탄소중립 핵심 대안? 멈춰 선 한국 해상풍력

우리 국민 대다수는 내가 쓰는 전력이 어디서 어떻게 오는지 모른다. 정부와 전력 당국의 노력 덕분에 지난 수십 년간 값 싸고 질 좋은 전력을 걱정 없이 써왔기 때문이다. 그러나 이제는 알아야 할 때다. 석탄과 가스로 지탱해 온 전력산업 전반이 송두리째 위협받고 있다. 원인은 ‘기후위기’다. 화석 연료가 뱉어내는 탄소를 줄여야만 기후 재난의 심화를 조금이나마 막을 수 있다.

기후위기가 몰고 온 변화는 자연재난으로 끝나지 않는다. 유럽은 탄소배출을 줄이기 위해 최소 십여 년이 넘게 대대적인 에너지산업 구조조정을 벌였다. 목표를 초과달성하며 신재생에너지 비중을 늘리는 중이고, 이제는 자신들이 만든 새 무역 질서를 한국을 비롯한 세계 각국에 강제하고 있다. 미국도 다르지 않다. 중국도 주요 신재생에너지 설비 공급 물량을 과점하며 세계 시장 주도권을 손에 넣은지 오래다. 이른바 ‘기후 자본주의’ 시대가 오고 있다.

강대국들이 에너지 전환에 가속 페달을 밟고 있는 반면, 우리는 제자리 걸음이다. 최근 수년간 탈원전이냐, 탈탈원전이냐를 놓고 대립을 벌이는 동안, 우리의 신재생에너지 발전 비중은 10% 미만으로 OECD 최하위권을 맴돌고 있다. 청정에너지를 쓰지 않으면 제품을 팔 수 없게 될 처지에 놓인 우리 대기업은 수 조원을 들여 앞다퉈 해외 공장을 짓고 있다.

탄소 배출 감축 뿐만 아니라 수출 주도형 국가로 살아남기 위해서라도 화석연료에서 신재생에너지로 전환해야 하는 우리는 복합 난제를 마주하고 있다. 한국 자연환경에서 바람이나 햇빛으로 충분한 전력을 얻는 게 가능한지 묻는 회의론부터, 복잡한 신재생에너지 발전사업 인허가 과정과 전력망의 부족, 이제는 짐이 된 경직된 전력시장 구조까지 어느 것 하나 개선이 쉽지 않다.

뉴스타파는 에너지전환포럼, 방송기자연합회와 함께 한국 신재생에너지 핵심 대안으로 꼽히는 해상풍력의 강국, 덴마크를 방문했다. 총 3회에 걸쳐 해상풍력을 중심으로 현재 우리가 겪고 있는 에너지전환의 진통을 진단하고, 덴마크 현지 상황을 소개한다. <편집자 주>

2024년 4월 17일 하늘에서 바라본 덴마크 에스비에르 시가지와 항구의 모습. 출처 : 덴마크 영상 공동취재단

석유와 바람의 갈림길
북위 55.4도, 동경 8.4도. 독일에서 북으로 뻗은 덴마크 유틀란드 반도 서쪽에 에스비에르라는 곳이 있다. 칼바람 부는 북해를 누볐던 어부와 그 가족들이 1860년대에 일궈낸 이 작은 항구도시는, 화석연료와 재생에너지 산업의 변천사를 그대로 품고 있다.

항만 건설 초기 100여 년 동안 에스비에르 항구는 어업과 농수산물 수출 항만으로 기능해왔다. 그러나 1970년대 발생한 두 차례 석유파동이 항구의 운명을 바꿔놨다. 주말이면 차량 운행을 전면 금지해야 할만큼 에너지 빈곤에 시달렸던 덴마크는 북해 해양유전 개발에 박차를 가했고, 영국에 이어 유럽에서 두 번째로 큰 석유 생산국 반열에 올랐다. 북해를 마주한 에스비에르는 석유 가스 산업 배후 항만으로 첫 번째 부흥을 맞았다.

그러나 산유국에도 위기가 찾아왔다. 2000년대 후반 배럴당 100달러대였던 국제유가가 2010년대에 들어 30달러 대로 급락했다. 적자에 허덕이던 석유기업들은 각국 정부의 보조금 정책을 노리고 태양광·풍력 산업에 뛰어들기 시작했다. 그 가운데 덴마크 국영 석유기업 동(DONG·Danish Oil and Natural Gas) 에너지는 정부와 의회의 정치적 합의를 기반으로 보다 급진적 변화를 선택했다. 동 에너지는 2017년 석유와 가스 관련 사업 일체를 매각하고 해상 풍력 전문 기업으로 변신했고, 사명까지 오스테드(Orsted)로 바꿨다. 덴마크 정부가 여전히 지분의 50.1%를 소유하고 있다.

2020년 12월 덴마크 의회는 ‘탄소 중립’ 달성을 위해 북해 지역에서 진행 중이던 새로운 석유·가스 탐사 및 생산과 관련한 모든 허가를 취소하는 한편, 2050년까지 생산을 전면 중단하겠다고 밝혔다.

석유 대신 바람을 택한 덴마크의 선택은 옳았다. 북해는 세계 주요 석유·가스 생산지에서 세계 최대 해상풍력 발전단지로 거듭나고 있고, 에스비에르는 그 최전방 기지로서 두 번째 부흥을 맞았다. 2007년 화석연료에 매출 93%를 의존했던 오스테드는 해상풍력 선도 기업으로서 지난 해 수익 95%를 재생에너지 분야에서 거둬들였다.

2024년 4월 17일 덴마크 에스비에르 항구 야적장. 거대한 해상풍력 발전기 구조물이 부두를 꽉 태우고 있다. 출처 : 덴마크 영상 공동취재단

지난 4월 17일, 취재진이 찾은 에스비에르 항만 야적장에는 북해의 바람을 겨냥한 대형 구조물이 끝없이 늘어서 있었다. 풍력발전기 날개에 해당하는 블레이드와 블레이드를 연결하는 로터, 로터의 회전으로부터 전력을 생산하는 터빈, 터빈을 떠 받치는 기둥(하부구조물)이 거대한 몸집을 자랑했다. 블레이드와 로터, 터빈, 하부구조물이 조립된 15메가와트급 대형 풍력발전기의 최대 높이는 250미터 안팎으로, 여의도의 63빌딩과 맞먹는다. 에스비에르 항만청의 예스퍼 뱅크(Jesper Bank) 최고운영책임자는 “에스비에르 항만청이 현재까지 진행한 각국 해상풍력 프로젝트는 약 60개로 24기가와트 규모의 해상풍력 발전단지 설비 물량을 소화했다”며 “2029년까지 항만이 처리할 수 있는 모든 예약 물량이 꽉 찬 상태"라고 밝혔다.

입지와 제반 여건에 따라 차이가 있지만 업계에서는 1기가와트 규모의 해상풍력단지를 건설·운영하는데 최소 4~5조 원 이상의 자본이 투입되는 것으로 보고 있다. 설비용량 1기가와트는 현재 우리나라에 가동 중인 일반적인 원전 1기의 용량에 해당한다. 에스비에르는 해상풍력 산업 확장을 통해 새로운 일자리가 지속적으로 창출됨에 따라 젊은 층의 인구 유입도 기대하고 있다.

예스퍼 뱅크 덴마크 에스비에르 항만청 최고운영책임자가 지난 4월 17일 방문한 한국 취재진에게 항만 운영 체계를 설명하고 있다. 출처 : 덴마크 영상 공동취재단

에스비에르 항만청은 유럽의 해상풍력 산업이 성숙기에 이르는 2030년이 되면 다른 경쟁 항구에 밀려 ‘세계 최대 해상풍력 발전단지 배후 항만’ 지위를 내 줄 것으로 보고 해상풍력 관련 후속 산업을 개발 중이다. 예스퍼 뱅크는 “글로벌 시장 통계를 보면 아시아 지역이 빠르게 성장하고 있다"며 “아시아 5대 해상풍력 거점 항만이 생긴다면 중국이 2곳, 한국과 일본, 인도가 각각 1군데를 차지할 것으로 본다"고 말했다.

에스비에르 항만청이 아시아 거점 항만 후보지로 한국을 함께 언급한 것은 해상풍력 발전에 필수 산업으로 분류되는 철강, 조선 분야를 비롯해 주요 소재·부품·장비 산업에서도 한국이 경쟁력을 갖추고 있다고 평가하기 때문이다. 그러나 원전과 석탄, 가스 발전소로 90%에 달하는 전력을 충당하는 한국은 신재생에너지 분야에선 ‘열등생'이다. 한국의 ‘장밋빛 미래’를 말하는 에스비에르의 예상은 현실이 될 수 있을까.

부족한 건 바람이 아니다
세계에서 가장 바람이 센 곳 중 하나로 꼽히는 북해의 평균 풍속은 초속 10~11미터다. 반면 우리나라에서는 ‘해상풍력은 밤낮 구분 없이 연중 내내 강풍이 부는 북해에서나 가능한 일’이라는 의구심이 여전한 것도 사실이다. 그러나 해상 풍력의 최소 적정 풍속은 초속 7미터 이상으로, 한국의 바닷바람 역시 합격선 안에 있다는 게 전문가들의 의견이다. 한국에너지기술연구원의 자원지도 분석 시스템에 따르면, 우리나라 연근해 해발 120미터 상공 대부분 지역 풍속이 초속 7미터를 넘는 것으로 나온다. 육지에서 멀어질 수록 풍속도 증가해 해상풍력 발전원으로 삼기에 큰 무리가 없다는 것이 대체적인 평가다.

우리나라 대부분의 연근해 120미터 상공 풍속이 해상풍력발전기 설치 기준인 초속 7미터가 넘는 것으로 나타나고 있다. 출처 : 한국에너지기술연구원의 자원지도 분석 시스템.

문재인 정부의 신재생에너지 정책을 사실상 부정했던 윤석열 정부 또한 해상풍력 만큼은 경제적 가치가 충분하다고 보고 정책 지원을 약속하고 있다. 지난 달 산업통상자원부는 2030년까지 14.3기가와트에 달하는 해상풍력 발전 시설을 국내에 보급하겠다고 밝혔다.

지난 해 11월, 윤석열 대통령의 영국 국빈 방문을 계기로 BP등 영국 해상풍력 기업이 1조 5,000억 원 규모의 투자를 약정한 사실을 정부가 대대적으로 홍보할 만큼 해상풍력 투자 유치에도 적극성을 보이고 있다. 영국 기업 뿐만 아니라 덴마크의 오스테드, CIP(Copenhagen Infrastructure Partners), 프랑스 토탈 등 글로벌 해상풍력 기업들 또한 긍정적으로 사업성을 평가하고 인천, 전남, 울산 지역 해상풍력 사업에 대규모 투자를 하고 있다. 그러나 해상풍력 보급은 더디게만 흘러가고 있다.

급증하는 세계 해상풍력과 시장을 압도하는 중국
국회 입법조사처에 따르면, 2021년 기준으로 전 세계에 설치된 풍력발전기의 설비 규모는 총 837기가 와트이다. 이 중 해상풍력은 57기가와트(6.8%)로, 육상풍력에 비해 크게 뒤처져 있다.

하지만 이 같은 비율은 오래지 않아 뒤집힐 것으로 전망된다. 신규 설비 기준으로 보면 육상 풍력 설치는 감소하는 반면, 해상 풍력은 급증하는 추세를 보이고 있기 때문이다. 육상 풍력의 신규 설치 규모는 2020년 88.4기가와트에서 2021년 72.5기가와트로 줄었지만 해상 풍력의 경우 같은 기간 6.9기가와트에서 21.1기가와트로 3배 이상 늘었다.

해상 풍력의 빠른 성장세는 태양광이나 육상 풍력에 비해 풍부한 바람 자원, 대규모 단지 개발의 용이성, 낮은 환경영향 등이 작용한 결과다. 특히 해상풍력은 다른 발전원에 비해 고용 창출 효과가 큰 것으로 나타나 많은 국가에서 경기부양 정책으로도 활용하고 있다.

2015년 그린피스가 발표한 자료에 따르면, 같은 1메가 와트 규모의 발전 설비를 새로 추가한다고 가정했을 때 연간 고용되는 예상 인원은 해상풍력의 경우 23.8명, 태양광 20.4명, 석탄 16.7명, 13.7명, 육상풍력 8.2명, 가스 2.4명 순이었다. 세계적인 인플레이션과 고금리, 우크라이나 전쟁 등으로 인한 비용 증가로 최근 증가 속도가 둔화된 측면이 있지만, 해상풍력 시장 규모는 각국의 탄소중립 계획 이행과 함께 급속히 성장할 것으로 예상되고 있다.

태양광과 마찬가지로 세계 해상풍력 시장을 압도하고 있는 국가는 중국이다. 2021년 전 세계 누적 설치량 57기가와트 가운데 절반이 넘는 27.6기가와트가 중국에 설치됐다. 영국(12.5기가와트)과 독일(7.7기가와트)이 2위와 3위다. 신규 해상풍력 설치 현황에서도 중국의 독주는 두드러진다. 2021년 중국은 일반 원전 16기가 넘는 16.9기가와트 규모의 해상풍력 발전기를 설치했다. 영국(2.3기가와트) ,덴마크(0.6기가와트), 네덜란드(0.3기가와트) 등이 뒤를 잇고 있다.

해상풍력 각종 인허가 받는데만 6년
반면 우리나라는 문재인 정부에 이어 윤석열 정부에서도 대규모 해상풍력 발전 단지 조성 목표를 세웠지만 현실은 암울하다. 2021년 기준 국내에 설치된 모든 해상풍력 발전기 설치 규모는 0.1기가와트가 조금 넘는다. 2021년에는 단 한기도 새로 설치 되지 않았다. 한국의 해상풍력이 지지부진한 이유는 무엇일까.

풍력산업 업계에서는 비효율적이고 부실한 행정 절차를 첫 번째 이유로 꼽는다. 해상풍력 사업을 하려면 사업자는 최대 10개 부처에서 집행하는 29가지 법률에 따른 인·허가를 중앙정부·자체로부터 각각 받아야한다. 사업자가 입지발굴, 사전조사 등 각 단계별 사업인허가를 마치는 데 걸리는 시간만 평균 6년 안팎이다.

기후변화 대응 정책 개발을 위해 설립된 비영리단체 '기후솔루션'이 정리한 한국 해상풍력 개발 절차.

민간 사업자와 지역 주민과의 마찰 또한 해상풍력 보급에 커다란 장애물이 되고 있다. 정부 주도하에 진행되는 사전조사 단계부터 어업인 등 이해 관계자와 면밀한 협의를 거쳐 입지를 선정하는 덴마크 등 해외 국가들과 달리, 국내에서는 사업자의 초기 투자 이후에 관련 논의가 진행되다 보니 난개발 논란은 물론 지역 주민과의 이견을 좁히기 어려운 상황이 발생한다. 이 과정에서 주민 여론에 민감할 수밖에 없는 지자체는 자의적 판단을 근거로 인허가 심의를 진행하면서 사업의 불확실성을 높이고 있다. 사업자 주도의 해상풍력 개발이 인허가 과정에서 극심한 비효율을 낳고, 중요 정보에서 소외된 지역 주민들의 불신이 다시 인허가를 어렵게 만드는 악순환이 반복되는 상황이다.

국회에서 막힌 재생에너지 바람
1990년대부터 해상 풍력을 본격화한 덴마크는 ‘원스톱숍(One-stop shop)’ 제도를 통해 인허가 절차에서 발생하는 비효율과 진통을 최소화 하고 있다. ‘원스톱숍’이란 덴마크 기후에너지부 산하의 에너지청(DEA·Danish Energy Agency)이 해상풍력 발전과 관련된 개별 정부 부처와 지자체의 권한을 위임받아 단일 창구로 관리하는 제도를 말한다. 개별 사업자 입장에서는 인허가와 관련된 모든 기관과 일일이 따로 협의할 필요가 없기 때문에 시간을 절약할 수 있게 된다. 덴마크 에너지청에 따르면, 원스톱숍을 통해 해상풍력 인허가를 받는 데 걸리는 소요 기간은 평균 34개월 정도로, 우리나라의 절반 수준이다.

덴마크 에너지청은 해상풍력 발전 단지 입지 선정에도 적극 개입하고 있다. 계획 입지 제도를 통해 난개발을 막고 지역 주민의 여론을 수렴하는 한편, 사업자 선정을 위한 입찰까지 직접 관리한다. 해상풍력 발전소가 들어서는 지역 주민들도 공신력 있는 정부 기관을 통해 중재를 받을 수 있기 때문에 원활한 소통이 가능해졌다.

마스 피터 한센 덴마크 에너지청 국제 협력 수석담당관은 “원스톱숍을 통해 다양한 부처와 어민들에게 관련 정보를 즉각적으로 공유하고 있다"며 “어민들의 권리 보장을 위한 보상까지 정리가 됐을 때 사업자에게 인·허가를 내주게 된다"고 설명했다. 덴마크 에너지청은 원스톱숍 운영으로 인허가 불확실성이 상당 부분 해소되고 주민들과도 원만한 합의를 이룰 수 있게 되면서 더 이상 정부 보조금이 필요 없을 만큼 사업자의 수익성이 크게 개선됐다고 덧붙였다. 보조금 성격의 ‘신재생에너지 인증제도(REC)’가 시행 중임에도 불구하고 발전설비 규모가 더디게 늘고 있는 한국의 상황과 대비된다.

덴마크에서 운영 중인 '원스톱숍' 구조도. 덴마크 에너지청은 환경식품부 등 해상풍력 개발 과정 등에 밀접한 관련이 있는 다수 유관기관의 인허가 권을 위임 받아 총괄하고 있다. 출처 : 덴마크 에너지청(DEA·Danish Energy Agency)

우리나라 역시 덴마크 에너지청의 ‘원스톱숍' 방식과 계획 입지 제도를 도입하기 위한 법안이 발의됐지만, 21대 국회 임기 종료가 임박한 지금까지도 통과되지 않고 있다. 더불어민주당과 국민의힘 모두 지난해 2월 인허가 절차를 효율화하고, 투명한 입지 선정과 주민 의견수렴, 사업자 선정을 정부가 주도할 수 있도록 하는 해상풍력 특별법을 각각 발의했으나 일부 이견을 좁히지 못하고 있다.

기후변화 대응 정책 개발을 위해 설립된 비영리단체 ‘기후솔루션’의 양예빈 연구원은 “해상풍력 계획입지 제도는 이미 2020년부터 정부 주도로 도입 필요성이 제기됐지만 아직도 제자리 걸음"이라며 “21대 국회는 법제화라는 숙제를 더이상 미루지 말고 반드시 처리해야 한다”고 말했다. 양 연구원은 이어 “유럽 외에도 일본, 대만, 호주까지 해상풍력 제도 기반을 구축해 주요한 에너지전환 수단이자 산업적 기회로 활용하고 있는 만큼 우리나라도 더이상 국제적 추세에 뒤쳐져서는 안된다“고 덧붙였다.

신도시에 도로가 없다?
각 부처와 기관으로부터 일일이 인허가를 받고 주민 동의를 얻는다 해도 해상풍력 발전단지를 가동하기 위해서는 또 다른 고비를 넘어야 한다. 해상풍력을 통해 생산된 전력을 운반할 송전망이 턱없이 부족하기 때문이다. 기후솔루션에 따르면, 2022년 9월 기준, 해상풍력 사업의 시작 단계에 해당하는 ‘발전사업허가'를 취득한 사업자들의 설비 규모는 총 20.8기가와트다. 이 물량만 소화해도 우리 정부가 2030년까지 목표로 하고 있는 14.3기가 달성은 무난해 보인다.

그러나 20.8기가와트 중에 생산된 전력을 운반할 수 있도록 송전 계약이 완료된 물량은 약 25%(5.1기가와트)에 불과하다. 일반 원전 15기의 용량과 맞먹는 나머지 해상풍력 단지는 우여곡절 끝에 건설을 완료한다고 해도 송전망이 없어서 전력 생산이 불가능한 상황에 놓이게 되는 것이다. 전문가들은 “정부가 대규모 신도시를 건설 계획을 발표하면서 도로를 짓지 않는 상황”에 비유한다. 2회에서는 정부의 거창한 신재생에너지 보급 계획 이면에서 벌어지고 있는 한국의 송전망 대란을 살펴본다.

지난 2022년 9월 기준 우리나라 해상풍력 사업자들의 인허가 단계별 현황. 개발 사업의 시작점인 발전사업허가 취득자를 100%로 가정했을 때, 생산된 전력을 보낼 수 있는 송전망 계약까지 진행된 사업은 전체의 4분의 1에 불과한 것으로 나타나고 있다. 출처 : 기후솔루션

뉴스타파 조원일 callme11@newstapa.org