10. 해상 풍력 단지 해체 철거

10-1. 해체 전략 및 기본 개념

해상 풍력발전단지는 통상 20년에서 30년 정도의 설계 수명을 기준으로 계획되는 장기 인프라이다. 이 기간이 도달하면 사업자는 수명 연장, 재전력화(repowering), 완전 해체라는 세 가지 선택지 중 하나를 결정해야 한다. 유럽에서는 이 선택을 단순히 경제성만으로 판단하지 않고, 구조적 안전성, 환경 규제, 해저 이용 계획, 전력계통 상황 등을 종합적으로 고려하여 결정하는 것이 일반적이다.

특히 북해와 발트해 주변 국가는 국제 해사 규범과 자국 법령을 통해 “해저의 안전 확보”와 “환경영향 최소화”를 해체의 가장 중요한 원칙으로 두고 있다. 이 원칙 아래에서 파일 기초를 해저면 아래 일부만 남기고 절단할 것인지, 완전히 인발 하여 제거할 것인지 같은 세부 전략이 결정된다.

유럽에서는 해상 풍력단지의 해체비가 대체로 설치비의 약 절반 수준으로 추정되며, 1MW당 10만~16만 달러 정도의 범위에 분포하는 것으로 분석된 사례가 많다. 일부 국가에서는 해상 풍력단지의 인허가 단계에서 이미 “해체 보증금”을 요구하여, 향후 사업자의 재무 상황과 관계없이 최소한의 해체가 수행될 수 있도록 제도적 장치를 마련하고 있다. 벨기에 연구 사례에서는 GW급 단지의 해체비가 총 수 억 유로에 달하며, 평균적으로 1MW당 수십만 유로 수준의 비용이 소요되는 것으로 나타난 바 있다.

이처럼 해체는 수명 종료 시점에 단지의 경제성을 크게 좌우하는 중요한 단계이므로, 초기 개발 단계에서부터 해체를 염두에 둔 설계와 계약 구조를 마련해 두는 것이 필요하다. 구체적인 비용 구조와 상세 분석은 별도의 DEPEX 장에서 다루되, 이 장에서는 해체 전략과 시공 관점의 큰 틀을 중심으로 정리한다.

이러한 전략·제도적 틀을 바탕으로 실제 해상 풍력단지 해체는 다음과 같은 단계별 절차에 따라 수행된다.

10-2. 단계별 해체 절차 (고정식 OWF 기준)

A. 사전검토 및 인허가

해체 절차의 첫 단계는 예비 타당성 검토이다. 이 단계에서는 단지의 현재 상태, 잔존 설비의 성능과 노후 정도, 향후 전력가격과 정책, 재전력화 가능성 등을 종합적으로 분석한다. 구조·피로 해석을 업데이트하여 추가 5~10년의 수명 연장이 가능한지 검토하고, 기존 기초와 케이블을 일부 재사용하면서 더 큰 출력의 터빈을 설치하는 재전력화 시나리오와 비교·분석을 수행한다. 이러한 검토를 통해 수명 연장이나 재전력화 보다 완전 해체가 더 합리적이라고 판단될 경우에만 해체 프로젝트가 본격적으로 추진된다.

이후 사업자는 상세 해체계획서를 작성하여 규제기관에 제출한다. 계획서에는 해체 대상 설비 목록, 공정별 시공 방법, 공정표와 주요 크리티컬 패스, 동원될 선박·장비의 제원과 수량, 안전·환경 관리 계획, 폐기물 처리 및 재활용 전략, 해저 복원 기준 등이 포함된다. 규제기관은 이를 검토하면서 해상 안전, 항로, 어업, 해양 생태계 영향 등을 판단하여 승인 여부를 결정한다. 이 과정에서 “해체 보증금”의 규모도 확정되며, 이는 추정 해체비와 시장 리스크를 반영하여 산정된다. 승인 이후에는 항행 통보, 어업인 및 이해관계자 통지, 해역 사용 제한 구역 설정 등이 순차적으로 진행된다.

또한 해체 착수 전에는 정밀 해저조사가 필수로 수행된다. 조사선에서 사이드스캔 소나와 멀티빔 음향측심을 사용해 케이블 매설 깊이, 사석 및 콘크리트 매트리스, 자유스팬, 침적물, 과거 공사 잔해를 확인하고, ROV를 투입해 기초 주변의 상태와 구조물 손상 여부를 점검한다. 이 조사 결과는 이후 해체 공법·공정·선박 선정에 직접적인 입력값으로 사용된다.

B. 케이블 및 보호재 철거

해상 풍력단지 해체에서 케이블 철거는 매우 중요한 비중을 차지한다. 우선 내부망(Inter-array) 케이블과 외부망 송전(Export) 케이블 주변을 덮고 있는 사석, 콘크리트 매트리스, 보호 튜브 등의 보호재를 제거해야 한다. 이를 위해 Mass Flow Excavator, 워터 제트, 메커니컬 커터, 작업용 ROV 등이 조합되어 사용된다. 장비의 목적은 토사와 보호재를 선택적으로 제거해 케이블을 노출시키되, 케이블 자체의 손상을 최소화하는 데 있다.

육상과 연결되는 랜드폴 구간에서는 해상과 육상 작업이 긴밀히 조정된다. 해변 또는 HDD 강관 인입부 주변을 굴착해 케이블을 노출시키고, 전기적으로 완전히 차단·방전한 뒤 안전을 확보한다. 육상에서는 굴착기, 윈치, 롤러, 이동식 크레인 등이 동원되고, 해상에서는 케이블 설치선이나 케이블 바지선이 대기하면서 노출된 케이블을 선박 위로 끌어올린다. 유럽에서는 내부망 케이블을 원칙적으로 전량 회수하는 방향으로 규범이 정착되는 추세이며, 송전 케이블은 향후 재개발 계획, 환경 기준, 경제성을 고려해 유지 또는 철거를 선택하는 방식이 사용된다.

C. 해상 변전소(OSS) 해체