한화오션, 부유식 해상풍력 하부 부유체 모델 개발 완료

대형 해상풍력발전기를 탑재한 ‘윈드하이브(WindHive) 15-H3’(노란색 구조물)의 조감도 [사진제공=한화오션]

【투데이신문 양우혁 기자】 한화오션이 부유식 해상풍력발전기의 핵심 기자재인 하부 부유체의 자체 모델 개발에 성공했다. 부유식 해상풍력 시장의 지속적인 성장에 따라, 업계의 주류로 떠오르고 있는 15MW급 대형 해상풍력발전기도 수용할 수 있는 기술력을 확보함으로써 풍력발전 시장에서도 입지를 다지게 됐다.

한화오션은 노르웨이 선급 DNV로부터 해상풍력발전기 하부 부유체의 개념설계에 대한 개념 승인을 획득했다고 13일 밝혔다. 개념 승인은 기술의 안정성과 국제 규정 준수 여부 등을 검증하는 인증 절차다.

고정식 해상풍력은 수심이 얕은 바다의 해저 지반에 하부 구조물을 설치해 그 위에 발전기를 올린다. 반면 부유식 해상풍력은 하부 구조물이 물에 떠 있는 상태에서 발전기의 하중을 지지한다. 따라서 안정적으로 발전기를 지탱할 수 있는 부유체 기술력이 필수적이다. 특히 하부 부유체 기술은 유사한 원리의 부유식 해양 플랜트 건조 과정에서 축적된 노하우를 활용할 수 있어 조선소의 유망 미래 사업으로 평가된다.

한화오션이 개발한 하부 부유체 모델은 ‘윈드하이브 15-H3’로이다. 숫자 ‘15’는 15MW급 대형 해상풍력발전기를 수용할 수 있음을 의미하며, ‘H3’는 3개의 육각기둥으로 구성된 디자인을 나타낸다. 육각형 기둥 구조는 기둥 간 연결을 용이하게 해 안정성을 높이고, 중량 최적화를 가능하게 한다.

‘윈드하이브 15-H3’는 15MW급 대형 해상풍력발전기 로터의 직경이 240m인 모델을 탑재할 수 있다. 이는 63빌딩 높이와 맞먹는 크기이다. 한화오션은 하부 부유체에 터빈 하중의 집중도를 고려한 설계를 적용해 구조 안정성을 유지하면서도 중량을 최적화했다.

한화오션은 이번 승인을 통해 기존의 해상풍력발전기설치선(WTIV) 건조 능력에 부유식 해상풍력 기술을 더해 해상풍력 솔루션의 범위를 확장했다. 한화오션은 현재까지 고정식 해상풍력발전기 설치에 사용되는 WTIV를 4척 수주해 국내에서 가장 많은 수주 실적을 자랑하고 있다.

풍력 발전은 탄소 중립 실현을 위한 주요 신재생 에너지로, 고정식 해상풍력발전기가 주류를 차지하는 가운데, 부유식 해상풍력에 대한 관심이 증가하고 있다. 2023년 부유식 해상풍력의 비중은 1% 미만이지만 2040년에는 약 11%에 이를 전망이다.

부유식 해상풍력발전기는 바다 위에 떠 있는 부유체에 발전기를 장착해 깊은 바다에서도 전기를 생산하며, 연안에서 멀어질수록 바람이 강해져 발전 효율이 증가하고, 소음 피해나 경관 훼손이 적어 주민 수용성이 높아진다.

한화오션은 해상풍력 사업을 미래 먹거리로 삼고 있으며, 해상풍력 가치사슬 전반에 걸쳐 사업 영역을 확대할 계획이다.

한화오션 관계자는 “지속적인 기술 개발과 가치사슬 확장을 통해 글로벌 해상풍력 시장에서 경쟁력을 강화하겠다”고 말했다.

DNV 관계자는 “이번 개념 승인 과정을 통해 한화오션의 뛰어난 기술력이 입증됐으며, DNV의 풍력발전기 설계 소프트웨어인 블레이디드를 활용한 부유식 해상풍력의 통합하중해석의 잠재력도 확인할 수 있었다”고 언급했다.