2023년 6월 14일, 에너지플랜트 기술위원회는 제주 한림 해상풍력단지 현장을 방문하는 기회를 가졌습니다. 본 행사를 위해, 에너지플랜트 기술위원장이신 한화건설 심재욱 박사님과 현대건설 김동준 박사님께서 수고해 주셨습니다. 

한림 해상풍력단지 건설현장으로 이동하는 동안 도로를 사이에 두고 우측은 에메랄드빛의 바다가 끊임없이 펼쳐졌으며 좌측으로는 한라산의 웅장한 절경에 감탄하는 동안 어느새 버스는 수원리에 위치한 현대건설 한림 해상풍력단지 건설현장에 도착했습니다. 버스에서 내리자마자 바다 한가운데에 설치되어 있는 자켓 기초들이 한 눈에 들어왔습니다. 

전세계 풍력 시장을 선도하고 있는 유럽을 필두로, 국제 선도 기업들의 RE 100 천명, 중국의 본격적인 해상풍력 시장 진출 등 전세계적으로 탈탄소화를 위해 해상풍력은 더 이상 선택이 아닌 필수조건이 되어가고 있습니다. 우리나라도 정부의 신재생에너지 3020 전략을 기반으로 해상풍력 시장이 급성장하고 있습니다. 서남해안, 인천, 군산, 울산, 부산 등 한곳에 치우지지 않고 서·남·동해안 전역을 대상으로 해상풍력 사업이 추진되고 있으며, 특히 돌, 여자, 그리고 바람이 많기로 유명한 제주는 국내 해상풍력 사업을 선도하고 있습니다. 제주는 시범단지인 월정해상풍력을 시작으로, 제주도 북서쪽 두모리에 위치한 현대건설이 완공한 30MW 급 탐라해상풍력 단지에 이어, 100MW급 한림해상풍력 사업을 진행하고 있습니다.한림 해상풍력 현장소장님이신 현대건설 김현일 부장님께서 현장의 개요와 일정 및 공법등에 대한 설명 을 해 주셔서 쉽게 전반적인 공사 내용을 숙지할 수 있었습니다. 현대건설은 월정 해상풍력 단지(총 30MW, 3MW 터빈 10개), 이어 서남해 해상풍력 실증단지(총 60MW, 3MW 터빈 20개)를 성공적으로 시공하였으며, 이어 한림 해상풍력 단지 사업을 추진중입니다.

한림 해상풍력단지는 제주특별자치도 제주시 한림읍 수원리 해상 일대에 위치하고 있으며, 약 5.5 km²의 해상 공간에 설치됩니다. 이 사업은 2022년 1월부터 2024년 10월까지 약 34개월간의 공사 기간을 거쳐 진행될 예정이며, 운영 기간은 2024년 11월부터 2044년 10월까지 20년 동안 이어질 것입니다. 총 사업비는 6,303억원으로, EPC는 현대건설, 한전기술이 맡고, 한국중부발전이 O&M, REC를 담당합니다.

한림 해상풍력단지는 총 100MW의 발전 용량을 가지고 있으며, 5.56MW 터빈 18기로 구성됩니다. 이를 위해 하부 기초구조물 제작 및 설치, 상부 터빈 주기기 설치, 해상 해저 케이블과 육상 지중 케이블의 설치, 원격 감시 및 제어 설비(SCADA/CMS), 부대 공사 등이 이루어집니다. 2023년 6월 13일 기준으로 계획(55.82%), 실적(54.79%)의 공정률을 보이며 성공적으로 공사가 진행 중이며, 현재 하부기초 구조물의 설치가 진행중입니다.

해상풍력의 하부구조물 설치 방법은 크게 모노파일, 자켓(Pre Piling/Post Piling), 석션버켓 공법이 있으며, 한림 해상풍력단지는 다양한 하부 기초 구조물 중 자켓(post piling) 공법을 채택하고 있습니다. 공사 순서는 Jacket 기초 지반 선천공, Jacket 정위치 세팅, RCD Drilling, Jacket pile 설치, Jacket Pile 그라우팅(1차, 2차), TP 설치 및 3차 그라우팅, TP 용접 및 도장, Stair 설치, 작업대 해체, 하부기초 시공완료의 순으로 이루어집니다. 

화산활동으로 만들어진 제주도의 북부 해안지역에는 바다로 흘러드는 용암에 의해 형성된 현무암이 넓게 분포하고 해상풍력발전기가 설치되는 현장의 해안 역시 요철이 심한 현무암 지반으로, 자켓의 positioning 전 선천공 및 levelizing 을 실시하고, 그 후 자켓이 위치됩니다. 위치된 자켓을 기반으로 자켓기초 고정을 위한 핀파일 시공이 이루어집니다. 하부지반이 주로 암반 지반이기 때문에 핀파일 시공을 위한 천공 작업이 진행됩니다. 이때 해상 환경오염을 최소화하기 위해 드릴비트에 석션 펌프를 연결하여 굴착에서 나오는 슬러리 형태의 잔여물을 시추선으로 회수하여 처리하는 RCD(Reverse Circulation Drilling) 공법이 사용됩니다. 

현재 현장에서는 자켓기초의 포지셔닝이 끝난 후 핀파일 천공이 이루어지고 있었습니다. 전체 현장의 하부 및 상부구조물 운송 설치는 현대스틸산업의 14,000톤급 전용설치선 현대프론티어호가 주도합니다. 현대프론티어호는 길이 85m, 폭 41m, 높이 6.5m로 바다위에서 해상풍력 터빈을 인양, 운반, 설치까지 한 번에 가능한 국내 최초이자 유일의 해상풍력 전용 설치선입니다. 프론티어호는 핀파일의 천공 뿐 아니라, tower, 나셀/허브, 블레이드 등의 상부 기자재 설치에도 이용될 예정입니다.

다행히 견학 당일은 날씨가 좋은 편이라 육안으로 현장을 생생하게 볼 수 있는 행운이 따랐습니다. 자켓기초 설치 중인 RCD 장비를 비롯하여 해상구조물 설치를 위한 각종 대형 장비를 직접보니 해상풍력 산업에 종사하고 있는 건설인으로서 벅차오르는 감동이 밀려왔습니다. 아쉽게도 안전상의 이유로 설치된 자켓 기초에 직접 올라가 볼 수는 없었지만, 실제 현장 상황을 생생하게 직접 목격하고, 해상풍력 시공 과정에 대한 이해를 높이는 데 큰 도움이 되었습니다. 다시 한번 소중한 기회를 마련해 주신 심재욱 에너지플랜트 기술위원장님과 현대건설 김동준 박사님께 감사의 말씀을 전해 드리고 싶습니다.

참석자 : 심재욱(위원장), 김경철, 김덕섭, 김동준, 김병규, 김호선, 박진호, 배경태, 석상민, 송권식, 옌카이정, 윤성원, 이두호, 장인성, 정영훈, 정지호, 정진교 등