소금을 만드는 염전이 전기도 만들어?

소금을 만드는 염전이 전기도 만들어?

대학생신재생에너지기자단 17기 백도학

 

태양광과 염전이 만나다.

 대한민국은 현재 태양광 발전을 계속해서 도모하고 있다. 허나 토지에 비해 인구가 많은 대한민국에서 태양광의 설치는 슬슬 한계가 보이기 시작했다. 2016년 기준으로 산지 태양광 설치 면적이 529ha였으나, 2018년 2443ha로 엄청난 급증을 보였다. 2017년부터 현재까지의 총 3년 동안 태양광발전소를 설치하기 위해 사용된 면적은 여의도 면적의 15배에 달한다고 한다. 이를 위해 많은 과학, 공학자들이 발을 벗고 나서서 수상 태양광 등 여러 분야와 태양광을 접목하고자 노력을 해왔다. 그렇게 2020년 9월에는 염전에 태양광을 접목한 ‘염전 태양광’ 시스템이 개발되었다.

 

 염전 사업과 태양광 사업의 입지 조건은 일조량이 많으면서 바람이 잘 부는 평지를 필요로 하는 것으로 매우 비슷하다. 이에 서로 간의 고충이 심했다. 실제로 염전 옆에 태양광발전소가 들어서는 곳이 점차 많아짐에 따라 패널로 인해 생긴 그늘과 통풍이 안 되는 구조로 소금이 맺히지 않는다는 말이 나올 정도이다.

 

 영광군 내에는 염전 농가가 150여 가구가 존재하는데, 그중 40여 개의 농가가 태양광발전소 설립으로 인해 소금 결정이 제대로 생기지 않는다는 이유로 소금 농사를 접게 되었다. 그렇게 나온 아이디어가 수심 5cm 내외의 염전 증발지 바닥에 수중 태양광 모듈을 설치하는 태양광 발전시스템이다.

 

염전 태양광 시스템이 뭘까?

 한전은 기존의 이러한 문제를 눈여겨보았고, 2018년부터 프로토타입의 염전 태양광 시스템을 설립하였다. 이후 녹색에너지연구원, SM 소프트웨어와 함께 협업을 통해 ‘100kW급의 염전 태양광 시스템’을 개발해내었다. 한전은 염전의 내부에 태양광 설치를 하기 위해서 수압에 잘 견딜 수 있는 태양광 모듈을 설계함과 동시에 태양광과 염전 통합운영시스템을 개발해내었다. 태양광 염전 통합운영시스템 역시도 염전의 생산에 기여하는데, 기상 센서가 비 내리는 것을 감지하게 되면 통합 운영센터가 수문을 열어서 염전의 계측 장치를 통해 고염도 해수를 보관소에 보관해둔다. 이후 날씨가 다시 좋아지면 고염도의 해수를 다시 염전으로 내보내는 것이다.

 

[자료 1. 염전 태양광 시스템 모듈 구조]

출처 : 에너지신문

 염전 태양광 시스템은 일반적인 지상 태양광과 달리 최적 각도인 33도가 아닌 바닥과 평행한 0도로 설정을 해둔다. 이에 따라 각도 측면에서는 지상보다 발전 효율이 떨어질 수밖에 없다. 허나 태양광 모듈은 주변 온도가 1도씩 증가함에 따라 효율이 0.5%씩 낮아진다는 점이 있다. 이를 토대로 한전 산하의 전력연구원 김봉석 선임연구원은 지상 태양광의 먼지나 눈으로 인한 발전효율의 하락이 수중 태양광의 해수 산란으로 인한 손실 정도와 비슷하다며 각도 측면에서는 효율이 5% 낮으나, 해수의 냉각 효과로 인한 효율이 10% 상승해 수중 태양광 발전이 효율이 더욱 높다고 설명을 하였다.

 

 더불어 염전은 모듈에서 발생하는 복사열로 소금물 증발시간이 줄어듦에 따라 소금의 생산량이 늘어날 수 있다. 또한 통상적으로 염전의 증발지 수심은 10~15cm이지만 염전 태양광 시스템에서는 수심이 5cm 내외라 증발 시간이 줄어들게 되고 소금의 생산량이 또다시 늘어나는 것이다. 이를 통해 많은 연구자들이 기존보다 증발 기간이 단축됨에 따라 소금 생산량이 25% 증가할 것이라고 밝혔다.

 

염전 태양광 시스템의 미래

 대한민국은 현재 그린뉴딜을 통해 신재생에너지의 비중을 계속해서 늘려나가고자 한다. 허나 친환경 발전의 명목하에서 도리어 환경문제를  일으킬 수 있다는 비판이 끊임없이 존재해왔다. 하지만 염전 태양광 시스템을 이용한다면 기존 염전의 기능 역시 상승시킬 수 있을뿐더러 태양광 부지 확보의 부담도 덜 수 있다.

 

 한전 관계자는 ‘염전 태양광 시스템’이 일석이조의 기술이며 이것이 본격적으로 보급이 된다면 국내 태양광 발전의 확대와 함께 열악한 염전산업을 지원함으로써 지역 상생협력 그린뉴딜 사업이 될 수 있을 것이라는 기대를 밝혔다. 마지막으로 필자는 앞으로도 서로 상생할 수 있는 발전이 끊임없이 개발되기를 바라며, 이것의 본격적인 시작이 염전 태양광 시스템이기를 희망한다.

 

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참고문헌

[태양광과 염전이 만나다.]

1) 김영근, "태양광, 대한민국을 할퀴다… 드론으로 본 현장", 조선일보, 2020.09.01, https://www.chosun.com/national/national_general/2020/09/01/6XBBMZHR6BAGXNARMGPCAE6LC4/

2) 김우정, "[르포] 염전 갈아 엎고 농민 생존 위협하는 영광·신안 태양광발전소", 주간 동아, 2019.07.06. http://www.donga.com/news/article/all/20190706/96350423/1

[염전 태양광 시스템이 뭘까?]

1) 권준범, "염전 태양광으로 전기와 소금 동시에 생산한다.", 에너지신문, 2020.09.03

http://www.energy-news.co.kr/news/articleView.html?idxno=72465

2) 송원형, "염전 수중바닥에 태양광 모듈... 소금·전력 동시에 만든다", 조선일보, 2017.04.11

https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2017/04/10/2017041003064.html