Page 41 - 2022 한국해안해양공학회

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해안과 해양 최신기술동향
2022 July vol.12

축 및 더운 바람을 배출하는 실외기 미사용으로 도심지의 참 / 고 / 문 / 헌 선박에 대한 세굴방지공 설계법 고찰
열섬 현상 방지가 가능하다. 또한 수열에너지는 시설투자가 1. 환경부, 2020, 친환경 수열에너지 활성화 방안
2. 서울시, 2020, 서울시 수열에너지 이용 확대 전략
대부분인 태양광, 풍력 등의 재생에너지에 비해 고용유발 효
3. 한국수자원공사, 2020, 친환경 수열에너지 사업 추진 현황
과가 크다는 장점이 있어서, 설계‧장치‧운영‧보수 등으로 4. 한국수자원공사, 2016, 물에서 얻는 '수열에너지' 활용방안에 나서(보
10억 원당 9.6명의 고용창출 효과가 있을 것으로 추산되며, 도자료) 이 대 환
5. 정재원 외, 2017, 국내 하수 및 하천수의 수열에너지 활용사례, 물과 현대건설 책임연구원
수열에너지를 활용한 연관 기술들의 발달로 중소기업 활성 dh.lee@hdec.co.kr
미래, 50(10)
화는 물론 녹색산업의 신기술 개발을 통한 기술 수출 등의 6. 홍시현, 2019, 물은 에너지다, 투데이에너지 기사
효과가 기대된다. 7. 국가법령정보센터, 2020, 신에너지 및 재생에너지 개발‧이용‧보급
촉진법
5. 맺음말
1. 서 론 - Thruster 최대 출력(Pthruster, kW) = 87.5Bs - 1350
우리나라는 3면이 바다로 둘러싸여 있고, 한강, 낙동강, 금강 - Thruster 직경(Dthruster, m) = 0.05Bs + 0.5
항만 구조물 저면부에 발생하는 세굴은 크게 두 가지 경우로
및 영산강 등의 주요하천 등 어느 나라보다 활용할 수 있는 수 - Main Propeller 출력(Pmain, kW) = 2800Bs – 60000
구분된다. 첫째는 항만 구조물에 작용하는 파랑 및 조류의 영
자원이 매우 풍부한 자연조건을 갖추고 있다. 만약 수심 - Main Propeller 직경(Dmain, m) = 0.15Bs + 1.2
향으로 발생하는 세굴이며 호안 구조물에서 주로 발생한다.
100m 이상, 5℃ 이하의 차가운 해수를 이용하면 직접 열 교 여기서, Bs : 선박의 폭(m)
둘째는 선박의 접‧이안 시 작동하는 선박 screw(Main Pro-
환에 의한 냉방이 가능하고, 깊은 바다에서 분출되는 열수를
peller 또는 Thruster)에 의한 세굴이며 안벽 구조물에서 발생
이용하면 직접 열 교환에 의한 난방까지 가능해진다. 특히 바 또한 선박 접안 시 Main Propeller의 경우 최대 출력의
한다.
다는 에너지원으로써 무한하다는 장점을 가지고 있기 때문에, 5~15%, Thruster의 경우 최대 출력의 100%를 고려하도록
이 중 선박 screw에 의한 세굴에 대응하기 위한 안벽 구조물
전력을 많이 사용하는 데이터센터와 같은 에너지 다소비 시설 안내되고 있다.
의 세굴방지공 설계 방법은 국내외 설계기준에서는 제시하고
에 적용할 수 있는 최적화된 에너지로 주목받고 있다.
있지 않지만, PIANC WG180 보고서에 비교적 자세하게 안내
이와 같이 수열에너지는 점차 강화되고 있는 환경규제 및 탄 2.2 유출 유속 계산
되고 있다.
소중립에 점차 많은 비중의 역할을 할 수 있을 것으로 기대되
제공된 또는 추정된 선박 제원을 바탕으로 유출 유속은 아래
는 에너지원으로, '22년 6월 한국에너지공단에서 발표한 신재 와 같이 계산할 수 있다.

생 에너지원별 보정계수에 해수의 계수가 증가하고, 하천수가 2. 선박에 대한 세굴방지공 설계법
신규로 포함되는 등 수열의 중요성이 강조되고 있으나, 산업 선박에 대한 세굴방지공 설계는 다음의 단계로 진행된다.
- Main 프로펠러 유출 유속 :
부의 신재생 에너지 공급인증서(REC) 가중치에는 포함되지 ① 대상선박 결정
않는 등 아직은 과도기라 할 수 있다. 또한 해수, 하천수, 수 ② 대상선박의 screw 제원 결정(Dimension 및 설계 출력 등)

호, 지하수 등의 수원을 에너지원으로 활용 후 방류하는 경우 ③ screw에서 분사되는 유출 유속 계산 - Thruster 유출 유속 :
유량, 수온 및 수질의 변동과 같은 환경적인 영향에 대한 검토 ④ ③의 유속으로 인한 원지반에서의 유속 추정
와, 표준화 및 모듈화된 시스템으로 기존의 냉‧난방 시스템과 ⑤ ④의 유속에 대하여 안정한 세굴방지공 단면 설계 여기서,
연계하여 활용할 수 있는 기술개발 등 해결해야 할 과제도 동 ⑥ 세굴방지공 설치 범위 결정 C 3 : Propeller 형식별 계수(Ducted propeller : 1.17, Free

시에 가지고 있다. propeller : 1.48)
물이 주는 클린에너지인 수열에너지의 활용에 대한 적극적인 2.1 대상선박(Design Vessel) 및 제원 결정 f p : 설치한 엔진파워의 %
기술개발, 제도적인 뒷받침 및 제반사항에 대한 검토가 필요한 P D , P thruster : 설치한 최대 엔진 파워, Thruster의 설치 파워
일반적으로 입찰안내서에서 제공되는 대상선박 정보는 선박의
단계라 할 수 있다. P w : 해수 단위중량
길이(LOA)와 선박의 폭(Beam) 정도로 제한된 정보만 제공되 : Propeller, Thruster 직경
는 경우가 많은데 PIANC WG180 보고서에서는 선박의 기초 D p , D thruster

정보만으로도 선박의 기타 제원을 예측하여 screw에 의한 유
속을 산정하는 방법을 아래와 같이 제시하고 있다.