[이재경]해상 풍력을 잡아라

[사이언스 칼럼]이재경 전력연구원 사업화기술개발실 선임연구원

▲ 이재경 전력연구원 사업화기술개발실 선임연구원

기후변화와 화석에너지 고갈 때문에 재생에너지 개발에 대한 필요성이 전 세계적으로 대두하고 있다. 재생 가능한 자연에너지 자원 중 풍력은 열에너지나 광에너지 등에 비하여 에너지 변환효율이 높아 자원개발할 때 저가로 에너지 취득이 가능해 경제성 확보가 용이하다.

특히 해상풍력은 육상풍력과 비교해 에너지 밀도가 높으며 규모의 제약 및 민원소지 가능성이 작기 때문에 세계적으로 개발이 활발하게 진행되고 있다.

영국, 독일, 덴마크 등 해상풍력 분야 선진국에서는 풍력사업자들이 손쉽게 풍력사업을 추진할 수 있도록 국가적 차원의 지원이 활발하게 진행되고 있다.

최근에는 해상풍력의 보급 확대를 위해 가장 중요한 해상풍력의 환경에 대한 영향평가 및 대책 수립을 위한 연구에 집중하고 있다. 특히, 독일은 해상풍력으로 2030년까지 30GW를 발전한다는 계획을 세우고 국가적 차원의 연구프로젝트를 수행하고 있다. 또한, 해상 풍력시설이 해상 동ㆍ식물계에 미치는 영향 조사, 미래 해상 풍력단지에 대한 최적의 기획, 설치 및 인허가에 필요한 데이터를 확보하기 위해 해상 측정 플랫폼 FINO1, FINO2, FINO3를 건설했다. 또한, 해상의 특성을 고려한 발전기, 기어박스, 로터 블레이드뿐만 아니라 외부 환경, 계통 측면 등에 대한 프로젝트가 제안되고 있으며, 해상 풍력발전 재단이 창설되어 본격적인 해상풍력 연구가 이루어지고 있다.

미국에서는 해상용 풍력발전기 시장의 잠재성을 확인하고, 2009년 해상용 풍력발전시장 진입을 위한 연구가 증가추세에 있다.

현재 보유기술과 해상용 풍력발전기의 장기적인 원가절감 방안에 대해 고려하고 있으며, 현재 해석과 평가를 위해 모델과 다양한 형태의 기초구조물에서의 해상용 풍력발전기를 비교하는 작업이 진행 중이다.

세계 풍력 에너지 위원회(GWEC : Global Wind Energy Council)의 2010년도 통계자료에 따르면 2010년 2월 말까지 미국의 누적 풍력발전 용량은 4만 181㎿로 세계 2위이며, 경기 침체에도 불구하고 2009년 한해에만 5만 115㎿가 신규 설치되고 있다.

미국의 풍력발전은 연평균 15% 성장세를 나타내고 있다. 38개 주 1000만 가구에 전력을 공급하고 있는 미국의 풍력 발전은 자국 신규 발전용량의 26%를, 전체 에너지 비중의 23%를 차지하고 있다.

이웃인 중국 역시 풍력발전에 관심을 기울이고 있다. 최근 중국의 풍력발전 전력량이 지난해 기준으로 미국을 넘어 세계 1위를 기록했다고 중국 매체가 보도했다. 중국국가전력감독회는 지난해 말까지 중국 풍력발전은 6500만W를 기록했으며, 태양열 발전은 전년대비 146% 증가한 220만W를 기록했다고 밝혔다.

중국은 2002년 풍력발전 전력이 465만W, 태양열 발전 전력이 220만W에 불과했지만 이후 지속적인 투자와 기술개발을 꾸준히 이어오면서 급속한 발전을 이루었다. 우리나라 또한 해상풍력을 국가 신성장동력으로 지정하고 산업 활성화를 위해 '해상풍력 로드맵(2010년 11월 2일)'을 발표했다. 2019년까지 약 10조 원의 사업비를 투자해 총 2.5GW 규모의 해상풍력발전단지를 서남해안권에 건설할 계획이다.

이에 발맞추어 신재생에너지 의무할당제 대상기업인 발전사와 전력사를 중심으로 사업 참여에 대한 타당성 검토를 통한 개발계획이 수립 중에 있으며, 학계 및 산업계를 중심으로 사업 활성화 방안이 활발하게 논의되고 있다.

한전 전력연구원은 지경부 주관의 '국내 중형 해상풍력발전 플랜트 타당성 조사연구(2008년 10월~2011년 2월)'를 수행, 해상풍력 개발 후보지 선정 및 국내 해상풍력 추진전력을 제시했다. '서남해 2.5GW 해상풍력 개발을 위한 실증단계 연구(2011년 8월~2014년 7월)' 과제를 통해 해상풍력실증단지 사업추진에 필요한 기술개발과 기기, 지지구조물, 환경, 인증 등의 기반기술 확보에 힘을 쏟고 있다.