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이동 풍력발전기 개발 눈앞…세계시장 ‘게임체인저’ 기대

㈜유주 ‘2021 해양수산 기술사업화대전’ 대상 수상

  • 권용휘 기자 real@kookje.co.kr
  •  |   입력 : 2022-01-20 19:10:51
  •  |   본지 11면
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- 회파블록 방파제 공법 개발 호평
- 해수부 장관상 받는 등 잇단 쾌거

- ‘타이셀’ 등 첨단 기술 총동원
- 제주 풍력발전소 상반기 공개
- 성공 땐 먼바다서도 전기 생산
- 인공섬·신공항에도 적용 가능

“큰 상을 받게 돼 영광입니다. 부산의 작은 기업이지만 우리 기술이 방파제로 시작해 풍력발전은 물론 해상도시로 적용할 수 있을 정도로 진화하고 있어 많은 관심 바랍니다.”

부산 기장군 해양·항만 벤처기업 ㈜유주가 해양수산부가 개최한 ‘2021 해양수산 기술사업화대전’ 대상을 수상했다. 극한 바다 환경에서 견디는 혁신적인 방파제 공법인 회파블록을 세계 최초로 개발한 점이 높은 평가를 받았다. 
㈜유주 김상기 대표가 3D 프린터로 제작한 회파블록 모형으로 작동 원리를 설명하고 있다. 서정빈 기자
■회파블록, 바다섬으로 진화

유주는 올 상반기 제주도 행원리에 자사의 특허기술인 무들고리, 회파블록, 타이셀, 천공타이셀 공법을 총동원해 만든 해상풍력발전기를 공개한다. 2020년 12월 산업통상자원부 산하 한국에너지기술평가원과 ‘연안지역 대형 풍력발전기 설치를 위한 친환경 수중블록 결속방식 하부구조 개발사업’의 연구사업 협약을 맺은 후 내놓을 결과물이다. 이 풍력발전기가 성공하면 이동식으로 진화해 세계 풍력 발전시장의 ‘게임체인저’로 올라설 것으로 보인다. 

유럽 에너지 가격은 지난해 한 해 동안만 600% 이상 올랐다. 올해도 비슷한 수준의 가격을 유지할 것으로 보인다. 이는 영국이 전체 전기 생산의 4분의 1을 풍력에 의존하는 가운데 북해의 바람이 잦아들면서 풍력발전으로 생산하는 전기의 양이 10분의 1 수준으로 급감했기 때문이다. 영국뿐 아니라 아일랜드 프랑스 네덜란드 독일 등에서도 비슷한 이유로 전기요금이 급등했다. 기후와 날씨에 의존할 수밖에 없는 신재생에너지에는 한계가 있다는 평가도 나왔다.

유주가 구상하고 실증단계 직전에 있는 부유식 타이셀을 활용하면 이런 지리적 한계를 벗어날 수 있다. 김상기 대표는 “현재의 해양 풍력 발전은 바람 세기가 약해지면 무용지물이라는 단점이 있다. 그렇지만 우리의 타이셀에 풍력발전기를 올리면 바람이 강한 곳을 찾아갈 수 있다”며 “건립 예정인 제주도 행원리 연안 풍력발전소가 성공하면 먼바다의 이동식 해상 풍력발전소를 만드는 데도 충분히 활용할 수 있다”고 설명했다.

타이셀 공법은 속이 빈 콘크리트 블록을 하나하나 모아 붙여 대형구조물을 만들고 여기에 수직으로 관통하는 구멍에 방수 비닐막을 넣고 콘크리트를 위에서 부어 결속기둥을 만드는 식으로 수중에 콘크리트 땅을 만들어나간다. 빈 공간에 공기를 넣으면 콘크리트가 떠올라 배로 끌면 이동이 가능하다. 공기를 빼면 바다에 가라앉아 튼튼한 땅이 된다. 타이셀 위에 올린 풍력 발전기는 바람이 강한 곳을 찾아 에너지를 생산할 수 있다. 이렇게 되면 동해 서해 남해는 신재생에너지 공장으로 거듭난다.

■“해상도시·신공항에 적용 기대”

제주도 행원리에 건립될 연안 해상풍력발전기.
기존 해상풍력 기반 부유체 기술은 ‘강재구조물 공법’과 ‘콘크리트 케이슨 공법’이 있다. 강재구조물 공법은 금속으로 된 원통형의 파이프에 공기를 넣고는 삼각형을 만들어 붙이는 방식으로, 비싼 데다 녹이 슬어 수명이 짧다. 케이슨 공법은 콘크리트 거대 구조물로 값이 싸고 오래가면서 에너지를 전환한 수소 운반선이 접안 가능하다. 문제는 엄청난 무게와 부피 탓에 이동이 사실상 불가능하다.

이처럼 그동안 물속에서 콘크리트를 칠 수 없다는 생각에 갇혔지만, 유주는 방수 비닐막 하나로 해결했다. 김 대표는 “해상풍력발전소 건립비도 크게 줄일 수 있다. 바다에 풍력발전기를 만드느라 비용은 물론 공기도 오래 걸리지만, 타이셀을 활용하면 육상에서 제작이 가능하다”고 설명했다.

블록을 끊임없이 이어 붙여 규모도 무한정 넓힐 수 있다. 연안 인공섬은 물론 신공항도 만들 수 있다. 김 대표는 “이 기술을 활용할 수 있는 분야는 무궁무진하다. 해상 부유식 가스저장시설 및 발전소 등은 물론 공항 건립도 충분히 가능하다는 자체 연구 결과도 나왔다”며 “매립하는 것보다 훨씬 적은 비용으로 튼튼한 공항을 만들 수 있다”고 설명했다.

유주는 2003년 부산에서 종합건설회사(유주종합건설)로 출발해 60여개 원천 특허공법을 보유한 해안·항만 기술회사다. 직원 25명인 벤처기업이지만 전직원을 기술 전문가로 채용했다. 혁신적인 방파제 공법을 앞세워 2020년 부산지식재산센터의 ‘글로벌 IP스타기업’으로 뽑혔고, ‘대한민국 안전기술대상’에서 행정안전부 장관상을 받았다. 2018년 해양수산 신기술로 인증된 ‘현장타설 기둥을 이용한 블록의 일체화 안벽공법’ 기술로 태풍피해 복구공사, 어촌뉴딜 300사업, 부산 북항 재개발사업에 참여하는 해양·항만기술 선도업체다.
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