해상풍력은 육상풍력과 완전히 다른 비즈니스다. 우리의 5M급 제품(모델명 5M)의 경우 나셀 길이만 19미터, 너비 6미터, 전체 높이 6.8미터에 달한다. 316톤에 달하는 무게 때문에 육상운송이 불가능할 정도다.
육상에서는 각 모듈이 최대 무게 120톤, 높이 3.8미터까지만 도로를 이용해 운송가능하기 때문이다. 유지·보수 역시 헬리콥터를 이용, 접근한다.
‘5M’에 대해 설명하자면 화재방지, 윤활유 자동공급 등 해상용으로 제작된 것으로 로터 지름은 126미터, 허브의 높이는 85~95미터에 달한다. 블레이드는 최대 19톤, 허브 68톤, 로터 125톤, 나셀 315톤, 타워는 해상의 경우 200~220톤 가량 된다. 나셀과 로터의 경우 두 개의 로터 베어링이 있어 터빈 수리가 용이하다. ‘5M 에볼루션’의 경우 LM 로터 블레이드의 성능을 개선한 패키지다. 스톨 배리어를 장착한 블레이드를 통해 항력을 최소화함으로써 에너지 생산량을 1% 높였다.
로터를 한 번에 설치할 수 있는 것도 장점이다. 메인샤프트와 베어링은 두 개의 베어링을 샤프트로 연결해 분리가 쉽고, 중심을 잡아주는 역할을 한다.
‘6M’은 차세대 해상풍력 모델로 ‘5M’플랫폼에 기반한 제품이다. 5M에 비해 상당히 발전한 제품으로 특히 서비스와 유지·보수 작업 간격을 비롯한 많은 세부적인 부분에서 개선을 했다. 리던던시(Redu ndancy)를 늘려 시스템 안정성을 높였고, 외관은 같고, 무게만 4% 정도만 더 늘어났다. 시장에서 가장 높은 에너지 생산량을 자랑한다.
“해상 환경에 적합한 인클로저 시스템 필수”
1961년 설립된 리탈은 인클로저 시스템의 규격화, 표준화 개념을 처음 도입했다. 한국은 아직 주문생산이 존재하는 것으로 알고 있는데 규격화, 표준화를 통한 인클로저 생산을 통해 다양한 이점을 가져올 수 있었다.
대량생산을 통한 가격경쟁력을 확보할 수 있었고, 대규모물품 보관 창고와 세계적인 물류 네트워크를 통해 고객이 필요한 제품을 원하는 때에 공급할 수 있게 됐다.
규격화를 통해 전체 시스템을 최적화 할 수 있게 하면, 전체 성능도 향상되고 고객의 이익도 극대화할 수 있다. 독일에서 매일 수 천대의 인클로저를 생산하고 있는데, 자동화된 공정과 로봇을 이용한 용접 등을 통해 제품 원가를 낮출 수 있었다. 또한 세계적인 인증들을 확보한 리탈의 제품을 적용해 제품을 생산하면 수출 시 해당 지역의 인증을 받는데도 도움이 된다.
이런 강점들 덕분에 베스타스, GE 윈드에너지, 에너콘, 가메사, 지멘스, 수즐론, 드윈드, 리파워 등 세계적인 터빈 제조사들과 인버터 등 전력기기 제조사들에 제품을 공급할 수 있었다.
리탈의 풍력용 인클로저 시스템은 혁신적인 제품군들로 구성돼 있다. 높은 수준의 표준과 세계적인 공급망과 A/S망을 통한 서비스, 전문가들에 의한 컨설팅, 대규모 물류창고와 체계적인 운송시스템, 고객 수요와 시장 상황에 대비한 탄력적인 포트폴리오, 각 부품들을 한 데 모을 수 있는 인테그레이션 등이 우리의 강점이다. 여기에 적용된 인클로저 기술은 전기제품을 오래 사용할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 다운 시간을 줄이고, 열이 발생하는 것을 워터 쿨링시스템, 팬 솔루션 등을 통해 해결한다. 또한 우수한 디자인과 성능을 동시에 제공한다.
“세계 1위 해상 엔지니어링 노하우 강점”
코비그룹은 1930년에 설립됐으며 현재 종업원 수는 6000여명이다. 엔지니어링, 환경 과학 및 경제 분야에서 건설 서비스를 제공하고 있다.
덴마크를 제외한 전세계에 3000여명이 일하고 있다. 아시아에서는 중국, 홍콩, 인도, 한국, 말레이시아, 베트남 등에 프로젝트 사무실을 두고 있다.
우리의 해상 엔지니어링 서비스는 해상풍력 발전기 파운데이션, 항구, 컨테이너·오일·가스 터미널, 둑, 방파제, 수로-준설, 해안 보호, 간척사업 등이며, 세계 1위를 자랑한다. 이 분야에서만 전세계 20여개국에 350여명의 직원을 두고 있다. 수십년 간 오일·가스 탐사를 위한 해상파운데이션, 수세기에 걸친 교량 건설, 윈드 터빈 설치 등을 수행하고 있다. 세계 최초의 해상풍력 윈드팜이 1985년 덴마크에 조성된 이래 유럽에서는 2009년까지 덴마크에 11곳의 윈드팜(639MW), 스웨덴·노르웨이·핀란드에 7곳(195MW), 영국·아일랜드에 11곳(893MW), 네덜란드·벨기에·독일에 6곳(377MW)이 세워졌다.
우리는 북유럽에서 약 35곳의 윈드팜을 조성하는데 참여했다.
세부적인 파운데이션 디자인의 경우 ▲디자인 코드·가이드라인 ▲터빈 진동과 하중 ▲터빈·바람·파도 등 복합 하중 ▲파도와 부딪히는지 여부 ▲피로·균열 관리 ▲토양 구조물과의 정보 교환 ▲조립 라인 구성 ▲인증기관(DNV`GL)의 승인을 바탕으로 한 디자인 등이 매우 중요하다.
“미래 해상풍력은 한계 극복하는 과정될 것”
우리는 ▲1992년 덴마크 빈데비 해상풍력단지(450kW급 터빈 11기) ▲2000년 덴마크 미들그룬덴(2MW급 20기) ▲2002년 혼스 레브 (2MW급 80기) 프로젝트 등 2010년 5월 현재 총 355개, 1020MW의 해상풍력단지 파운데이션 설치 경험을 갖고 있다.
EPCI(엔지니어링, 조달·건설, 운송을 포함한 설치) 패키지 형식으로 프로젝트를 맡는다. 모노파일 방식으로 할 경우 엔지니어링에서는 터빈 공급사와 케이블 계약사, 유지·보수(O&M) 간에 인터페이스가 중요하다. 설치 과정에서는 설치 선박에 잭-업 또는 해상 기중기를 이용하고, 운송은 바지선, 예인선, 연안연락선, 플로팅 파일이 동원된다. 이를 위한 전용 항구가 있는지, 연안에 또는 보호시설을 갖춘 이동수단이 있는지가 주요 고려대상이 된다. 수송을 포함한 설치 단계에서는 수송 싸이클과 설치 싸이클을 일치시킬 필요가 있다. EPCI 기업으로서 리스크 관리도 중요하다. 계약사는 계획 단계에서부터 실행에 이르는 전체 건설과정의 리스크를 책임져야 한다.
여기에는 설치 시 위험과 인터페이스도 포함된다. 계획단계에서는 다른 계약사와 공급사간 인터페이스와 해당 장소에 적합한 설치 선박과 장비를 선택해야 하며, 진행 방법에 대한 준비를 해야한다. 여기에 경험 많은 유능한 엔지니어를 투입해야 하며, 건설 리스크 분석이 이뤄져야 한다. 자격을 갖춘 하도급 업체를 선택하는 것도 우리가 감당해야할 리스크 중 하나다.
미래는 경제성 확보를 위해 한계를 극복해 나가는 과정이다. 더 큰 터빈을 연안에서 더 멀리 떨어진 곳에 수심도 천차만별인 곳에 더 큰 바람과 파도가 있는 곳에 설치하게 될 것이다. 더 크고 새로운 방식의 파운데이션, 설치 선박, 설치 방법 등이 설치될 것이다.
