[뉴스웍스=정은지 기자] 포스코와 SK에코플랜트가 순수 국내 기술력으로 부유식 해상풍력 부유체를 공동 개발했다. 친환경 해상풍력 시장에서 성장 발판을 마련한 것으로 평가된다.

2021년부터 ‘K-부유체(K-Floater)’ 공동 개발에 착수한 양사는 세계적으로 권위있는 전문 인증기관인 DNV로부터 기본설계 인증(AIP)을 받았다고 8일 밝혔다.

AIP(Approval In Principle)는 조선해양 및 산업 플랜트 분야의 신기술·설계에 대해 공학적 분석 및 위험도를 평가해 해당 기술이 적합한 신뢰 수준과 타당성을 갖추고 있음을 승인하는 인증이다.

부유체는 부유식 해상풍력의 핵심 구조물이다. 부유식 해상풍력은 바다 지면에 고정하는 고정식 해상풍력과 달리 풍력발전기를 바다 위에 부표처럼 띄워 전기를 생산하는 방식으로, 바람이 더 강한 먼 바다에 설치해 전기생산 효율이 높고 수심이 깊은 곳에도 조성이 가능해 입지 제약을 덜 받는 장점이 있다.

정부가 최근 발표한 10차 전력수급기본계획에 따르면 2036년 기준 육·해상 풍력발전 목표치는 2021년 대비 20배 이상 증가한 34GW 수준에 달한다. 세계풍력에너지협의회(GWEC)는 전체 해상 부유식 해상풍력 시장이 2030년에 18.9GW에 달할 것으로 보고 있다.

또한 업계는 10MW급 부유식 해상풍력에 들어가는 부유체 단가를 90억원 내외로 추산하는 만큼, 세계 부유식 해상풍력 보급이 세계풍력에너지협회의 전망대로 진행될 경우 부유체 시장만 최대 약 17조원 수준으로 성장할 것으로 보인다.

포스코와 SK에코플랜트는 지난 2021년 4월 ‘부유식 해상풍력 고유 부유체 개발과 및 실증기술 공동개발’에 대한 업무협약을 맺고 협력을 진행해왔다. 포스코는 부유체의 기본설계 및 성능향상 강재를 적용한 경제성 향상 기술 개발을, SK에코플랜트는 해저터널, 시추선 등 해상 엔지니어링 경험을 기반으로 상세설계와 실증기술 개발을 진행하고 있다.

이번에 기본설계를 인증을 받은 부유체는 KAIST, 제주대학교, 마린테크인 등 국내의 산학 기술로만 설계된 최초의 ‘K(한국형)-부유체’다. 도크의 수심이 얕은 국내 제작사들의 여건을 고려해 운송과 설치가 용이하도록 부유력을 증가시키는 기둥형으로 디자인했다. K-부유체는 10MW이상 대형 터빈 설치가 가능한 반잠수 부유식 모델로 약 40m/s 태풍을 버틸 수 있으며, 2m/s 조류, 10m 파고 등 극한의 자연환경에서도 구조적·기능적 안정성을 유지할 수 있다.

포스코 측은 "K-부유체는 지난해 9월 선박해양플랜트연구소에서 3주간의 부유체 성능 수조실험을 성공적으로 마쳤고, 유럽에서 제작하는 부유체와 동일한 기술 성숙도를 확인했다"고 설명했다.

보통 부유체 1기에는 MW당 200~300톤의 강재가 사용된다. 포스코는 K-부유체에 포스코의 풍력용 성능향상 특화강재인 균일 항복강도(Yield Point) 제품, 내피로강, 고연성강 등을 적용해 부유체의 전체 중량을 감소시키면서 구조 안정성을 향상시킬 계획이다.

포스코가 개발한 내피로 후판제품을 10MW 이상급 부유식 해상풍력에 적용 시 강재 사용을 5% 이상 절감하면서 피로수명을 10% 이상 증가시킬 수 있다. 

향후 포스코는 국내 부유식 해상풍력 기술을 완성하고, 첫 모델을 SK에코플랜트가 참여하고 있는 동남해안 해상풍력 프로젝트에 우선 적용할 방침이다. 2027년 1분기 상용 운전 개시가 목표다.