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ⓒ클립아트

 

21세기는 화석 연료가 아닌 신재생에너지의 시대입니다. 자원 고갈문제와 석탄, 석유 등의 화석연료 연소에서 발생하는 온실가스 등에 대한 해결책으로 신재생에너지가 대체재로 주목받고 있기 때문이죠.

 

다양한 신재생에너지 발전 기술 중에서 최근 가장 주목받고 있는 기술은 무엇일까요? 바로 바다에 풍력발전기를 설치하는 해상풍력 발전이랍니다. 이 해상풍력 발전 기술은 기존 풍력 발전 기술의 단점을 보완할 수 있어서 주목받고 있는데요.

 

풍력 발전은 바람의 운동에너지가 회전날개에 의해 기계적인 에너지로 바뀌고, 발전기가 이를 전기적 에너지로 변환하여 전기를 얻는 방법입니다. 바람이라는 청정 에너지자원을 활용하기 때문에 온실가스로 인한 대기오염도 발생하지 않고, 자원이 고갈 되지 않는다는 장점이 있죠.

 

하지만 이렇게 완벽해 보이는 풍력 발전에도 문제점은 있답니다. 

 


 

완벽해 보이는 풍력발전, 단점은 무엇?

 

ⓒ클립아트

 

우선 풍력 발전기 설치 시 지역적인 조건에 영향을 많이 받습니다. 바람의 세기가 강한 장소에 지어져야 유의미한 발전량을 얻을 수 있거든요. 그래서 풍력 발전기는 일반적으로 바람이 많이 부는 고산 지대나 도심지에서 많이 떨어진 곳에 주로 설치해야 합니다.

 

풍력 발전 방식의 최대 문제점은 바로 소음입니다. 풍력 발전기의 날개가 바람을 맞으며 가동될 때 공기와 마찰하며 생기는 소리가 엄청나게 크거든요. 풍력발전기가 만들어내는 전기의 양은 날개의 회전수에 비례하는데요. 이 날개를 빠르게 돌리면 소음이 더 커진답니다.

 

풍력 발전기, 주목 받는 차세대 발전원이지만 설치가 쉽지만은 않죠. 이런 단점을 해결하기 위해 최근에는 풍력발전기를 바다 위에 많이 짓고 있답니다.

 


 

바다 위에서 전기를 만든다고?

 

ⓒ셔터스톡

 

바다 위에 우뚝 선 풍력발전기가 맞는 바닷바람은 육지 바람보다 더 강하고 일정해서 육지보다 발전에 더 유리해요. 또한 소음 문제에서도 자유로워질 수 있고요. 더불어 육지보다 넓은 부지를 이용할 수 있기 때문에 설치 단가를 아끼고 발전 효율을 높일 수 있죠!

 

해상 풍력발전기는 바다 아래에서 지지해주는 기초구조물의 종류에 따라서 고정식 발전기부유식 발전기로 나뉩니다.

기존에 조성된 해상풍력 단지는 수심 60m 이하에서 조성되었기 때문에 대부분 바다 아래에 심어진 구조물이 상부를 지지해주는 고정식 발전 방식이 주를 이뤘죠. 하지만 풍속이 더 좋은 외해는 수심이 깊어, 고정식 발전기를 설치하기 어렵다는 한계점이 있었습니다.

 

그래서 최근에는 발전기가 수면에 떠있는 부유식 해상풍력 발전기가 세계적으로 주목받고 있어요. 부유식 해상풍력 시설은 고정식과 다르게 기둥을 해저 지반에 고정하지 않고 바다에 띄워 설치하는 방식입니다. 바다에 떠있기 때문에 수심이 깊고 해저면이 고르지 않다 하더라도 발전이 가능하죠. 그리고 고정식처럼 기둥이 아닌 케이블과 같은 고정방식을 사용하기 때문에 설치 절차가 더 간단해요. 건설과 해체 또한 쉬워서 비용 측면에서도 고정식보다 더 효율적이라 평가받고 있답니다.

 

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정부는 2030년까지 48.7GW 규모의 재생에너지 설비를 구축하고 그 중 약 30%를 풍력으로 충당한다는 ‘재생에너지 3020 이행계획’을 발표했습니다. 이에 따라 해상풍력 발전 사업에 대한 기대가 점점 더 커지고 있답니다.

 

 

탐라해상풍력단지 ⓒ유튜브 영상 캡쳐 https://www.youtube.com/watch?v=oRX4pEzCsLk 

 

 

국내에서는 최초의 상업용 해양풍력 발전 단지가 제주도에 조성됐습니다. 제주도의 탐라해상풍력발전단지는 2015년 착공해 2017년부터 가동을 시작했죠. 이 발전단지는 제주도민 약 2만 4,000여 가구가 1년간 사용할 수 있는 양인 85,000MWh의 전력을 생산한답니다.

 

 

서남해해상풍력 개발사업 개요 ⓒ한국해상풍력(주) 홈페이지

 

서해에서는 한국해상풍력(주)의 주도 하에 서남해 해상풍력 개발사업이 한창 추진되고 있습니다. 한국해상풍력(주)은 한전을 비롯한 발전 6사가 투자해 설립한 회사인데요. 실증 연구와 시범 사업을 거친 2020년 이후까지 2.5GW급 대규모 단지 개발을 목표로 사업을 추진하고 있죠.

 

마지막으로 동해에서는 부유식 해상발전 방식이 주목받고 있습니다. 동해의 바다는 서해와 달리 풍속은 강하지만 수심이 깊거든요. 최근에는 국내에서 최초로 ‘부유식 해상풍력발전단지 조성사업’이 울산에서 추진되고 있다는데요. 울산 앞바다는 수심이 40m 이상으로 깊고, 연중 풍속도 강해서 부유식 해상발전에 적합하거든요. 국내 최초 부유식 해상풍력발전단지의 성공적인 운영이 기대됩니다!

 


 

꾸준한 기술 개발과 연구, 한전의 노력

 

환경모니터링 시스템 플랫폼 ⓒ전력연구원 보도자료

 

한국전력은 서남해 해상풍력 실증단지 사업 외에도 해상풍력 기술의 개발 및 연구를 통해 우리나라 해상풍력의 안정적 운용에 기여하고 있습니다. 최근 한국전력 전력연구원은 환경모니터링시스템을 개발했는데요. 레이더, 음향탐지기 등을 활용해 반경 약 4km 내 환경정보를 관측하고 이를 통해 풍력단지를 효율적으로 운영할 수 있는 무인 관측 시스템입니다.

 

이 기술은 지난 2월부터 서남해 해상풍력 실증단지에서 시범 적용되고 있는데요. 덕분에 한전은 해상풍력 시스템 관측업무를 무인화하고 시스템 운영의 안정성을 높일 수 있었답니다.

 

 


 

 

전 세계에는 매년 해상풍력 발전기를 신규 설치하고 있습니다. 새로운 기술 개발을 통해 해상풍력발전을 효율적으로 활용하기 위한 연구도 계속되고 있죠. 이렇게 성장하는 신시장에서 한국전력이 기술을 선도하길 바랍니다!

 

 

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  • 미래한전고 2019.07.24 09:10
    글잘읽었습니다. 질문이있는데 해상풍력이 지상에 있는 풍력발전 대비 설치비용이 얼마나 비싼가요?
  • ㅇㅇ 2019.08.02 16:31
    환경오염의 우려나 어민들과의 충돌 문제는 어떻게 해결하나요?

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