두산·SK·LS·현대 등 해상풍력 뛰어든다…"높은 해외 의존도는 숙제"

정부의 그린뉴딜 정책과 세계적인 친환경 에너지 확대 기조에 발맞춰 국내 기업들이 잇따라 해상풍력발전 사업에 진출하고 있다. 해상풍력 시장은 연평균 13%씩 성장해 2040년 1조달러(약 1200조원)에 이를 전망이다. 해상풍력은 태양광과 더불어 온실가스를 배출하지 않는 친환경 에너지원으로 각광받고 있으나, 국내에선 아직 건설비가 비싼 데다 효율성이 기존 화석연료 대비 떨어진다는 단점을 극복해야 한다는 의견이 나온다.

해상풍력은 바다에 풍력발전단지를 설치하고 그곳에서 부는 바람의 운동에너지를 변환해 전기를 얻는 발전 방식이다. 기업들이 해상풍력에 주목하는 이유는 먼바다로 갈수록 양질의 바람을 얻을 수 있어 발전효율이 높고 입지 선정이 비교적 자유롭기 때문이다. 육상풍력이 종종 휘말리는 주민 반대, 소음피해 논란에서도 벗어나 있다는 장점도 갖췄다.

두산중공업

◇ 정부 ‘부유식 해상풍력’ 박차…두산·SK·LS·현대 잇따라 참여

주요 기업들은 잠재력이 큰 해상풍력을 신성장 동력으로 삼고 사업 확장에 나섰다. 해상풍력은 크게 고정식(바닥에 고정)과 부유식(수중에 떠 있는 상태)으로 구분하는데, 후자가 주민 반대에 부딪힐 가능성이 낮고 대형화가 가능하다는 이유로 각광받고 있다. 정부는 2030년까지 12GW 규모의 해상풍력단지를 준공하기로 했다.

대표적으로 두산중공업(034020)이 최근 친환경 에너지 기업으로의 전환을 선언하고 2025년까지 해상풍력발전 사업을 연 매출 1조원 규모로 키우겠다고 밝혔다. 두산중공업은 바람에너지를 전기에너지로 바꿔주는 핵심 부품인 풍력발전기를 제작한다.

SK그룹도 해상풍력 사업에 뛰어들었다. SK 계열 민간 발전사인 SK디앤디는 현재 전남과 제주도에서 700MW(메가와트) 규모의 해상풍력 사업을 추진 중이다. 이미 제주 표선면 해상에 사업성 검토를 완료했으며, 2023년 착공 목표로 전남 신안 우이 해상풍력 사업을 한화·남동발전 등과 공동 개발 중에 있다. 이미 육상풍력발전단지 개발과 운영 노하우를 보유한 SK디앤디는 이런 경험을 살려 해상풍력으로 사업 저변을 넓힌다는 계획이다.

최근 새만금 인근 해역에 200MW 규모의 수상 태양광 발전사업을 확보한 SK E&S는 해상풍력 사업도 확대하고 있다. SK E&S 관계자는 "전남 신안에 96MW 규모 해상풍력발전을 추진 중에 있으며 추가로 800MW 규모 대규모 해상풍력 사업도 검토 중"이라고 말했다.

한국석유공사가 추진하는 200MW 규모의 ‘동해1 부유식 해상풍력발전 사업’에는 현대중공업(009540), 포스코(005490), 두산중공업, LS전선 등이 참여할 예정이다. 동해1 부유식 해상풍력 사업은 울산 남동쪽 58km 해상에 위치한 동해1 가스전을 부유식 해상풍력단지로 탈바꿈하는 프로젝트로, 총 1조4000억원이 투입될 예정이다.

현대중공업이 부유체 해상구조물의 설계와 제작을, 두산중공업이 가스터빈 공급을 담당한다. 포스코가 해상구조물에 들어가는 철강재료를, LS전선은 해저케이블을 각각 공급할 예정이다. 부유식 해상풍력 발전 설비에 필요한 변전설비와 부유체 등은 세진중공업을 포함한 8개 중소 전문기업이 개발한다. 석유공사 관계자는 "부유식 해상풍력단지 건설로 2만5000여개의 일자리 창출 효과가 기대된다"고 말했다.

전 세계 연간 신규 해상풍력발전 설치용량 전망 / 그래픽=정다운

◇ 가격 경쟁력 확보·부품 국산화 시급

다만, 해상풍력 사업이 아직 초기 단계라 경제성이 떨어진다는 지적이 나온다. 특히 먼 바다에 설치하는 부유식 해상풍력의 경우 육지에서의 이동 거리가 멀고, 높은 파도와 바람에 노출되는 특성 탓에 운영비가 육상풍력의 2배에 달한다.

장기윤 포스코경영연구원 수석연구원은 "해상풍력은 심해로 갈수록 풍속이 평균 70% 더 빨라 입지는 유리하지만 총사업비가 증가해 수익성 확보에 어려움을 겪을 수 있다"며 "부유식 해상풍력의 MW당 투자비는 육상풍력 대비 2배, 고정식 해상풍력 대비 1.5배 높은 것으로 추정된다"고 말했다.

정부가 선언한 ‘2030년까지 세계 5대 해상풍력 강국 도약’ 목표를 달성하려면 가격 경쟁력은 물론 기술력 확보 역시 시급하다. GE(미국), 베스타스(덴마크), 지멘스(독일), 노르덱스(스페인) 등 풍력발전 선두업체와의 기술 격차를 좁혀야 한다고 전문가들은 입을 모은다. 베스타스를 비롯한 해외 경쟁사들은 이미 8MW급 풍력터빈의 개발과 상용화를 마치고 10~12MW급 초대형 풍력터빈 개발에 착수했는데, 두산중공업은 8MW급 풍력터빈 개발을 2022년에야 완료할 예정이다.

에너지 업계 관계자는 "이미 대규모 풍력발전 프로젝트에 참여한 경험이 많은 해외 기업들은 규모의 경제를 통해 자연스럽게 가격 경쟁력까지 갖췄지만, 한국은 이제야 걸음마를 떼는 단계라 기술 경쟁력 측면에서는 해외 기업에 뒤처진다"고 말했다. 해상풍력의 경우 한국과 해외 기업간 10~15%의 비용 격차가 있는 것으로 업계는 추정한다.

이에 대해 두산중공업 관계자는 "해외 기업 제품은 고풍속 지역 시장을 주력으로 개발된 제품으로, 국내 저풍속 환경에서는 상대적으로 이용률이 낮다"며 "두산중공업은 국내 저풍속 환경에 적합한 제품을 개발하고 있으며, 기술 격차는 3년 내 좁혀질 것으로 예상한다"고 말했다.

외국산 부품 의존도를 낮추지 못할 경우 향후 유지·관리를 해외 기업에 의존해야 한다는 문제도 발생한다. 업계 관계자는 "지금도 태풍 등으로 풍력발전기가 부러지거나 고장나면 유지·보수를 할 인력이 없어 해외에 의존하고 있다"고 말했다. 국가 에너지 안보 보장 차원에서 풍력발전 설비와 부품 국산화가 하루빨리 이뤄져야 한다는 게 업계의 의견이다. 실제 지난해 국내에 신규 설치된 대다수 풍력단지의 풍력터빈은 해외 기업이 공급했다.

유승훈 서울과학기술대 교수는 "현재로서는 풍력발전의 핵심인 8MW급 이상 대형 터빈과 길이 200m급 날개의 국산화에 성공하려면 이미 기술력을 갖춘 해외 기업과 협력해 제품을 사주면서 기술이전을 받는 방법 밖에 없다"며 "우리나라는 유지·관리 기술도 전무한 상황이라 관련 해외 기업을 인수하는 방식으로 인력 육성에 착수해야 한다"고 말했다.

손양훈 인천대 경제학과 교수는 "원전과 석탄발전은 관련 설비와 기기가 100% 국산이고 연료만 수입하는 반면, 풍력과 태양광은 설비의 해외 의존도가 높은 데다 재생에너지 특성상 발전량이 들쭉날쭉해 발전효율도 떨어진다는 점이 문제"라고 지적했다.

이재은 기자(jaeeunlee@chosunbiz.com)

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