5. 해저 케이블 운반·설치 선박 운영

Cable Laying Vessel Working

A. 해저 케이블 선박(CLV)

해상 풍력 프로젝트에서 전력을 안정적으로 육상까지 송전하기 위해 반드시 거쳐야 할 핵심 공정이 바로 해저 케이블 설치 작업이다. 풍력 터빈에서 발생한 전기는 해저케이블로 변전소와 육상 계통으로 연결되어야만 비로소 상업적인 발전이 가능해진다.

이 중요한 공정을 수행하는 핵심 장비가 바로 케이블 운반·설치 전용 선박인 CLV(Cable Laying Vessel)이며, 이공정은 케이블 적재, 운송, 포설, 매설, 연결로 이어져 해상 풍력 발전의 실질적 완성도를 결정짓는다.

해상 풍력 단지의 대형화가 가속화되면서 해저 케이블의 길이와 송전 용량도 함께 증가하고 있다. 최근 프로젝트의 경우 단일 케이블 구간만 수십 킬로미터를 넘기며, 220kV급 이상의 고전압 케이블이 일반화되고 있다. 이로 인해 해저 케이블의 직경과 무게도 증가하고, 시공의 난이도 역시 극대화되고 있다.

케이블은 생산된 후 거대한 드럼 형태로 CLV에 적재된다. 한 선박에 탑재되는 케이블의 길이는 최대 수백 킬로미터에 이르며, 선박에 장착된 대형 회전형 케이블 턴테이블(Turn Table)에 감겨 운반된다. CLV의 가장 핵심적인 역할은 이 케이블을 정확한 경로에 맞춰 해저에 포설, 매설하는 작업이다. 이를 위해 CLV는 고도의 DP(Dynamic Positioning) 시스템을 갖추고, 케이블 설치 경로를 따라 정밀하게 움직이며 작업을 수행한다.

해저 케이블 설치 작업은 크게 터빈 간 내부 연결 케이블(Inter Array Cable)과 변전소에서 육상 계통으로 연결하는 송전 케이블(Export Cable)로 나뉜다. 두 공정 모두 CLV가 투입되며, 각각의 목적과 환경에 맞는 기술과 장비가 사용된다.

터빈 간 케이블(Array Cable)은 해상 풍력 단지 내에서 각각의 발전기를 연결해 변전소로 전력을 모으는 역할을 한다. 보통 66kV급 고압 케이블이 사용되며, 케이블의 굴곡과 최소 곡률 반경이 시공의 핵심 관건이 된다. CLV는 케이블을 선박 후미의 케이블 라인에서 해저로 내리며, 곡률과 장력을 실시간으로 모니터링해 케이블의 손상을 방지한다.

송전 케이블(Export Cable)은 해상 변전소에서 육상 변전소까지 전력을 전달하는 핵심 구간이다. 보통 220kV 이상의 초고압 케이블이 사용되며, 케이블 자체의 무게와 직경이 매우 크다. 이 작업은 단순히 케이블을 해저에 내려놓는 수준이 아니라, 정확한 매설과 케이블 보호 공정까지 포함되어 고도의 기술력과 경험이 필요하다.

B. CLV의 작업 공정과 주요 공정 순서

CLV가 수행하는 해저 케이블 공사는 일반적으로 다음과 같은 체계적인 순서로 진행된다.

1. 공사 준비 및 엔지니어링

해저지형·지반 조사 결과를 반영해 케이블 루트(Route)를 확정하고, 장력·곡률·수심 조건을 검토하는 상세 설계를 수행한다.

터빈, 해상 변전소, 육상 접속점의 인터페이스 조건을 정리하고, 조류·파랑·타 선박 통항·어업 활동을 고려한 작업 윈도우와 안전 환경계획을 수립한다.

2. 케이블 적재(Loading)와 선내 준비

공장에서 생산된 해저 케이블을 케이블 공장 전용 부두에서 CLV의 턴테이블 또는 케이블 탱크로 적재하고, 장력과 비틀림을 엄격히 관리한다.

케이블 엔드 연결 보호, 케이블 레이아웃, 선내 케이블 가이드 장비의 세팅, 전기·광섬유 연속성 시험 등이 동시에 수행된다.

3. 해상 이동 및 위치 설정