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[그린에너지 코리아] 동서발전 당진발전소 해상태양광 '상용화 신기술' 세계 최고

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[그린에너지 코리아] 동서발전 당진발전소 해상태양광 '상용화 신기술' 세계 최고

2013년 세계최초 바다 위 상용화 성공 이후 8년 동안 부식·파손 없이 안정 운영
포스코건설 등과 파도 따라 구부러지는 '힌지' 구조 개발, 염해에 강한 FRP소재도 강점
'물 위 태양광' 구조체 한국 기술이 글로벌 선두주자...해외 수출 효자로 적극 육성해야

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바다 위에 설치하는 해상태양광은 주변환경에 미치는 영향을 최소화하면서 대규모 발전단지 조성이 가능하다는 점에서 앞으로 수상태양광이 나아가야 할 발전 방향으로 여겨지고 있다.

그러나, 바다는 염분·파도 등 전기시설에 가혹한 환경이라 지금도 해상태양광은 전세계에 걸쳐 도전이 요구되는 분야로 받아들여지고 있으며, 실제로 아직 상용화된 사례도 거의 없다.

이런 조건과 기술 환경에도 한국동서발전이 8년 전 세계 최초로 바닷물에 해상태양광을 상용화해 지금까지 안정되게 운영하고 있다는 사실은 대한민국 해상태양광 기술이 세계 정상급 수준임을 시사해 준다.

◇동서발전, 신기술 적용해 해상태양광 최초 상용화...지금도 거뜬

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한국동서발전 충남 당진발전본부 내 취수로 유휴수면에 설치돼 있는 1메가와트(㎿) 규모의 해상태양광 발전시설. 사진=동서발전

동서발전은 지난 2013년 7월 충남 당진발전본부 내 취수로 유휴수면에 1메가와트(㎿) 규모의 해상태양광 발전시설을 준공했다.

1만 5438㎡ 면적에 총 3384장의 모듈을 설치한 이 태양광시설은 당시 세계 최초의 메가와트급 수상태양광이자, 세계 최초로 바닷물 위에 태양광을 상용화한 사례로 평가됐다.

발전기 냉각용 바닷물이 들어오도록 유도하는 수로인 취수로는 사실상 육지로 둘러싸여 있어 파도가 심하지 않지만 바닷물이 흐르는 엄연한 염해 환경이라는 점에서 당진발전소 해상태양광은 앞으로 본격 확대될 해상태양광의 성패를 가늠해 볼 '바로미터'의 의미도 지닌다.

동서발전에 따르면, 당진발전소 해상태양광 시설은 지금도 구조물 부식이나 파손 등 문제 없이 안정적으로 운영되고 있다.

태양광 구조물 아래 바닷물 속에는 물고기도 많이 서식해 낚시도 가능한 것으로 알려졌다. 또한, 해상태양광 시설이 녹조현상을 완화하고 물고기 산란장소를 제공하는 기능이 있다는 평가도 나온다.

동서발전이 선도에 나서 해상태양광을 상용화할 수 있었던 비결은 민간기업들과 함께 개발한 '건설 신기술' 덕분이다.

부유식 수상 태양광의 지지구조물 관련 기술인 이 기술은 모듈을 떠받치는 구조물에 힌지(경칩)를 적용해 파도에 따라 구조물이 구부러질 수 있도록 한 것이 최대 특징이다.

단위구조물을 연속배치하는 형태이기 때문에 조립이 간편하고, 시공비와 유지관리비가 저렴하다는 장점도 있다.

구조물의 소재로 자외선 차단처리가 된 '섬유강화복합재(FRP)'를 적용해 바다 염분 작용에 따른 구조물 부식을 원천 차단하고 있다.

FRP 업계는 일부 환경단체의 FRP 소재의 환경오염 주장에 "FRP는 염분에 강한 반면, 자외선에 취약하지만 자외선 차단처리를 하면 바다 환경에서 장기간 부식작용 없이 사용할 수 있고 사후 재활용도 가능하다"고 강조한다.

또한, FRP 구조재는 무게가 가벼워 부력체 등 비용도 최소화할 수 있다는 장점도 가진다. FRP 구조재를 사용해 수상태양광을 설치하면 알루미늄 재질의 구조물보다 공사비를 30% 이상 절감할 수 있다는 주장이다.

동서발전은 포스코건설 등과 함께 이같은 기술을 개발해 2013년 당진발전소 해상태양광 설치에 적용했으며, 이후 해당 기술은 해수에서 현장 적용 검증을 마친 유일한 공법으로 인정받아 2015년 국토교통부로부터 '건설 신기술' 지정을 받았다.

아울러 자외선 차단 처리된 FRP 소재는 한국에너지공단의 '신재생에너지 설비의 지원 등에 관한 지침'에 따라 산화처리된 알루미늄과 함께 해상태양광 구조물 소재로 사용할 수 있는 유이한 소재로 공식 인정받았다.

◇ 해상태양광 구조체 기술 한국이 선도 "수출 효자로 키워야"

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한국동서발전 충남 당진발전본부 내 연소된 석탄재를 매립하는 '회처리장 유휴수면'에 3.5메가와트(㎿)규모의 해상태양광 시설. 사진=동서발전

동서발전은 당진발전소 해상태양광 가동 이후 2018년 10월 같은 당진발전본부 내 연소된 석탄재를 매립하는 '회처리장 유휴수면'을 활용해 3.5㎿ 규모의 해상태양광 시설도 준공했다.

업계에 따르면, 현재 국내에 상용 중인 해상태양광은 동서발전의 당진발전소 취수구 해상태양광과 회처리장 해상태양광 등 2곳 뿐이다.

해외에서는 지난달 싱가포르 태양광업체 선시프(Sunseap)가 싱가포르 우드랜드 해안지역에 연간 6000메가와트시(㎿h)의 전기를 생산할 수 있는 해상태양광 시설을 완공한 것 외에 아직 해상태양광 상용화 사례는 알려진 것이 없다. 동서발전과 국내기업이 이끄는 해상태양광 구조물 기술이 세계 선도 수준임을 알려주는 대목이다.

더욱이 업계에 따르면, 세계에서 태양광 패널 기술은 비교적 보편화돼 있는 것과 달리 패널을 물 위에 띄우는 구조물 기술은 파도에 따라 구부러짐이 없는 하나의 '판 형태' 위주여서 내수면보다 파도가 큰 해수면에는 여전히 취약한 것으로 알려져 있다.

수상태양광 업계에서는 새만금에서 추진되는 총 2.1기가와트(GW) 규모의 수상태양광 사업도 바다 한복판이나 다름없는 방조제 내수면에 설치되는 세계 최초의 대규모 해상태양광 단지조성 프로젝트라는 점에서 해외의 이목이 집중되고 있다.

수상태양광 업계 관계자는 "태양광 패널과 달리 수상태양광 구조체 분야는 한국이 세계 기술 선도국"이라며 "탄소중립 시대에 해상태양광 수요는 육지가 협소하고 바다가 가까운 대도시 지역 등을 중심으로 늘어날 것으로 보이는 만큼 우리나라 수상태양광 구조물 기술을 해외에 확산하고 수상태양광 산업을 수출산업으로 키워야 한다"고 말했다.

동서발전 관계자는 "발전소 취수구 해상태양광이나 석탄재 매립지를 활용한 해상태양광 등은 환경훼손과 지역주민 갈등을 사전에 제거한 창의적 발전소"라며 "앞으로도 이러한 환경 훼손과 갈등이 없는 재생에너지 확산에 노력할 것"이라고 말했다.


김철훈 글로벌이코노믹 기자 kch0054@g-enews.com