바다 풍력발전기를 설치하는 전용 선박이 대한민국 최초로 건조된다.

현대건설이 100% 출자해 만든 자회사 현대스틸산업은 국내 최초로 초대형(13,000톤) 해상풍력발전기 설치전용선(잭업바지, Jackup Barge)을 건조한다 6일 밝혔다. 선박 건조에는 1천억원 규모의 사업비가 투자된다. 선박명은 아직 정하지 않았다.

현대스틸산업은 2018년 11월 해외 선진사례 조사를 시작으로, 2019년 7월 선체건조에 착수하며, 2021년 2월 이후 잭업바지를 현장에 투입할 예정이다.

※ 참고 : 잭업 바지(Jackup Barge) 선박

바지(Barge)는 강, 운하, 바다의 항구에서 모선(Mother vessel)까지 화물을 운반하기 위해 바닥을 평평하게 만든 선박이다. 여러 형태의 바지선 중 잭업바지(Jackup Barge)는 바지선의 상판 자체를 끌어올릴 수 있도록(Jackup) 제작되어, 해상 교량건설, 유전개발 및 시추작업 등에 사용된다.

◇ 전용 선박으로 ‘해상풍력 설치’ 한결 수월… 미래먹거리 발돋움 기대

현대스틸산업은 해상풍력 설치전용선 건조 탄생으로 대한민국의 에너지 미래 먹거리로 발돋움 할 것으로 기대하고 있다.

해상풍력은 지난 2017년 산업통상자원부가 발표한 ‘재생에너지 3020 이행계획’에 따라 2030년까지 전체 발전량의 20%로 채워야 한다. 한국의 에너지 미래 먹거리로 불리는 이유가 여기에 있다.

현대스틸산업은 이미 2016년에 에너지 시장 선점을 위해 5,500톤급 잭업바지 ‘챌린져’를 건조한 바 있다. 챌린져는 국내 첫 해상풍력 전용 설치선(5,500톤급)이다. 빠른 유속과 깊은 연약층에서도 작업이 가능하도록 특별 제작된 선박이다. 이미 현대건설이 참여하고 있는 서남해해상풍력 실증단지사업의 하부구조물 설치에 사용 중이다.

현재 국내 해상풍력단지는 탐라해상풍력(30MW; 3MW x 10기)과 서남해해상풍력 실증단지(60MW; 3MW x 20기)의 두 곳이 전부다. 높은 효율을 위해 대형터빈을 사용하는 해외사업장과 달리 상대적으로 소형인 3MW급으로 구성돼 있다.

하지만 2030년까지 추진되는 해상풍력사업은 대형화된 터빈이 장착된다. 더 크게 만들어 더 많은 전력을 얻게됐다는 계획이다. 이를 위해 현대스틸산업이 정부와 함께 국내 최초의 초대형(13,000톤) 해상풍력발전기 설치전용선을 건조하게 된 것이다.

현대스틸산업에 따르면 13,000톤급 잭업바지는 대형 터빈(10MW 규모)을 설치할 수 있고, 설치효율이 약 2.5배 향상되는 등 다섯가지 특장점을 가지고 있다.

첫 번째로 스스로 움직인다.

현대스틸산업은 이번 잭업바지에 해양플랜트에 사용하는 ‘DPS(Dynamic Positioning System; 자동위치유지장치)’를 탑재했다.

국내 운영중인 기존 잭업바지는 대부분 자체 추진력이 없다. 때문에 잭업바지를 이동시킬 예인선(Towing boat)이 필요했다. 시공할 위치에서 계류(Mooring) 등 추가적인 시간이 소요되므로 결국 사업비 증가로 이어지는 단점이 있었다.

두 번째로 크레인과 일체형으로 설계했다.

현대스틸산업은 대형화되는 터빈을 인양(Lifting)할 수 있도록, 국내 최초로 선박 일체형 크레인(자체중량 800톤)을 개발하고 있다. 기존에는 육상에서 사용하는 크레인을 선박에 탑재한 뒤 고정시켜 사용했기 때문에 대형․고중량의 설치가 제한적이었다.

또한 터빈과 주요 기자재를 동시에 인양 가능하므로, 해상공사의 설치시공기간을 단축하는 장점이 있다.

세 번째로 한 번에 터빈을 3기까지 설치 할 수 있다. 신규 건조하는 13,000톤급 잭업바지는 약 3세트(set)의 터빈 및 기자재를 동시에 탑재하고 설치할 수 있는 규모이다. (적재 13,000톤, 인양 10,000톤 등)

네 번째로 한국의 모든 해저지형에서 작업가능하다. 이번 잭업바지는 해저면에 4개의 다리(Leg)를 내려 선체를 해상에 고정시킨다. 해수면 위로 선체를 띄우는 과정이 필요하다. 한국의 해저지형은 매우 다양하기 때문에 지지력을 확보하는 것이 관건이다. 서해안에서는 지반이 연약해 침하를 최소화해야 하고, 반대로 제주도는 암반지역으로 지반이 딱딱해 바닥면이 원뿔형(Wedge Type)이어야 한다.

현재 현대스틸산업은 다양한 해저지형에 적용가능하도록 신성선박설계, 고려대학교, 한양대학교와의 컨소시엄을 통해 ‘탈부착형 받침대(Footing)’를 연구․개발하고 있다.

끝으로 60M 수심까지 작업이 가능하다.

해상풍력발전기의 하부구조물은 최대 물속 60M까지 설치되므로, 80m까지 연장되도록 설계를 최적화했다. 또한 ESS(Energy Saving System; 에너지저장장치)를 탑재해 낮시간 동안 축적된 전기를 야간에 사용해 엔진가동 없이 작업할 수 있는 친환경 설비이다.

현대스틸산업 김재경 대표이사는 “과감한 결단 및 추진력으로 1,000억원 규모의 대형 투자가 이루어졌다. 현대스틸산업은 해상풍력을 신성장동력으로 삼아 설치시장의 First Mover로 나아갈 것”이라며 “재생에너지 확대를 추진하는 정부정책에 발맞추어 현대차 그룹과의 시너지 효과 발생을 위해 노력하겠다”고 말했다.