핵심기술 도출 - 한국해양과학기술원

기술수요조사를 통해 제안된 기술들을 분야별로 표로 정리하여 제시함

제안된 기술에 대한 분야별로 정리하면

‘

해양과학조사

’, ‘

첨단 해양장비

테스트베드

’, ‘

친해양공간

’, ‘

구조물 리모델링

’,

그리고

‘

해양에너지 개발

’

분야로 크게 나눌 수 있음

-‘구조물 리모델링’분야는 동해 가스전의 해양관측플랫폼으로 전환을 위해 기본적이며 핵심적인 분야로 분석되어 첫 번째 핵심기술로 도출

해양에너지 개발 분야에 제안된

‘

국산형 부유식 해상풍력터빈의 개발 및

실증시험 연구

’

내용은 본 기획연구의 범위를 벗어나며

현재 울산시와 한국 석유공사에서 수행 중인 내용에 부합한 것으로 판단하여 핵심기술 도출에 반영하지 않음

분야별로 정리된 기술들을 정리하면 다음 그림과 같음

그림

4.1

동해 가스전의 해양수산부 활용방안 개요

기술분야 제안기술명 구조물

리모델링 분야

동해 가스전 해양구조물의 재사용을 위한 안정성 평가 및 건전도 평가기술 개발

Oil & Gas Decommission Industry

동해 가스전 상부 구조물 재활용을 위한 리모델링 기술개발

자원플랜트 실증 플랫폼 기반 생산 및 해체 공정 통합관리기술 개발

해양 과학조사

분야

동해 가스전 해양과학기지 기능 수행을 위한 관측시스템 구축

동해 남부 해양과정 장기 모니터링을 위한 해양관측시스템 구축과 활용 동해 가스전을 활용한 동해상 폭발저기압 기인 이상파랑 모니터링 및 발생 기작 연구

동해 기후변화로 인한 해양생태계 구조 변동 모니터링 구축 동해 가스전을 활용한 무인체 활용 해양관측플랫폼 구축 해양기상관측과 생태계 상시관찰기지 활용

남동연안 냉수대 발생 예측 고도화를 위한 대한해협 저층냉수 변동 모니터링 시스템 구축

재해성 고파랑

(

너울성 고파랑과 지진해일

)

탐지를 위한 관측시스템 구축 동해 가스전 주변해 동한난류 계절 및 경년변동 감시

동해 광역 표층해류 관측을 통한 물질순환 거동 특성 파악

한반도 동남해 해역의 물질이동

순환 특성과 미세먼지의 해양환경 영향평가

Ocean Observatory Station

프로젝트

무인자동화 해양관측 플랫폼 기술개발 첨단

해양장비 테스트

베드 분야

동해 가스전 빅데이터 실시간 공유를 위한 해양통신 네트워크 인프라 구축 및 기술 개발

수중로봇 테스트베드

MOVE4.0(

해양로봇

∙ICT

융합기술 개발사업

)

연계 연구

해양 감시 레이더 성능 시험을 위한 테스트베드 구축 및 활용 해양장비 실해역 테스트 시스템 개발

친해양 공간 분야

동해 가스전을 이용한 수중관광인프라 기술 개발 해양구조를 위한 잠수사 해상훈련장 구축 기획연구 노후 해양플랜트 시설의 인공어초로의 활용

해저기지 건설 운영 기술개발

동해가스전

(

동해 해양과학기지

)

의 해양레저 연계 방안 해양

에너지 개발 분야

국산형 부유식 해상풍력터빈의 개발 및 실증시험 연구

표

4.1

분야별 핵심기술

□ 핵심기술1: 동해 가스전 최적 리모델링 기술

연구목표

동해 가스전의 장기 활용과 해양과학조사

첨단 해양장비 테 스트베드

그리고 친해양 공간으로 활용하기 위해 필요한 안정성 진단 및 확보와 최적의 리모델링 방안 도출

연구내용

- 구조물의 안전진단 및 정밀점검을 통한 상부 구조물 부식 및 손상도 평가 기술개발

- 최적 크레인 적용을 위한 구조물 해체 및 Decommissioning 기술개발 - 구조물 용도변경을 위한 BIM (Building Information Modeling) 기법을

적용한 구조물 계획 및 구조 Re-modeling 기술개발

- 기존 상부구조물 및 구조부재를 이용한 해양과학조사 상부구조물 설계 기술개발

- 기존 쟈켓구조물의 연결부를 고려한 리모델링 상부구조물 설치 기술개발 - 구조물의 안전진단 및 정밀점검을 통한 부식 및 손상도 평가 기술개발 - 구조물 설계도서 검토 및 현상황을 반영한 구조모델 기술 개발 - 구조해석 및 피로수명 평가, 사용성, 내구성 평가에 의한 구조물 잔존

수명 예측 기술개발

- 구조물의 해체단계별 고유주기분석에 따른 구조물 건전도 평가기술 개발

활용방안 및 기대효과

- 해양구조물 부식 상태 및 안정성 평가 구조물로 활용

- 해양구조물 현상태 및 상부 구조물 해체 단계별 구조물의 고유주기 및 파랑작용에 따른 거동특성 파악

- 운영 완료된 해양구조물의 안전진단 및 정밀점검을 통한 부식 및 손 상도 평가 및 구조해석을 통한 피로수명 평가, 사용성 및 내구성 평 가에 의한 구조물 잔존수명 예측 기술을 개발하여 해양구조물 재사 용에 따른 구조물 안정성 평가 및 성능평가 기술 확보

- 안정성 평가 및 성능평가 기술개발을 통해 운영 중인 해양과학기지

및 해상풍력구조물의 수명연장 및 재활용 평가에 적용하여 경제적이 고 친환경적인 해양구조물 활용계획 수립

□ 핵심기술2: 동해 가스전 해양과학조사 기능 전환 기술

연구목표

동해 가스전의 해양과학기지 기능 수행을 위한 관측

제어

통신

운영 체계 구축을 통한 해양과학분야 기여 극대화

연구내용

- 동해 해양관측 및 연구 수요에 따른 해양관측시스템 구축 연구 - Digital offshore platform 기반 해양 정보 클러스터 구축

- 해저 지진 및 지진해일 모니터링 체계구축

- 동해상 폭발저기압 기인 이상파랑 모니터링 및 발생기작 연구 그림

4.2

동해 가스전의 리모델링으로 해양과학조사 목적으로 기능 전환

동해의

차원 장기 해양관측시스템 및 첨단 해양장비 테스트베드 기능 고도화

- 동해 남부 해양과정 장기 모니터링 시스템 구축: 대마난류의 분기, 사행, 저층냉수, 연안 용승, 소용돌이, 내부 조석파, 혼합 및 수괴 변 형을 관측하고 동해 전체의 순환과 지역 기후 기상 연구

- 동해 기후변화로 인한 해양생태계 구조 변동 모니터링 체계 구축 - 동해 가스전 해양과학조사 정보 및 해양장비 실시간 제어를 위한 장

거리·고용량 해양통신 인프라 설계 및 구축

- 동해 가스전을 거점으로 한 무인체 해양관측 기술 개발 및 무인자동 화 해양관측플랫폼 구축: 무인체 자동 전원 공급장치, 도킹 스테이션 모듈 개발 등

o 활용방안 및 기대효과

- 동해 남부 해역의 주요 해양과정에 대한 이해도와 예측력을 향상 - 현장관측을 통한 우리나라 주변 연근해의 기후변화-해양생태계 연결

고리 파악

- 기초생태계 내 해양환경과 주요 일차생산자와의 상관성 조사를 통한 해양생태계 내부 질소·탄소 순환, 유기물 순환 확립

- 기후 변화-해양생태계 주요 일차생산자 연구를 통한 해양생태계 관 리·보전·발전에 필요한 과학적 정보 제공 및 각 해역의 기초생태 계에 대한 적합한 정책수립 기여

- 해양관측플랫폼 설계 및 원천기술 개발을 통한 신산업 육성 - 해양장비산업 활성화 및 해양관측 신서비스 산업 개발 - 해양 4차 산업혁명 시대를 위한 빅데이터 획득 기반 마련

- 무인체를 활용하여 계획 중인 가스전 주변 부유식 해상풍력단지의 관리 시스템 구축 가능

- 기존 해양과학기지와 연계한 한반도 해역 장기 모니터링 체계 확보

그림

4.3

울산

동해 가스전

울릉 분지로 연결되는

차원 해양관측체계 개념도

□ 핵심기술3: 동해 가스전 기반 첨단 해양장비 테스트베드 구축 기술

연구목표

동해 가스전 하부구조물을 활용한 첨단 해양장비의 실용화와

산업화를 위한 실증 테스트베드 확보

연구내용

- 수중로봇을 비롯한 해양장비 및 부품의 실해역 작업 성능 및 기능 분석을 위한 분석 방안 수립

- 해양플랜트 수중로봇 개발 후 실적확보를 할 수 있는 Well Head에 설치된 Subsea X-mas Tree 등의 해저장비 설치 및 철거작업을 실제로 수행하는 장치 및 테스트베드 시스템 개발

- 기능 및 작업 성능 분석을 위한 실해역 실험시설(구조물, 모니터링 시설 등) 구축

- 해양장비 검증 체계 수립 및 표준화 연구 - 테스트베드 운용 기술 개발

활용방안 및 기대효과

- 해양장비 실증 테스트베드로 활용

- 자켓 구초물을 이용한 유영식 ROV의 작업 성능 연구

- 해저 파이프라인 점검 및 유지관리 방안 연구

- 해저케이블 및 파이프라인 시공 및 유지보수 테스트베드 활용 연구 - 해양장비 및 관련 부품의 성능 분석 및 실험 데이터 축적을 통한 신뢰성 제고 - 해양장비 테스트 시스템 확보로 해양장비 및 관련 부품 비즈니스 확대 - 해양장비를 활용한 해양구조물 시공 방법 개선으로 해양환경 훼손 감소 - 동해 가스전의 해양관측시스템 구축 및 운영, 유지, 관리에 첨단 해

양장비를 활용하고 테스트함으로써 첨단 해양장비 개발을 위한 Track Record 확보

- 전 세계적인 해양구조물 활용 및 해체 시장 확대로 관련 산업분야 활성화

그림

4.4

수중로봇 실해역 테스트

(

출처

한국해양과학기술원

)

□ 핵심기술4: 동해 가스전 기반 친해양 공간 창출 기술

연구목표

동해 가스전을 기반으로 한 인간

자연

과학 관광레저 콘텐츠 및 친환경 복합 수중관광 인프라 핵심 기술 개발

연구내용

- 해역 특성에 맞는 수중관광 콘텐츠 및 필요 인프라 도출 - 동해가스전을 활용한 인프라 관광기술 개발

- 수중관광인프라 연결 및 이동 시설물(수중기차, 수중터널, 수중트램,

수중케이블카 등) 설계시공 기술

- ICT 기반 수중관광인프라 안전관리 및 제어 기술 - 수중생태환경 활성화 기술 및 관광자원화

활용방안 및 기대효과

- 최첨단 동해가스전 시설물을 스테이션화(오일&가스 박물관화)하여 동해 가스전의 관광 인프라화

- 동해가스전과 주변의 시설물, 장비테스트 베드 현장을 견학할 수 있 는 수중곤돌라, 수중케이블카 등의 이동 인프라 기술개발- 전 세계 적인 해양구조물 활용 및 해체 시장 확대로 관련 산업분야 활성화 - 수중 복합 인프라의 건설기술 확보와 실증 프로젝트의 실현을 통해

서 세계최초의 수중 복합 관광인프라 건설 기술 확보

- 지역사회와 연계하여 수중 관광 인프라를 구축하고 이를 통하여 새 로운 국제 관광도시 콘텐츠 제공으로 부가가치 및 고용 창출 등 국 가와 지역 경제발전 동력 제공

- 해양생태 복원, 활성화 및 관광자원화를 통한 부가가치 창출

- 수중관광인프라를 활용한 새로운 해양공간 조성과 신산업 창출을 통 한 수중 인프라 세계시장 진출 기반 마련

- 동해가스전 주변의 생태계 복원의 관심과 투자 모델을 제공

- 국민의 다양한 해양레저관광 수요 대응 및 창출을 통한 국민 삶의 질 향상