해상풍력 지지구조 합리·경제적 설계 기술개발 추진
해상풍력 지지구조 합리·경제적 설계 기술개발 추진
  • 신미혜 기자
  • ssr7@energytimes.kr
  • 승인 2023.01.12 14:37
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전력연구원 해상풍력발전 지지구조 최적화 설계기술 개발 착수
해저 콘관입시험 바탕 설계 프로세스 정착시켜 최적 설계 유도
15종 이상 해양조건 기반으로 한 형식 설계 데이터베이스 구축
국내외 설계기준 검토해 국내 실정에 맞는 한전 설계기준 개발
한전 전력연구원.
한전 전력연구원.

【에너지타임즈】 해상풍력발전 지지구조를 합리적이고 경제적으로 설계할 수 있는 기술개발을 전력연구원이 본격화했다. 이번 연구개발은 기존 기초구조물 설계기법을 개선해 지지구조 선정·평가 프로세스 개발과 한전 설계기준을 수립하는 것에 초점을 맞추고 있다.

한전 전력연구원(원장 이중호)은 재생에너지 중심 에너지전환 정책에 따른 해상풍력발전단지 개발 확대를 위해 해상풍력발전 지지구조 최적화 설계기술을 개발하기로 하고 본격적인 개발에 착수했다고 12일 밝혔다.

전력연구원 측은 국내 해역의 중형 해상풍력발전 플랜트 타당성 조사를 시작으로 단지개발과 단지 통합 운영, 수산업 공존 관리 등 전주기 해상풍력발전 기술을 연구했으며, 최근 한전 주도 해상풍력발전 개발이 진행됨에 따라 직접 활용할 수 있는 해상풍력발전 지지구조 설계·시공과 해상터빈 운송·설치 기술에 대한 개발전략을 수립하게 됐다고 설명했다.

한전은 2030년까지 전북 서남권 1.26GW, 전남 신안권 1.5GW, 제주 한림 0.1GW 등 모두 2.86GW에 달하는 해상풍력발전단지 개발을 추진하고 있다. 전력연구원은 이 같은 한전에 발맞춰 기술개발에 나선 것이다.

전력연구원이 개발하는 이 기술은 한전에서 추진하는 전북 서남권과 전남 신안권에 건설되는 해상풍력발전 지지구조에 대한 기본·상세설계에 활용하기 위한 설계기술이며, 이번 연구는 기존 기초구조물 설계기법을 개선해 지지구조 선정·평가 프로세스를 개발하고 한전의 해상풍력발전 지지구조 설계기준을 수립하는 것으로 진행된다.

기존 기초구조물 설계기법은 암반에 기초 선단부를 거치하는 선단지지말뚝을 기반으로 설계되고 시공되는 것으로 암반이 깊은 심도에 도출되면 기초 길이가 과도하게 늘어나 공사비가 증가하는 단점을 안고 있다.

전력연구원은 기초 표면과 토양 사이에 작용하는 마찰력을 충분히 활용해 기초 암반 거치가 필요하지 않은 합리적이고 경제적인 설계를 통해 문제를 개선해 나갈 방침이다. 또 이를 위해 정확도가 높은 지반조사 방법인 해저 콘관입시험(Cone Penetration test) 바탕의 설계 프로세스를 정착시켜 최적 설계를 유도할 계획이다.

이와 함께 전력연구원은 지지구조 선정·평가 프로세스 개발을 위한 국내 15종 이상 해양조건을 기반으로 한 지지구조 형식에 대한 설계 데이터베이스를 구축하는 한편 이를 통해 수심·지반 등의 해상별 조건에 따라 다양한 지지구조 활용체계를 확립하기로 했다.

특히 전력연구원은 국내 터빈·해양·강구조 등 각 분야 전문가들과 협업으로 국내외 관련 설계기준을 검토해 국내 실정에 맞는 한전 설계기준을 개발한다.

경두현 전력연구원 선임연구원은 “(전력연구원은) 해상풍력발전 지지구조 설계기술 개발을 시작으로 지지구조 설치기간과 비용 절감을 위한 연구를 계속 수행할 계획이며, 해상풍력발전 설계·설치 기술을 확보하고 국내 해상풍력발전 기술을 선도해 에너지전환에 역할을 할 것”이라고 말했다.

전력연구원 해상풍력발전 지지구조물 설계기법 개선(안).
전력연구원 해상풍력발전 지지구조물 설계기법 개선(안).

 


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