해상에서 운항하는 전기선박이 해상에서 충전을 할 수 있는 길이 열렸다. 세계 최초로 해상에서 해상 풍력발전소와 연계해 충전할 수 있는 전기선박과 기술이 등장했다. 이로써 당장 해상풍력발전소를 오가는 운영 및 유지보수 서비스 선박이 화석연료 대신 친환경 재생 에너지를 사용하면서 작업할 수 있게 됐다.

네덜란드 조선업체인 다멘 조선소 그룹(Damen shipyards Group)이 새로운 친환경 기술 개발의 주인공이다. 이 회사는 해상에서 충전할 수 있는 전기식 서비스 운영 선박(SOV)을 세계 최초로 개발했다고 발표했다. 세계 120개국에 진출해 있는 글로벌 기업인 다멘은 상업적으로 진출할 준비가 돼 있으며 적극적으로 풍력 개발자 및 선박 운영자와의 협업을 모색하고 있다고 한다.

다멘 조선소 그룹은 28일(현지시각) 암스테르담에서 열린 ‘2023 해상 에너지 전시 및 컨퍼런스’에서 이같은 기능을 갖춘 ‘SOV 7017 일렉트릭(E)’ 모델을 선보였다.

회사측은 이 선박이 가장 큰 완전 전기식 해상풍력 발전소 유지보수용 SOV라고 말했다.

이 배는 길이 70m, 폭 17m, 재화중량(선체,설비 및 필수장비 제외한 적재화물 중량) 800톤, 최대 12노트(시속 22.2km)의 속도로 항행한다. 선박 내부에는 승무원을 위한 60개의 선실과 40명의 기술자, 저장소 및 작업장이 있다. 다멘은 이 선박이 해상에서 28일간 머문다고 밝혔다.

서비스 운영 선박(SOV)은 해상에서 풍력 터빈이 안전하게 작동되도록 보장하는 동시에 승무원들에게 편안한 숙소를 제공한다. 이러한 선박의 추진 시스템은 역동적인 환경에서 운영될 때 최대한의 기동성과 정밀 위치 설정을 보장하기 위해 안정적이고 안전하게 작동해야 한다.

기존 해상풍력 발전소 그대로 활용···LiF 배터리 사용

SOV 7017E 운영에서 화석 연료 필요성을 부정하려는 다멘의 계획은 확고한 가동 준비가 되고 있다.

SOV 7017E는 리튬 인산철(LiF) 배터리 시스템을 사용하며 두가지 옵션으로 제공된다. 100% 전기식으로 작동할 경우 15 메가와트시(MWh)로, 75% 전기식으로 작동될 경우 10MWh 용량으로 제공된다.

이 SOV는 해상 풍력 터빈에 연결해 충전할 수 있다. 전체 시스템은 기존 해상 인프라를 사용하는데, 이는 해상 풍력 발전단지 구성 요소를 재설계하거나 추가할 필요가 없음을 의미한다.

다멘은 영국의 해양 전기 엔지니어링 회사인 ‘MJR 파워 앤 오토메이션’과 협력해 4MW 충전기 커넥터와 선박을 풍력 터빈에 연결하는 움직임 보상 통로 시스템을 개발했다.

충전은 선박 뒷부분에 있는 4MW/11kV 커넥터를 통해 이뤄진다. 충전 케이블의 전송은 동작 보상 통로의 끝에 부착된 조작기로 이루어진다. 연결과 연결 해제는 수동 개입 없이 통로의 작업자 위치에서 완전히 제어된다.

저전력 친환경 다이내믹 포지션 모드에서 수시간 충전

충전은 선박이 저전력 ‘친환경 다이내믹 포지셔닝(DP) 모드’에 있는 동안 이뤄진다. 다이내믹 포지셔닝은 다양한 개별 시스템과 기능들의 통합을 통해 제공되는 선박 기능이다.

컴퓨터 제어 시스템은 자동으로 선박 프로펠러와 반동추진엔진(thrusters)을 사용해 선박의 위치와 방향을 유지한다.

SOV 7017 E는 하나의 터빈만을 사용해 몇 시간 만에 충전한다.

물론 SOV 7017 E는 전기선박이라고는 하지만 전기에 접근할 수 없는 경우에 대비해 비상 백업용 디젤 발전 추진시스템(2x 1200 ekW HVO)을 갖추고 있다.

하지만 모든 전기차와 마찬가지로 SOV 7017이 디젤 추진기만을 사용하는 것이 아닌 만큼 친환경적이며 전기를 이용함으로써 장기적인 비용 절감 효과를 볼 수 있다.

폴 케언즈 MJR 상무는 “해상 자산에서 충전하는 것은 잠재적 위험 상황에 인력이나 인프라를 배치하지 않고도 비용과 탄소 배출량을 줄이고 효율성을 최적화할 수 있는 수단을 제공하면서 최적의 실용성을 대변한다”고 말했다.

선박과 완전히 호환되는 이 세계최초의 해상 충전소는 해상 풍력 터빈과 해상 변전소에 설치될 예정이며 다멘의 전문 파트너를 통해 제공된다.