Offshore Substation (OSS)란 무엇인가?

해상 풍력 발전소는 바다 위에서 전력을 생산하는데, 그 전력을 육지로 전달하는 중간 과정에서 중요한 역할을 하는 것이 바로 Offshore Substation (OSS, 해상 변전소)입니다. 해상 풍력 발전에서 생산된 전력은 높은 전압으로 변환하여 장거리 전송이 필요하며, 이 과정에서 OSS는 전력 변환과 분배의 핵심 장치로 기능합니다. OSS는 발전소에서 생산된 전기를 육지의 전력망에 효율적으로 연결하여 전력 손실을 최소화하고, 안정적인 공급을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.

 

1. OSS의 구성 요소 및 역할

Offshore Substation은 크게 변압기, 스위치 기어, 전력 변환기 등의 핵심 설비들로 구성되어 있습니다. 변압기는 낮은 전압을 높은 전압으로 변환하여 송전 손실을 줄이는 역할을 하며, 스위치 기어는 전력의 흐름을 제어하고 안전한 시스템 운영을 보장합니다. 이러한 시스템은 해상 풍력 발전소에서 생산된 전기가 해안까지 안정적으로 도달할 수 있도록 도와줍니다.

 

2. Offshore substation의 설계 및 제작 과정

OSS는 해상이라는 특수한 환경에서 설치되기 때문에 내구성과 안정성, 그리고 유지 보수의 용이성을 고려한 설계가 필수적입니다. 특히 해상 환경에서는 바람, 파도, 염분 등의 다양한 자연 요인에 의해 장비가 손상될 위험이 높습니다. 따라서 장비와 소재 선택에 있어 철저한 방수 및 내구성이 요구됩니다.

설계 단계에서 중요한 요소로는 해상 풍력 발전소의 규모, 위치, 해저 케이블의 길이 등이 있으며, 이에 따라 변압기 및 기타 전력 설비의 용량이 결정됩니다. 이 과정은 국내외 여러 설계 업체들이 참여하여 이루어지며, 그들의 기술력에 따라 시스템의 효율성과 유지 보수의 난이도가 결정됩니다.

 

3. 해외 OSS 설계 업체

세계적으로 OSS 설계에 전문성을 가진 몇몇 주요 기업들이 있습니다. 그중 ABB와 Siemens Energy는 글로벌 해상 풍력 산업에서 중요한 역할을 하는 대표적인 기업입니다.

• ABB: 스위스에 본사를 둔 이 회사는 전력망과 자동화 기술에서 세계적인 선두주자입니다. OSS 설계와 관련해서도 지속 가능한 에너지 솔루션을 제공하며, 효율적인 전력 관리와 안전한 시스템 설계를 목표로 하고 있습니다.
• Siemens Energy: 독일의 Siemens Energy는 전 세계 풍력 발전 프로젝트에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 특히 대규모 해상 풍력 프로젝트에서 OSS 설계와 관련된 최첨단 기술을 보유하고 있으며, 여러 국가에서 성공적으로 프로젝트를 수행해 왔습니다.

이들 기업은 해상 풍력 발전과 OSS 시스템 설계에서 오랜 경험과 혁신적인 기술을 바탕으로 글로벌 시장에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다.

 

4. Offshore substation Design Company

Offshore Substation (OSS) 설계와 관련된 주요 업체들은 글로벌 해상 풍력 발전 시장에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 여기에는 특히 Semco Maritime, ISC Consulting Engineers, Technip Energies, ODE 및 DNV가 포함됩니다.

1. Semco Maritime: 덴마크의 Semco Maritime은 20년 이상의 경험을 바탕으로, 해상 변전소 설계 및 시공에서 글로벌 리더로 자리잡았습니다. 특히 해상 풍력 발전소를 육지 전력망과 연결하는 완전한 전력 인프라 솔루션을 제공하며, 고정식과 부유식 변전소 모두에 대한 설계를 다룹니다​
2. ISC Consulting Engineers: ISC는 세계 최초의 해상 풍력 발전 고정식 변전소를 설계한 기업으로, 현재까지 45개 이상의 변전소를 설계한 경험이 있습니다. 이들은 특히 Semco Maritime과 협력하여 부유식 변전소 설계에 집중하고 있습니다​
3. Technip Energies: 이 회사는 Inocean과 함께 부유식 해상 변전소의 설계를 개발하고 있으며, 대규모 풍력 발전소를 지원할 수 있는 신뢰성 높은 변전소 개념을 제안하고 있습니다​.
4. DORIS(ODE): DORIS(ODE)는 해상 변전소 설계 및 관리에서 20년 이상의 경험을 가지고 있으며, 다학문적인 설계 팀을 통해 고객 맞춤형 변전소를 제공합니다. 특히 다양한 형태의 상부 구조 설계와 기초 구조 설계에 강점을 보입니다​
5. DNV: DNV는 해상 부유식 변전소에 대한 기술 표준을 설정하기 위해 여러 회사와 협력하고 있으며, 부유식 변전소 설계와 관련된 기술적 격차를 해결하기 위한 연구 프로젝트를 주도하고 있습니다​.

5. 국내 OSS 제작 업체

국내에서도 OSS 제작에 있어 기술력을 갖춘 업체들이 다수 있습니다. 국내 업체들은 해외 기술력을 기반으로 하면서도 점차 독자적인 기술력을 확보하며 글로벌 경쟁력을 키워가고 있습니다. 대표적인 OSS 제작 업체로는 현대중공업과 삼성중공업이 있습니다.

• 현대중공업: 해양 구조물 및 해상 플랜트 분야에서 오랜 경험을 쌓아온 현대중공업은 국내외 다양한 OSS 프로젝트에 참여하고 있습니다. 이 회사는 특히 해상 구조물 제작 기술에서 강점을 보여 왔으며, OSS 제작에 필요한 모든 기술과 시설을 갖추고 있습니다.
• 삼성중공업: 해양 플랜트와 조선업 분야에서 두각을 나타내는 삼성중공업은 최근 해상 풍력 발전에 관심을 기울이며, OSS 제작에 필요한 기술력과 인프라를 확보하고 있습니다. 삼성중공업은 특히 대규모 프로젝트에서 경쟁력 있는 가격과 품질을 자랑합니다.

이러한 국내 기업들은 해상 풍력 발전 산업의 성장에 발맞춰 OSS 제작 기술을 꾸준히 발전시키고 있으며, 해외 OSS 설계 업체들과 협력해 글로벌 시장에서도 영향력을 확대해 나가고 있습니다.

 

6. Offshore Substation 시장의 전망

해상 풍력 발전은 재생 에너지 시장에서 중요한 위치를 차지하고 있으며, 특히 탄소 중립 목표 달성을 위한 핵심적인 에너지원으로 자리잡고 있습니다. 이에 따라 OSS의 수요도 급격히 증가할 것으로 예상됩니다. 유럽과 북미를 중심으로 해상 풍력 발전 프로젝트가 활발하게 진행 중이며, 아시아 시장에서도 큰 성장이 기대됩니다.

특히 국내의 경우 정부가 해상 풍력 발전에 대한 투자를 적극적으로 확대하고 있어, 국내 기업들이 OSS 설계와 제작 분야에서 글로벌 경쟁력을 확보할 수 있는 좋은 기회를 맞이하고 있습니다.

 

결론

Offshore Substation은 해상 풍력 발전의 필수적인 요소로, 전력 변환과 송전의 핵심적인 역할을 담당하고 있습니다. 해외 설계 업체와 국내 제작 업체 간의 협력이 중요한데, 이를 통해 효율적이고 안전한 시스템을 구축할 수 있습니다. 앞으로도 해상 풍력 발전이 지속적으로 성장함에 따라 OSS의 중요성은 더욱 커질 것이며, 관련 기술 개발과 시장 확대도 빠르게 이루어질 것으로 기대됩니다.