년 1% 미만이지만, 2040년에는 약 11%에 이를 것으로 전망된다.
부유식 해상풍력발전기는 바다 위에 떠 있는 부유체 위에 발전기를 설치하여 수심이 깊은 먼바다에서도 전기를 생산할 수 있는 장점이 있다. 일반적으로 연안에서 멀어질수록 바람이 강해져 발전 효율이 향상되며, 육지에서 멀리 떨어져 있는 부유식 해상풍력의 특성상 소음 피해나 경관 훼손이 상대적으로 적어 주민 수용성도 높아질 것으로 기대된다.
한화오션은 해상풍력을 미래 먹거리로 설정하고 해상풍력 가치사슬 전반에 걸쳐 사업 영역을 확대할 계획이다. 지난해 한화로부터 풍력사업부를 양수하여 사업 경쟁력 강화 및 효율성 극대화에 나선 바 있다.
한화오션 관계자는 “지속적인 기술 개발과 가치사슬 확장을 통해 글로벌 해상풍력 시장에서 경쟁력을 강화하겠다”고 밝혔다. DNV 관계자는 “이번 개념 승인 과정을 통해 한화오션의 뛰어난 기술력이 입증되었으며, DNV의 풍력발전기 설계 소프트웨어인 블레이디드(Bladed)를 활용한 부유식 해상풍력의 통합하중해석(Integrated Coupled analysis)의 잠재력도 확인할 수 있었다”고 전했다.
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