우리는 매일 숫자로 표현되는 통계적 지표의 홍수 속에서 살고 있다. 코로나 확진자 수, 주가지수, 물가지수, 제품 불량률 등 다양한 지표가 숫자로 표시되며, 매우 중요하게 다루어진다. 정부 조직에 통계청이 존재하는 이유도 이러한 통계 지표의 중요성 때문이다. 숫자로 표현되는 통계 지표는 데이터 분석과 의사 결정 과정에서 매우 중요한 역할을 한다. 다음은 그 중요성을 설명하는 몇 가지 이유이다.

① 객관적인 정보 제공: 주관적인 판단을 최소화하고 객관적인 정보를 제공하여 다양한 이해관계자 간의 의견 충돌을 줄이고 일관된 이해를 가능하게 한다. ② 데이터 요약: 대량의 데이터를 요약하고 패턴을 식별하며 중요한 정보를 추출하여 데이터의 복잡성을 줄이고 핵심 정보에 집중할 수 있게 한다. ③ 결정 지원: 기업은 수익, 비용, 이익률 등의 숫자를 사용하여 비즈니스 전략을 개발하고 경영을 최적화해 준다. ④ 비교 가능성: 숫자는 다른 데이터 집합과 비교하기에 편리하며, 동일한 표준을 기반으로 상황을 비교하고 경향을 파악할 수 있게 해준다. ⑤ 예측과 모델링: 통계 지표는 예측 모델을 구축하고 향후 동향을 예측하는 데 사용된다. ⑥ 품질 향상: 품질 관리 및 향상을 위해 제품 불량률, 서비스 만족도 등을 모니터링하고 개선한다. ⑦ 정책과 정부 운영: 정책 결정자는 통계를 사용하여 정책 효과를 모니터링하고 정부 프로그램의 성과를 측정한다. ⑧ 연구와 학문: 연구 수행과 학문적 발전을 위해 통계 데이터는 필수적이다.

결국, 숫자로 표현된 통계 지표는 정보를 정확하게 전달하고, 의사 결정을 지원하며, 비교 가능성을 제공하여 다양한 분야에서 중요한 역할을 한다. 이러한 지표는 현대 사회에서 데이터 기반 의사 결정의 핵심 요소 중 하나로, 콘크리트 산업을 포함한 다양한 산업의 발전에도 큰 영향을 미칠 것이 분명하다.

각설하고, 이번 호에서는 전임 정부 시절 에너지 안보, 환경, 경제성 문제 등으로 원자력발전 신규 건설을 전면 중단하고, 신재생에너지로 태양광, 해상풍력 등에 많은 집중투자를 해왔다. 그래서 본 검토는 해상풍력 건설 때 기초 부위에 사용되는 시멘트 재료에 대하여 잠시 생각해 보려고 한다. 해상풍력발전은 안전하고 경제적인 신재생에너지원으로 알려졌지만, 바다 한가운데에 풍력발전기를 세우는 공사는 매우 어려운 작업이다. 해상풍력발전기의 거대한 구조와 날개에서 받는 바람 하중과 파도와 조류 등 해양 환경의 영향에서 해상풍력발전기를 안전하게 지지하기 위해서는 기초가 매우 견고해야 한다. 

특히, 해상풍력발전기의 70% 이상이 모노 파일을 기초로 사용하며, 해상풍력발전기의 모노 파일과 타워를 연결하는 연결부위를 시멘트그라우트로 충진하고 있다. 모노 파일을 사용하는 해상풍력발전기는 전기의 용량에 따라서 다양하지만, 현재 많이 사용하고 있는 2MW 터빈을 갖는 해상풍력발전기의 경우에 터빈의 무게만 300t이며, 바다의 심도가 30∼40m인 곳에 설치하게 된다. 모노 파일의 하부와 상부를 연결하는 연결부위는 지름이 약 4m이고, 철판 두께가 57∼37mm인 것을 사용하며, 자체무게가 약 120t이 넘습니다. 모노 파일의 하부와 상부의 연결부위는 주로 배가 접안하는 용도 등으로 사용하고 있다. 모노 파일은 공장에서 제작한 후에 현장으로 운반해서 조립하게 된다. (임명관 외, KIEAE 저널, 2015년) 

실제로 해상풍력발전단지를 건설할 때 풍력발전기의 기초 공사는 전체 시공비의 35~40%를 차지할 정도로 매우 중요합니다. 그동안의 국내 연구 동향을 보면 한국건설기술연구원에서 국내 실정에 적합한 해상풍력 발전용 모노 파일 설계법 및 시공 시스템을 개발과, 직경 5m에 가까운 대구경 모노 파일을 효율적으로 시공하기 위하여 기존 장비에 비해 3배 이상 굴착 속도가 빠르고 천공 수직도가 1/300 이하가 되도록 시공이 가능하며, 수심 30m까지도 장비 사용이 가능한 대구경 암반 굴착장치 개발에 성공하였다. (조삼덕, KICT, 2020년) 

그리고 그라우트 재료 부분은 ㈜캐어콘에서 유동성은 우수하고, 밀도 2.0kg/m3, 28일 압축강도 100MPa급 개발(2014년)했으며, ㈜제트콘코리아에서 플로우 280mm, 1일 압축강도 119MPa, 28일 압축강도 140MPa급을 개발하였다고 각각 보고하고 있다. (2014년) 이들의 품질은 국내 유통 일반 그라우트재의 압축강도가 대략 50∼70MPa급임을 감안하면 약 2배의 높은 제품을 개발한 것이다. 이외에도 몇 개의 회사들은 그간의 자체 기술을 바탕으로 충분히 개발 가능한 것으로 평가되고 있다. 

한편, 해외 제품은 덴마크 ITW의 Densit와 Master flow 9500Ⓡ 있는 것으로 확인되고 있다. Densit 그라우트는 압축강도 130MPa, 탄성계수 55GPa, 휨강도 18MPa, 밀도 2.4kg/m3, 유동성 280mm 이상으로 알려져 있다. 또한, 외국 제품은 오랜 현장 적용으로 시공 경험의 노하우가 풍부하다는 것과 위기 대응 프로그램, 유럽인증이 있다는 점이 국내 제품과 큰 차별점을 가지고 있다. 

망망의 파도 위에서 바지선에 모든 그라우트 재료를 싣고 가서 약 10시간 이상 연속적으로 작업해야 하는 혹독한 환경에서 목표 물성을 발현하는 것은 만만치 않다. 때로는 호스파공, 막힘, 작업자 물 계량 실수, 혼합성 불량으로 재료를 폐기해야 하는 등등 나쁜 변수들이 도사리고 있다. 육상에서 교량 슈에 넣은 그라우트재를 연상하면 큰코다칠 수가 있다. 해상에서 한 번의 실수는 엄청난 회사의 손실을 초래한다. 가끔 필자가 특강에서 재료의 응집력(cohesion)을 오징어와 문어의 발판에 비유했듯이, 흐름성 맞춘다고 물을 추가하는 것은 자해하는 것과 같다. 끝으로, 그라우트재를 개발했다고 열을 올리기보다는 많은 압송 시험 등을 통해서 비교 우위를 증명해야 하는 것이 우선일 것이다.(이상)