해상풍력은 현재 세계적으로 가장 빠르게 성장 중인 신재생에너지 분야로, 국내에서도 ‘해상풍력 특별법’ 제정을 계기로 발전단지 및 관련 산업 확대가 본격화되고 있다.

이러한 흐름 속에서 KRISO의 이번 성과는 우리나라 해양환경에 최적화된 대형 부유식 해상풍력 시스템 개발을 온전히 국내 기술로만 완성해내며, 우리나라의 기술 자립 가능성과 산업 경쟁력을 증명했다는 점에서 중요한 의미를 가진다.

KRISO 연구진은 풍력발전기의 대형화(15MW 이상) 추세와 수심이 깊고 태풍 등의 영향을 자주 받는 국내 해양환경의 특수성을 고려해 여러 부유식 구조 방식 중 구조물 거동이 작고 안정적인 TLP(인장각형) 방식을 채택했다.

KRISO는 TLP(인장각형) 방식 하부 구조물을 자체 개발 및 설계하고, △한국에너지기술연구원이 개발한 15MW급 풍력 터빈 △고려제강의 N2 Spiral 와이어로프 텐던(고정을 위한 줄 또는 케이블) 등을 적용해 국내 기술로만 시스템의 전 요소를 구성했다.

또한 KRISO는 풍력 분야의 최신 모형시험 기술인 실시간 수치해석 연동 모형시험(Real-Time Hybrid Method)을 통해 시스템의 성능과 안정성을 성공적으로 검증했다.

이를 바탕으로 한국선급(KR)으로부터 기술적 안정성과 타당성을 인정받아 AIP(개념승인)를 획득하는 성과를 거뒀다.

연구책임자인 KRISO 김경환 책임연구원은 “국내 조선해양 및 풍력시스템 분야 전문 기관들과 적극적으로 협업한 결과, 터빈, 구조물, 계류, 설치 등 전체 시스템을 국산 기술로 개발할 수 있었다”며 “특히 하부 구조물에 적용된 TLP(인장각형) 방식은 구조물의 운동이 작아 풍력 터빈의 손상 위험이 적고, 수심이 깊은 해양환경에 최적”이라고 설명했다.

KRISO 홍기용 소장은 “탈탄소 사회로의 전환 속에 해상풍력을 비롯한 신재생에너지 시장이 빠르게 성장하고 있다”며 “KRISO는 그간의 축적된 기술력과 경험을 바탕으로 앞으로도 국내 산학연과 긴밀히 협력하며 부유식 해상풍력 분야의 기술 자립과 글로벌 시장 주도권 확보에 기여하겠다”고 밝혔다.

한편 본 사업은 산업통상자원부의 지원을 받아 진행됐으며, KRISO는 주관기관으로 TLP(인장각형) 방식 하부구조물 개발 및 설계, 모형시험, 시스템 통합을 총괄했다.

이외에 △풍력 터빈 제어기, 텐던 등 기술 개발 분야는 한국에너지기술연구원, 고려제강, 서울대학교, 한국과학기술원 △운송 및 설치 기술 분야는 젠텍이엔씨 △경제성, 인증 등 사업화 기반 기술 분야는 녹색에너지연구원, 한국선급(KR)이 참여했다.

선박해양플랜트연구소(KRISO)는 1973년 설립돼 선박해양플랜트 분야에서 끊임없는 연구 개발을 통해 우리나라 조선해양 산업의 발전에 기여해 왔다. 친환경/자율 운항 선박, 해양 플랜트/해양 에너지, 해양 안전, 해양 시스템 분야의 원천 기술 개발과 응용 및 실용화 연구 등 종합 연구 역량 수월성 확보를 통해 국가 현안 문제를 해결하고, 국제 표준을 선도하는 창조적 연구를 수행하고 있다.