해상 풍력에 대해 들은 대로 정리해 보고

앞으로 어떻게 변해가는지 추이를 잘 살펴볼 필요가 있을 것 같습니다.

Turbine 을 바람의 힘으로 돌려서 전기를 얻어내는 방식의 해상풍력 발전은

북유럽을 중심으로 발전하여, 중국에 이어 한국에도 많은 기업들이 정부의 장려 정책에 따라 참여하고 있습니다.

하지만 한국에서는 아직 바람이 약하다, 건설비가 비싸서 채산성이 안나온다 등의 물음표 섞인 분석들이 많이 나오고 있는 상황이지만,

친환경, 신재생 에너지 라는 트렌드를 역행할 수는 없기에 열린 길을 어떻게 잘 만들어 갈지 고민을 해볼 필요가 있겠습니다.

인허가 등 절차적인 문제를 배제하고 가장 중요한 것은 지반조사라고 할 수 있겠습니다.
변화가 심하고 눈으로 확인하기 어려운 해저 지형을 어떻게 조사하느냐가 핵심일텐데요.

지반조사 간격은 항상 신뢰도 문제에 있어서 의문점이 되고, 기술자들 사이에서도 논란이 되는 이슈이기도 합니다. 적절한 지반조사를 통해 지반 모델을 필수적으로 진행하여 합리적인 설계가 될 수 있도록 하는 것이 중요합니다.

풍하중과 파도에 의한 하중을 고려하는 것이 무엇보다도 중요한데요.
Hydrodymanics 와 Wind Dymanics 에 대한 구현을 프로그램을 통해 고려하여 안전성과 경제성을 모두 만족하는 말뚝, Transition Piece 설계가 중요하겠습니다.

가장 중요한 것이 경제성일테니까요.

확실한 전력 생산의 보장이 된다면 신재생 에너지는 갈수록 단가의 혁신을 이루면서 주요한 에너지원으로 자리잡고, 에너지 전쟁에서 자립하고 굴복하지 않으려면, Cost of Energy 의 추이를 살피면서 시대의 흐름을 파악하는 것이 중요하겠습니다.

결국 전기자동차와 마찬가지로 정부 보조금을 통해 시작된 트렌드를 일정한 연착륙 기간이 지난 후에 보조금 없이도 경쟁력을 가질 수 있느냐가 사업의 성패라고 할 수 있겠습니다.

중국의 약진과 한국의 의문부호.

앞으로 더 지켜보면서 에너지 자립을 위해서 어떤 노력을 할 수 있을지 고민 또 고민해볼 필요가 있겠습니다.


기초적인 내용도 참조하면 좋겠네요.

https://huedor2.tistory.com/m/823

암이 예상되는 구간의 지반조사는 크게 2가지로 분류한다.
해당 내용은 설계를 위한 예비조사에 해당하며,

시공 중 조사가 중요한 터널 등에서는 A 계측 (갱내조사 FM, 내공변위, 천단변위계, 지표침하계, 락볼트인발시험, 일상계측 50m 마다), B 계측 (숏크리트 응력, 지표,지중침하계, 락볼트 축력시험, 지중변위계, 대표계측 200m) 를 통해 monitoring 을 중요하게 고려하여 지보타입 변경, 숏크리트 두께 변경 등에 참고하도록 한다. 그리고 터널의 경우 인접구조물에 대한 영향 또한 관찰이 필요하다.

다시 돌아가 예비 조사의 종류는 SPT 등에 따른 시추를 통한 실내시험, 물리탐사로 나뉜다.
SPT (: Split Spoon 의 경우 교란 시료가 얻어지며, Shelby Tube 를 사용하는 경우 Undisturbed Sample 을 얻어낼 수 있다.) 를 얻어낼 수 있음.

시추조사의 경우 촘촘하게 진행하지 못하고, 원하는 곳까지 굴착이 어려운 경우가 많아 (풍화암의 경우 SPT N 50/10~50/1) Risk 가 있으며 물리탐사는 지속적으로 방법들이 개발되고 있다고 볼 수 있다.

직접조사 = 시추조사 = 공내재하시험 = 실내시험

간접조사 = 물리탐사 = 비파괴검사 = 지표지질조사

물리탐사 : 중력, 전기비저항, 탄성파 등 이용
- 지표탐사 : 지표면에 센서를 설치하여 물리적 특성을 측정하여 역산
- 물리검층 : 시추공 내 probe 삽입. BIPS, BHTV
- 시추공탐사 : 시추공 사이를 이용. TSP

1. 지표탐사 : 굴절탄성파, 반사탄성파 (암반분류, 지보패턴, 연약대파악), 전기비저항(Electrical Resistivity), GPR (전파를 이용한 지장물조사, 이론상 10m, 주로 1~3m, 빠른 속도도 가능.)

2. 시추공탐사 : Downhole, Crosshole test, (동탄성계수 획득) Tomograph

3. 물리탐사 : BHTV, BIPS, 전기비저항시험, 음파, 방사능
- BHTV : Bore Hole TeleViewer. 초음파 주사. 심도별 주향과 경사 등 공내정보 확인. 공내수 필요. 탁해도 됨. 분석에 전문성이 필요함.
- BIPS : Borehole Image Process System. 사진을 찍어서 절리면을 관찰. (절리면 간격, 주향과 경사, 불연속면 여부 확인), 공내수가 있어도 되나 나공이 좋고, 깨끗하게 유지 필요.)


TSP : Tunnel Seismic Prediction,

터널 내 단층이나 불연속면에 반사된 탄성파 신호분석. 수진기를 깊이 위치시켜 표면파의 영향을 최소화.

터널 측벽의 측선을 따라 수진공과 발파공을 천공 -> 수신기 설치 -> 소량의 화약, 발파 -> 수진기 하나, 발파공 여러개.

실제 막장 관측(Face Mapping) 하면서 비교할 필요. 조합하여 지보타입 선정 필요.



선진수평보링 : 전방 지반상태 파악. 수평 선진 시추로 시료채취, 코어로부터 파쇄대, 연약층 경계 확인.

보너스로 주향과 경사

주향 : 불연속면과 수평면의 교선. N40E = S40W (북에서 동으로 40도 각도)
경사 : 불연속면의 각도 (각도 표기)
경사방향 : 수평면에 투사하여 북쪽에서 시계방향으로 잼 (각도 표기)
불연속면의 방향성을 파악하여 설치될 구조물의 안정성을 파악하고 분석함.

키워드 : 쐐기, 평면, 지반이완하중, 풍화정도, 지하수위 상승

지하수위 상승 - 파쇄대 전단저항력 감소 - 이완하중 슬라이드, 숏크리트 배면 토사 배출, 숏크리트 균열, 파단
앵커체 - 프리스트레스 손실, 지압판 변형, 정착길이 부족,
파쇄대 - 두터운, 낙반, 쐐기
내공변위 - 진행성균열
저토피지역 - 개착 혹은 선지보 후굴착

예방 대책 : 지반조사, 암판정, 내공변위 측정, 절리/파쇄대 방향 확인, 선지보네일링, 맥상그라우팅
지보 : 인버트, 숏크리트, Forepoling, Rock Bolt, Steel Rib, 강관다단 그라우팅, 채움그라우팅,

민원 : 갱구부선정, 중간개착

암반사면 : 원호, 평면, 쐐기, 전도 파괴
- 평면 : 절취 사면과 불연속면 방향이 일치 (RMR에서 - 요소)

평사투영 : 가상의 극점에서 평면에 투영함. 대원(경사), 극점(면과 수직인 점의 투영점), 불연속면 90/45 (주향과 경사), 마찰원이 클수록 마찰각이 작겠지, 불연속면 경사가 돌파를 하면 (각이 작고 같은 방향) Daylight 상태. (같은방향이면 위험한 경우)