KRISO, 15MW급 TLP 방식 부유식 해상풍력발전 시스템 개발

선박해양플랜트연구소(KRISO)는 15MW(메가와트)급 ‘TLP(인장각형) 방식 부유식 해상풍력발전 시스템’을 국내 최초 개발하고, 한국선급(KR)으로부터 AIP(개념승인)를 획득했다고 26일 밝혔다.

TLP(인장각형, Tension Leg Platform) 방식은 바닷속 앵커(말뚝)에 텐던(강하고 팽팽한 줄 또는 케이블)을 연결해 경량화된 플랫폼을 수직 방향으로 고정하는 구조로, 파도나 해류에 의한 흔들림이 적고 안정성이 높다. AIP(개념승인, Approval in Principle)는 개념설계 또는 기본설계 단계에서 설계안의 기술적 안정성과 타당성을 공인기관이 공식적으로 검토·인증하는 절차다.

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 완성해 내며, 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 방식 하부구조물을 자체 개발·설계하고, 한국에너지기술연구원이 개발한 15MW급 풍력터빈, 고려제강의 N2 Spiral 와이어로프 텐던(고정을 위한 줄 또는 케이블) 등을 적용해 국내 기술로만 시스템의 전 요소를 구성했다. KRISO는 풍력 분야의 최신 모형시험 기술인 실시간 수치해석 연동 모형시험(Real-Time Hybrid Method)을 통해 시스템의 성능과 안정성을 성공적으로 검증했으며, 이를 바탕으로 한국선급으로부터 기술적 안정성과 타당성을 인정받아 AIP를 획득하는 성과를 거두었다.

연구책임자인 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 하부구조물에 적용된 TLP방식은 구조물의 운동이 작아 풍력터빈의 손상 위험이 적고, 수심이 깊은 해양환경에 최적”이라고 설명했다.

KRISO 홍기용 소장은 “KRISO는 그간의 축적된 기술력과 경험을 바탕으로, 앞으로도 국내 산학연과 긴밀히 협력하며 부유식 해상풍력 분야의 기술 자립과 글로벌 시장 주도권 확보에 기여하겠다”고 밝혔다.