[르포]속도 내는 해상풍력발전…"효율 높이고, 어민 조업도 OK"

고창 구시포항 서남해 실증단지…터빈 20기, 5만가구 전기 공급

해상풍력은 미래 '대세' 에너지원…"과제 많지만 꿋꿋이 추진"

전북 고창 구시포항 서남해 해상풍력 실증단지 해상변전소. (한국해상풍력 제공) © 뉴스1

(세종=뉴스1) 권혁준 기자 = 2030년까지 재생에너지 비중을 20%까지 끌어올리겠다는 '재생에너지 3020' 정책은 현재까지는 순조롭게 진행되고 있다. 지난 2017년 계획이 수립된 이래 2년 연속 목표를 초과달성했다.

하지만 빠르게 확대되고 있는 태양광 발전에 비해 풍력발전은 아직 갈 길이 멀어 보인다. 지난해까지 2년 간 국내에 설치된 재생에너지 신규 설비 규모는 생산능력 기준으로 6.9GW(기가와트)인데, 이 중 풍력은 24% 정도에 그치고 있기 때문이다.

우리나라의 입지 여건 등을 고려했을 때 육상 풍력보다는 해상 풍력의 발전 가능성이 더 높지만, 현재까지 해상풍력은 총 124.5MW(메가와트) 규모로, 전체의 1.8% 수준에 그치고 있다.

그러나 지난 7월 정부가 '그린뉴딜' 정책을 본격 발표한 뒤 해상풍력이 본격적으로 탄력을 받게 됐다. 정부는 향후 10년 동안 해상풍력을 현재의 100배 수준인 12GW까지 키우겠다는 방침이다.

지난 21일 전북 고창군 구시포항에 위치한 서남해 한국해상풍력(한해풍) 실증단지를 방문했다. 지난 2017년 5월 착공에 들어가 올해 1월 종합 준공이 완료된 이 곳은 문재인 대통령이 지난 7월 그린뉴딜의 첫 행보로 방문했던 곳이기도 하다.

서남해 해상풍력 실증단지에 설치된 터빈. (한국해상풍력 제공) © 뉴스1

◇크고 가벼운 '탄소섬유 블레이드'…이용률 제주도와 비등

방문했을 당시 구시포항 인근은 구름이 잔뜩 꼈지만 바람은 잔잔했다. 이로 인해 터빈이 세차게 돌아가는 모습은 볼 수 없었지만, 그래도 파고가 약한 편이라 배를 타고 육지에서 10㎞ 떨어진 곳에 설치된 터빈과 국내 최초로 설치된 해상변전소를 가까이서 볼 수 있었다.

해상변전소는 3MW 20기의 터빈에서 모은 22.9㎸의 전압을 154㎸로 높여 내·외부 해저 케이블망을 쓸 수 있게 한다. 터빈에서 육지까지 전기를 옮기는 과정에서 송전 손실을 줄이고 케이블망 단가를 낮춰준다. 20기의 터빈에서 1년간 만들어진 전기 155GW는 전북 고창군과 부안군의 5만 가구에 공급된다.

서남해 해상풍력 실증단지에는 현재 60MW 규모의 풍력 터빈 20기가 설치돼 있다. 이 중 3기가 기존 제품인 TC2 타입, 17기가 새롭게 개발된 'TCS' 타입이다.

TCS 타입은 상대적으로 바람이 약해 사용률이 떨어지는 우리나라의 기후적 특성을 보완할 수 있는 기술이다. 기존 유리 섬유로 만들어지던 터빈의 '날개' 블레이드를 탄소섬유로 대체해 경량화에 나선 것이다.

날개 길이도 커지면서 직경이 기존 134m로 기존(100m)보다 34% 증가했지만, 중량은 12.2톤에서 14.2톤으로 16.4%만 늘었다. 탄소섬유를 통해 블레이드 회전 면적을 늘린 반면, 증량은 최소화하면서 이용률을 높인 것이다.

실제 기존 터빈인 TC2의 경우 평균 풍속이 6.5m/s인 서남해에서의 예상 이용률이 24%에 그쳤다. 이는 풍속이 7m/s를 넘는 제주 탐라(33%), 월정(30%)에 미치지 못하는 수준이었다. 하지만 TC2를 사용하면서 이용률은 30%까지 늘어날 것으로 전망된다. 제주에 비해 상대적으로 떨어지는 입지 조건에도 동등한 효율을 기대할 수 있게 된 것이다.

(한국해상풍력 제공) © 뉴스1

◇어업 허용·주민 지원도 확대…주민 반발 최소화 '주력'

그간 정부가 해상풍력의 추진에 어려움을 겪었던 이유 중 하나는 인근 주민들의 반발이 크게 작용했다. 특히 풍력단지가 적지 않은 공간을 차지하기 때문에 어민들의 어업에 큰 피해가 있다는 것이 가장 큰 이유였다.

이전까지 해상풍력단지의 경우 구조물 반경 500m 이내 통항이 금지됐다. 터빈 간 간격이 800m라는 점을 감안하면 사실상 단지 전체의 어업이 금지되는 것과 마찬가지였다.

이에 한해풍은 최근 국내 최초로 단지 내 어선 통항을 허용했다. 통항금지구역을 구조물 반경 100m 이내로 최소화하면서 10톤 이하, 닻 크기 10㎏ 이내의 어선은 터빈 사이를 지나며 낚시·통발·복합어업 등을 할 수 있게 됐다.

발전소 주변지역 지원제도가 개정된 것도 해상풍력에 힘을 보태고 있다. 이전까지 발전단지를 기준으로 반경 5㎞만 지원이 가능했던 것이 발전기의 최근접 해안지점에서 반경 5㎞ 이내 해안선을 기준으로 수직 2㎞ 이내 지역으로 확대했다. 이에 따라 5㎞ 이상 떨어진 지역 주민들도 보상을 받게 됐으며, 이는 거리에 따라 비례 지급된다.

풍력 발전의 문제점 중 하나인 소음 문제 역시 해상에서는 큰 문제가 되지 않을 전망이다. 한해풍 관계자는 "육지에서 10㎞ 떨어져 있기 때문에 파도 소리 등을 감안하면 자체적인 소음은 없을 것으로 본다"면서도 "여전히 소음에 관한 연구용역과 모니터링 등을 실시하고 있다"고 설명했다.

(한국해상풍력 제공) © 뉴스1

◇해상풍력은 미래 '대세' 에너지원…시범단지 거쳐 대규모 단지로

블룸버그의 최근 보고서에 따르면 2030년까지 전 세계적으로 177GW 규모의 해상풍력 발전 설비가 설치될 전망이다. 특히 유럽의 경우 2040년에 해상풍력이 가장 큰 비중을 차지할 것이라는 예상이다.

고용 창출 면에서도 여타 에너지에 비해 큰 효과가 기대된다. 그린피스의 2015년 분석에 따르면 해상풍력은 제조와 건설·설치, 운영·유지·부수 등을 합쳐 1MW 당 23.8명의 고용창출 효과를 가지고 있다. 이는 태양광(20.4명), 석탄발전(16.7명) 보다 많은 수치다.

빠른 속도로 늘어나는 태양광보다 발전 효율도 더 높고, 설비가 바다 위에 있는 만큼 환경 영향이나 입지 제한도 덜한 편이다. 아직 초기 단계에 그쳐 있는 우리나라가 해상풍력 추진에 좀 더 속도를 내야 할 당위성이 충분한 셈이다.

서남해 해상풍력단지는 우리나라 풍력단지의 '선두주자'가 될 전망이다. 정부는 서남해 해상풍력단지 사업을 3단계로 나눠 추진할 예정이다. 현재 1단계인 실증단지가 가동 중이고, 400MW 규모의 시범단지를 본격 추진한다. 대규모 단지 개발이 목표인 3단계(2000MW)는 민간사가 주관할 전망이다.

다만 GW 단위의 대형 단지로 성장하기 위해서는 과제가 많다. 대형 단지를 위해서는 8MW 이상이 필요한데, 우리는 현재 5.5MW 설비가 개발되는 단계이기 때문이다. 8MW급 대용량 풍력발전기는 2022년에 제품개발이 완료될 예정이지만, 이미 영국·독일 등 해상 강국에서는 8MW 터빈이 상용화됐고, 12MW 개발에 돌입 중이다.

한해풍 관계자는 "이전까지 여러 어려움이 많아 아직 발전이 더딘 것이 사실"이라면서도 "국산 설비 경쟁력을 높이고 산업을 활성화해 향후 수출까지 할 수 있도록 꾸준히 지원하겠다"고 밝혔다.
starburyny@news1.kr

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