해수온도차발전의 국내 실험 및 해외 진출을 위한 신형식 OTEC 바아지에 대한 개념설계

Abstract

해수온도차발전 플랜트의 해상실증 실험을 위하여 바아지에 플랜트를 탑재하여 실험한 경험을 바탕으로 국내 해역에서 장기실험이 가능하고, 해외 진출에 활용할 수 있는 1MW급 OTEC 바아지를 개발해보고자 하였다. 국내 해역의 경우, OTEC 바아지가 실해역에 계속 유지할 수 있도록 하기 위해서는 저동요 기능의 플랫폼과 충분한 계류시스템이 필요하나 실험을 목적으로 많은 예산을 투입하기는 쉽지 않다. 한편, 동남아시아 등의 열대 및 아열대 해역에 OTEC 플랜트를 수출하고자 할 경우에는 기존 개발한 팔각형세반식 플랫포옴을 적용하기는 경제적 타당성이 맞지 않을 수 있다. 따라서, 설치에 시간과 비용이 많이 드는 해양심층수 취수관(라이저)은 고정 설치해 두고, OTEC 바아지만 접속 및 분리가 기능하도록 탈착형으로 조성하는 방안을 고안하였다. 스파부이를계류시키고, 그 하부에 라이저(취수관)를 부착하고, 최하단에 스트레이너형 취수구를 설치하여 필요시 해양심층수를 취수할 수 있도록 한다. OTEC 바아지에 스키드를 형성하고 플랜트를 높게 설치할 경우에는 기생부하가 증가하게 되므로 수액기, 작동유체 펌프 등을 바아지 내부에 설치하고 플랜트 높이를 최대한 낮추어 설치한다. 이와 같이, 스파부이 라이저 및 탈착형 OTEC 바아지를 형성하고, 플랜트를 적절히 배치하면 기생부하를 약 80~90%로 낮출 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 개념설계를 구체화하기 위하여 바아지 개조 및 안정성 평가 등이 수행되어야 할 것이다