부유식해상풍력 (Floating Offshore Wind)
쉽게 풀면
부유식해상풍력은 풍력터빈을 바다 밑에 고정하는 대신, 물에 뜨는 플랫폼 위에 세우고 계류라인으로 위치만 붙잡아두는 방식입니다. 착저식 기초는 수심 50~60미터를 넘으면 경제성이 크게 떨어지는데, 부유식은 이보다 훨씬 깊은 바다에서도 풍력발전이 가능해서 대륙붕이 좁고 수심이 급격히 깊어지는 해역에서 특히 주목받고 있습니다.
왜 중요한가
해저 고정식 기초 설치가 어려운 깊은 수심 해역에서 부유식 플랫폼에 풍력터빈을 설치하는 기술로, 수심 제약으로 개발이 어려웠던 광범위한 해상풍력 자원을 활용할 수 있게 하는 신기술로 주목받고 있습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
부유식 플랫폼이 흔들리는 정도가 풍력터빈이 전기를 만드는 효율에 어떤 영향을 주는지 분석해보니, 플랫폼이 5도 이상 기울어지면 발전량이 눈에 띄게 줄어들었다는 뜻입니다.
플랫폼을 바다 바닥에 고정하는 줄을 어떻게 배치하느냐에 따라, 플랫폼이 얼마나 심하게 기울어지는지가 크게 달라질 수 있다는 것을 비교한 연구이다.
조금 더 깊게 보면
부유식해상풍력은 고정식보다 아직 상업화 단계의 실적이 적어 건설·운영 비용이 상대적으로 높은 편이라, 기술 성숙과 대량 생산에 따른 비용 절감이 향후 확산의 핵심 관건으로 다뤄집니다. 부유식해상풍력은 계류시스템의 강성에 따라 플랫폼의 저주파 운동 특성이 크게 달라지며, 터빈의 제어 시스템 역시 플랫폼 피치 운동과 상호작용해 음의 감쇠를 유발하지 않도록 별도로 튜닝해야 합니다. 이 때문에 착저식과 달리 구조 설계와 제어 설계를 분리해서 진행할 수 없는 통합 설계 특성이 있습니다.
주의할 점
부유식해상풍력이 착저식보다 항상 저렴하다고 오해하기 쉬우나, 현재 기술 수준에서는 대체로 부유식이 착저식보다 건조 및 계류 비용이 높아 아직 상용화 초기 단계에 있습니다.
부유식해상풍력을 하나의 플랫폼 형식으로 오해하기 쉬우나, 실제로는 스파형, 반잠수식, 텐션레그 방식 등 부력과 복원 방식이 근본적으로 다른 여러 플랫폼 형식을 포괄하는 개념입니다.