'수위적응식' 수상 태양광 수중 케이블 단선 문제 차단

[아이앤아이월드]

강풍 폭우 폭설 동요 시 침몰 사태 대응

수위적응 革新技術 송전선로 단선 원인 제어

방향유지 위치고정 능력 발전량 확보 유리

1.서론

댐지역의 경우 폭설 강풍이 증가하면서 수위변화는 심해지는데 이로 인한 동요는 수상 태양광 발전시설의 안전을 송두리째 위기상황으로 몰아넣는다. 그중 대표적인 문제가 송전케이블 파손 및 단선이다. 폭설이 오면 동요는 약한 바람에도 극심한 동요를 불러오는데 댐지역은 골바람이 불어 풍압이 강해지는 경향이 있다. 주위에 변변한 보조시설이 없는 경우 파라이 일면서 지속적으로 수중송전선로를 이리저리 끌고 다니다 단선 사고가 일어난다. 이런 사례는 보령댐 수상 태양광으로부터 찾아볼 수 있으며 원인은 대부분 국내 수상 태양광을 동요 대응능력이 불안정한 상태로 시설하면서 일어나는 예고된 안전사고이다. 더욱이 수위변화로 인한 '동요'는 제어기능을 상실함으로써 방향틀어짐과 위치이탈로 발전량 감소되어 수익성을 악화시키고 급기야 발전시설을 '파손과 침몰'로 몰아가는 매우 위험한 요인이다. 이를 극복하지 못한 국내 수상 태양광 시설은 외력에 열악한 조건을 갖고 있어서 '수중 송전 선로망 관리 체계' 는 꿈도 꾸지 못하는것이 현실이다.

2.본론

수상 태양광은 규모와 수위변화가 클수록 바람 등 외력에 의하여 수평이동과 방향틀어짐이 크게 발생한다. 이로인한 시설물 피해는 부유 구조물 충돌과 이탈로 발생하는 파손 침수 또는 침몰이다. 상기 과정이 일어나기 전 수중 송전케이블이 끌려가면서 피복 파손과 침수, 단선 피해가 순차적으로 발생하는데, 국내 경우 뚜렷한 대책 없이 저수지 바닥에 송전선로를 늘어놓음으로써 파손 부위를 최소화하는 자구책이 전부인 실정이다. 특히 수몰지역 위에 조성한 댐 저수지인 경우 마을이나 도로에 있던 전신주외 기존 시설이 그대로 잠겨있어서 인공구조물과 수목들이 다양한 형태로 수중 바닥에 존재한다. 대부분 수상 계류공사 시 50~100여개 계류선이 늘어져 있기 때문에 수위변화가 일어나면 계류선 간섭현상이 발생하면서 서로 엉키거나 장애물과 감기면서 계류선 파단 후 부유 시설 Collapse(붕괴)가 발생한다. 이후 방치하게 되면 수상 태양광 붕괴는 시간문제로 여지없이 사업적 불확실성과 직면한다.

3.결론

수중 송전선로 단선은 고가인 수중케이블 교체 문제를 일으켜서 사업수익은 급감한다. 더욱이 수상 보수작업이 육상 대비 난공사로 배이상 공사비가 지출되기에 그렇다. 수상 태양광은 초기부터 완벽하게 설치되어야 하며 평상시 송선선로의 체계적인 망관리가 매우 중요하다. 즉 수위적응식 복원력 계류기술이 확보되어야 가능하다. 최근까지 보령댐 수상 태양광 수중송전선로가 단선된 원인은 수상 환경 대응력이 떨어지면서 기존 수상 태양광은 砂上樓閣(사상누각)적 위기상황이 들어났기 때문이다. 흔들리고 떠도는 수상 부유 구조물로부터 가해진 충격이 송전선로에 전달되면서 수중 케이블은 한국전기설비규정(KEC)을 준수한다 해도 감당할 수 없는 파단 상황에 놓인다.

기존 수상 태양광에서 보듯이 바람 등 외력에 의하여 수면을 떠도는 방식으로는 발전량은 급감하고 물속 송전 케이블 관리는 허술할 수 밖에 없다. 수상 발전시설은 독창적인 수위적응식 복원력 계류장치 획득 없이는 안전은 물론 수익 실현이 불가능하다는 엄연한 현실을 직시하고 극복하지 못한다면 위험한 상황에 언제든지 처할 수 밖에 없다. 수상 태양광 사업에 있어서 고박기술인 수위적응식 복원력 계류장치는 부유시설을 비롯하여 송전케이블을 수상에 안전하게 위치시키기 위한 핵심기술이다. 이를 인식해야만 무지함이 야기한 위기적 상황을 최소화 할 수 있다. 경사각을 낮춘다 해서 풍압을 줄일 수 있으나 누적되는 수익 감소분은 해결될 수 없기 때문이다.

고구려 을지문덕 장군이 수나라 우중문에게 주는 시를 내 다시 적으니 무모함을 단절하고 '자유 정의 진리' 구하며 '生'을 찾길 권고한다.

神策究天文(신책구천문)

妙算窮地理(묘산궁지리)

戰勝功旣高(전승공기고)

知足願云止(지족원운지)

한국수자원공사 워크숍 합천 수상태양광 운영관리 1년, 과제와 개선 방향, 8분 이후

https://www.youtube.com/watch?v=_YLdzYwykic

K-water 에너지 워크숍 Vlog 18분 31분

https://www.youtube.com/watch?v=t2urpesJzzM

방위각과 경사도에 따른 일사량(전기생산량) 비교표, 출처: 서울특별시 에너지정보-햇빛지도

보수 후 위치이탈과 방향 불일치한 보령댐 수상 태양광 적용 기술 한계 노출(참고  https://blog.naver.com/sooapa/223268930086)

정남향과 일치하지 않고 시설물 간 방향 틀어진채 준공한 소양강댐 수상 태양광(참고 한국동서발전 공식블로그 https://blog.naver.com/iamewp/223261107487)

방향이 틀어진채로 가동중인 합천 수상 태양광: 준공 당시 사진(출처 환경부)

아이앤아이월드 수위적응식 수상 태양광 배치도

INIWORLD 수위적응식 '복원력 계류장치'로 고박한 수상 태양광 발전 시설

수위적응식 복원력 계류장치 적용한 수상 태양광 사진

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