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정부의 해상풍력 확대 의지
정부는 지난달 경제정책방향에서 해상풍력특별법 입법 추진 계획을 밝혔습니다.
한 언론에서는 신한·KB국민·우리·KEB하나·NH농협 등 5대 금융지주 산하 시중은행과 산업은행 등 6개 은행이 금융 당국과 2월 중 기후펀드 조성 업무협약(MOU)을 체결할 예정이라고 보도하기도 했습니다.
해상풍력에 대한 정부의 지원에 힘입어 에너지업계의 관심도 커지고 있습니다.
1. 해상풍력의 원리
- 해상풍력발전은 바다에서 부는 바람을 이용하여 터빈을 돌려 전기에너지를 얻는 발전방식입니다. 1990년대부터 육상풍력의 대안으로 떠오르기 시작하였습니다. 바람개비처럼 생긴 블레이드가 바람을 받아 회하면 회전 운동 에너지가 만들어 집니다. 증속기는 기어를 이용해 초기의 저속 회전을 발전용 고속 회전으로 전환하여 회전 운동 에너지를 증폭시키고, 증폭된 회전 운동 에너지는 발전기를 거쳐 전기에너지로 변환됩니다. 이렇게 변환된 전기에너지가 송전되어 변전소를 거쳐 소비자에게 공급됩니다.
- 해상풍력기는 크게 터빈, 타워, 하부구조물로 이루어져 있습니다. 하부구조물 형태에 따라 크게 두 가지로 구분 됩니다. 하부구조물을 해저에 고정시키는 고정식 해상풍력발전과 발전기를 수면에 부유체 형태로 띄우는 부유식 해상풍력발전입니다. 해상풍력을 논할 때 어떤 방식인지를 먼저 살펴볼 필요가 있습니다. 현재 부유식 해상풍력은 초기단계로 우리나라 기업들은 부유식 해상풍력의 보급을 위해 노력하고 있습니다.
- 부유식 해상풍력은 바람자원이 있는 위치에 해상풍력을 건설해 높은 이용률을 기대할 수 있습니다. 또한 고정형과는 달리 수심의 제약을 받지 않아 최상의 위치를 선정할 수 있습니다. 바다에 설치할 수 있는 부유식 해상풍력발전은 토지 확보에 한계가 있는 육상 풍력발전, 원해에 설치가 어려운 고정식 해상풍력발전을 보완할 새로운 에너지 수급방식이 될 수 있습니다.
2. 해상풍력의 전망
- 우리나라는 신재생에너지 자원 보존량이 그다지 풍부하지 않습니다. 국토의 절반이상이 산지로 이루어져 부지 개발여건이 좋지 않습니다. 탄소중립 목표 달성을 위해 재생에너지의 역할은 매우 중요합니다. 우리나라의 여건을 고려할 때, 해상풍력의 중요성이 떠오르고 있습니다. 해상풍력은 탄소중립 목표 실현, 에너지 안보 등을 위해 중요한 재생에너지원의 하나입니다.
- 바다는 법적으로 ‘공유수면’으로 정의되는 것과 같이 공유재의 성격을 갖습니다. 육지의 경우 땅의 주인이 정해져 있고 법으로 소유권이 보호받고 있습니다. 반면 바다는 공유재의 성격을 가지므로 특정한 집단이나 개인이 아닌 공공의 이익을 유지, 보호, 증진할 수 있어야 합니다. 이는 해상풍력 발전사업자와 어업인들 모두에게 적용되는 기준입니다. 따라서, 육지에 비하여 대규모 발전설비의 공급이 가능하여 탄소중립 목표에 기여할 수 있다는 해상풍력발전의 장점을 고려하면서도 이미 바다에서 생업을 해오던 어업인이나 발전소 및 송변 전설비와 관련된 지역주민의 생활환경에 부정적 영향을 미친다는 우려도 충분히 고려하여 사업을 추진할 필요가 있습니다.
- 해상풍력 발전은 2030년까지 2020년 대비 약 7.7배 이상 성장할 것으로 전망됩니다. 우리나라는 향후 시장이 급속히 확대될 것으로 예상되는 부유식 해상풍력에 대한 기술 개발이 필요한 상황입니다. 부유식 해상풍력 발전은 우리나라가 글로벌 경쟁력을 보유하고 있는 조선 해양 및 해저케이블 산업과의 시너지 창출이 가능한 분야입니다.
3. 해상풍력의 장점과 단점
- 해상풍력은 육상풍력 대비 풍황이 풍부하고 바다에 위치하므로 비교적 민원 소지가 적으며, 대형화에 따른 높은 이용률 확보가 가능하다는 장점을 가지고 있습니다. 또한 육상풍력에 비해 높은 풍속 및 균일한 바람에 따라 풍력발전기의 수명증대를 기대할 수 있습니다. 그러나 높은 설계, 설치, 운전비용, 전력망 연결의 어려움, 높은 수준의 기초건설 난이도와 시스템 운용의 어려움이라는 장애요소가 있습니다.
- 다행스러운 것은 연구개발의 진전과 경험의 축적으로 해상풍력의 높은 사업 비용이 지속적으로 하락하는 추세라는 점입니다. ’20년 글로벌 해상풍력의 건설비용은 $3,185/kW로 해상풍력 프로젝트가 해안으로부터 점점 멀어지고 깊은 수심에서 진행되면서 과거 10년에 비해 37.9% 감소하는 등 비용의 감소세가 이어지고 있습니다.
- 국내 해상풍력 산업은 해외와의 기술격차, 실증경험의 부족, 국내 시장의 협소 등으로 국제적으로 경쟁력이 열위인 상황입니다. 타워 및 단조 부품의 경우 세계시장 점유율 상위권을 차지하고 있으나, 블레이드, 증속기, 대용량 발전기 등의 주요 설비는 핵심부품의 설계 및 엔지니어링 원천 기술 경쟁력이 취약한 상황입니다.
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