국내 해상풍력산업에 대한 기대치와 방향성은 같을까?

그린뉴딜 해상풍력으로 年8만개 일자리 가능할까?

국내 해상풍력산업에 대한 기대치와 방향성은 같을까?

대학생신재생에너지기자단 21기 박지원, 21기 이고은, 21기 조선근, 21기 조채완

 

에너지 안보, 기후 변화, 경제성은 화석 연료에서 신재생 에너지로 산업이 변화하는데 중요한 요소들이다.

신재생에너지 산업에 대한 투자는 사용에 대해, 원자력과의 공존에 대해, 그리고 신재생에너지에 대한 역설도 같이 불러일으켰다. 그러나 이상 기후와 환경 보호가 2000년대 트렌드로 탄소를 줄이고 자연을 이용하여 전력을 생산하자는 세계의 의지와는 다르게 현재의 기후 위기는 적어도 몇십 년 동안 우리와 함께 있을 것이다. 산업에 대한 투자는 증가하였어도 각 나라마다 다른 정책과 이제 막 확대되어가고 있는 산업이라 눈에 띄는 성과가 있는 신재생에너지 단지가 적기 때문이다.

원자력을 100% 내려 두고 신재생에너지를 외치던 독일과 원자력도 가동하면서 신재생에너지에 투자한 프랑스는, 이번 전쟁으로 많은 차이가 생겼다. 프랑스는 원자력 에너지에 더 투자를 한다고 외쳤으며 독일은 러시아 가스를 계속 수입할 수밖에 없다. 또한 이상기후를 막기 위한 신재생에너지이나, 바람이 불지 않는 이상기후로 인해 2021년에 영국과 아일랜드, 그리고 독일은 전력 피해를 볼 수밖에 없었다. 국토 면적이 큰 나라는 다양한 위치에 발전 설비를 분산 설치할 수 있어 간헐성을 줄일 수 있지만, 면적이 좁고 단일 기후대인 한국은 대처 능력이 떨어진다.

그럼에도 불구하고 탄소절감을 위해 신재생에너지는 필수적인 산업이다.

그 중 풍력터빈을 호수, 피오르드 지형 연안과 같은 수역에 설치하여 그곳에서 부는 바람의 운동에너지를 회전 날개에 의한 기계에너지로 변환하여 전기를 얻는 해상풍력이 있다.

 

[자료1. 국가별 해상풍력 누적 설치용량 비중]

출처 : 전지저널

국가별 해상 풍력 누적 설치용량은 영국 독일 중국 덴마크 벨기에 순으로 비중을 차지하고 있다.

[자료2. 연도별 풍력발전 누적 설치용량]

출처 : 전지저널

지난 10년간 전 세계 풍력발전 누적 설치용량은 2010년 180GW에서 2019년 622GW로 증가해 연평균 14.7% 성장했는데 해상풍력은 3GW에서 28GW로 연평균이 증가율이 28.1%이다. 지난 과거에는 대부분이 육상풍력이었으나 최근에는 해상풍력의 비중이 점점 증가하고 있는 상황이다.

풍력에너지는 설치 기간 및 인허가 취득이 태양광 에너지 보다 오래 걸리지만 공간 대비 전력생산 효율이 압도적이며 삼면이 바다인 우리나라에서 지상의 환경을 파괴하지 않는 해상풍력은 앞으로 큰 전망을 보인다.

[자료3. 글로벌 풍력시장 현황 및 전망]

출처 : 신소재경제

해상풍력이란 해양을 활용하여 신재생에너지를 얻을 수 있는 신재생 에너지 기술로 해저면 혹은 바다 구조물 위에 풍력발전기를 설치하여 전력을 생산하는 방식이다. 현재 산업부는 탄소중립에 가장 기여할 수 있는 에너지원으로 풍력을 뽑고 있으나, 육상풍력은 이미 포화하고 있는 상황이다. 해상풍력은 육지 풍력과 비교하였을 때 입지가 자유로우며 주변에 소음, 진동과 같은 피해를 주지 않고 대형화가 가능해 풍질도 우수하다는 점에서 미래를 이끌어갈 신재생에너지로 주목받고 있다. 그렇다면 한국에서 해상풍력 기업들의 현황은 어떨까?

[자료4. 국내 해상풍력 주요기업 현황]

출처 : 전자신문

해상풍력의 주 산업군은 터빈 제조업이다. 두산중공업 (두산에너빌리티)이 국내에선 독자적으로 기술력을 보유하고 생산하고 있지만, 이미 해외 업체들은 8~9MW급 터빈을 상용화하여 공급하고 있는 것에 반해 현재 국내 제품은 5.5MW 정도로 용량이 작고 실증된 사례가 적기 때문에 해외 기업사인 GE, 지멘스-가멘사, Vestas 등의 터빈 회사들이 독점적으로 터빈을 제조하여 공급하고 있다.

하지만 현재 우리나라는 세계적으로 철강 제조업 강국으로 인정받고 있기도 하다. 따라서 다양한 외국 기업들에서 철강 기술이 필요한 부분들을 우리나라에 맡기고 있다. 영국의 Hornsea 프로젝트와 대만의 창화 프로젝트에는 세아 Wind, CS Wind, 그리고 삼강 M&T 국내 회사들이 파운데이션과 타워 부분을 담당하여 공급을 하였고 SK 회사는 삼강 M&T를 인수하여 해상풍력 시장의 확장을 밝혔다. LS 전선 역시 아시아를 넘어 전 세계적으로 해저 파이프 시장에서 많은 사업에 참여하고 있다. 이런 상황이기에 만약 국내 해상풍력을 진행할 경우 터빈 회사를 제외한 케이블, 지반 파운데이션, 타워 등의 회사는 자국 내 제품으로 사용이 가능할 것으로 보고 있다.

[자료5. 우리나라 해상풍력 발전허가 현황]

출처 : EPJ

우리나라의 해상풍력 현황은 위 표와 같다. 전남 서남권, 전남 남부권, 동남권, 중부권에서 각각 진행되고 있으며 해상풍력 발전을 통해 평균 한 곳당 400MW 정도의 양을 발전시킬 수 있다.

올해 2월까지 발전사업허가를 받은 해상풍력 프로젝트는 63건으로 총 17.4GW 규모에 달한다. 대규모 프로젝트가 순차적으로 발전사업허가를 받게 된다면 30GW 정도의 프로젝트를 진행할 수 있다. 우리나라에서도 해상풍력에 대한 기대치와 관심이 높아지고 있고 사기업과 공기업 등 다양한 국내 기업들이 우리나라의 해상풍력 발전을 위해 투자하고 있다.

Orsted	Equinor	GIG-TOTAL	CIP-COP	Shell – Coenshexicon	KF wind
인천	울산	울산	울산	울산	울산
고정식	부유식	부유식	부유식	부유식	부유식
1.6 GW	1.2 GW	1.51 GW	1.5 GW	1.26 GW	1.32 GW
TBD (5월)	EBL	EBL	EBL	EBL	EBL

[자료6. 국내 해상풍력 시장에 투자중인 대표 해외기업 리스트]

출처: 자체제작

해외의 세계적인 해상풍력 선두 주자 기업들이 한국 진출을 선언하고 있어 이들이 주도하고 있는 해상풍력 시장에서의 활성화에 대한 기대감이 커지고 있다. 이 기업들이 한국 진출을 하게 된다면 우리나라는 국내에서의 해상풍력 보급을 확대할 수 있으며 국산 기자재들을 납품할 수 있는 기회가 될 수 있기 때문이다. 주로 인천과 울산지역으로 해상풍력을 설치, 확대할 계획이다. 예로 덴마크의 오스테드는 인천을, 스페인 오더블유(OW)는 울산에 걸쳐 풍력단지를 조성할 계획으로 1.6GW와 1.5GW로 총 3.1GW에 이른다. 원래 정부가 2030년까지 해상풍력 발전을 12GW까지 확대하겠다고 계획했던 것과 비교하면 26%에 달하는 큰 용량이다.

이 기업들 이외에도 위 표를 참고한다면 인천과 울산에 걸쳐 해상풍력을 투자하려는 기업들을 볼 수 있으며 발전량도 1.6GW, 1.2GW, 1.5GW 등으로 큰 비중을 차지하고 있다.

우리나라 해상풍력 환경 및 조건을 살펴보면,

인천 풍속 : 7.07 m/s

울산 풍속 : 8.16 m/s

전남 신안 풍속 : 7 m/s

우리나라는 삼면이 바다이기에 해양을 사용하는 해상 풍력산업에서 이점이 있지만 풍속은 북해(11 m/s)에 비해 낮은 편이라는 단점도 있다. 이 역시 평균적인 수치이며, 해상풍력에 적절한 풍속은 초속 7m 이상인 것에 비해 2020년에 실제 한국 해상의 평균 풍속은 6m/s에 그쳐 해상 풍력 이용률도 22%에 불과했던 것으로 나타났다. 실제 1년 중 평균 풍속이 4m/s 이하인 날도 98일에 달했고, 이에 따라 평균 이용률이 10% 미만인 날도 1년 중 3분의 1이 넘는 130일에 이르렀다.

또한 전력사업인허가 (EBL)를 취득해야 한전과의 전력 계통 및 사업을 증대할 수 있는데 이는 산업통상자원부 (산자부)와 시의 도움이 필요한 작업이다. 어민들의 좋은 의견도 있어야 허가를 받는 데 유리하다. 따라서, 해상 풍력은 산자부 등 국가의 도움 그리고 해안가의 어민들과 주민들의 의견과 수용성도 매우 중요한 사업이다. 그래서 해상풍력의 개발이 이루어지기 위해서는 두 단체 간의 의견 조율을 원활히 하며 사업을 추진하려는 노력이 필요하다.

하지만 우리나라는 A시에서는 시에서의 무관심 혹은 대척하는 모습이, B시에서는 어민들의 의견을 무시한 채 사업을 유리하게 도와주는 시의 자세 등 일괄적이지 못한 대처 능력으로 EBL 취득 전부터 취득 후까지 많은 잡음을 만들고 있다.

환경영향평가(EIA) 역시 사업을 진행하는 데 있어 가장 중요하다고 볼 수 있다. 이는 이해관계자인 어민들과의 관계에도 포함되며 주민 수용성이 있는지 없는지 역시 미디어에 비춰지는 회사의 사업 진행에 영향을 많이 끼친다.

즉, 우리나라의 해상풍력을 위해서는 강한 풍속의 조건과 전력사업인허가(EBL)를 위한 산자부 및 시의 도움, 그리고 해안가 주민들과의 의견 조율, 환경영향평가 통과를 위한 확고하고 변하지 않을 정책 기반 마련이 필요하다. 그리고 이 모든 조건이 이루어져야 해상풍력 강국으로의 도약을 이뤄낼 수 있을 것이다.

[결론]

정부 정책 변동에 크게 영향을 받는 신재생에너지 관련 산업은 근 5년간 많은 변화를 맞이했다. 우리나라의 경우 지역마다 상이하지만 수많은 발전 허가를 받았고 해외, 민간기업들도 관심을 가지고 우리나라의 신재생에너지 사업에 뛰어들었다. 그러나, 6~7m/s 평균 풍속인 우리나라에선 가동률을 논하는 문제가 많으며 실제 30% 이하의 전력 생산율을 보일 것이라는 전망은 해상풍력시장에 좋지 않은 소식임은 분명하다. 또한, 많은 해외자본으로 인해 만들어지는 단지라는 부정적인 시선 역시 존재한다.

이상기후의 아이러니한 모습 역시 부정적인 시선에 가깝다. 북유럽 전역에서는 올해 바람 속도가 평년보다 15% 느려졌다. 영국에서 해상 풍력발전이 피크시간에 필요한 전력의 60%를 공급했지만 상황의 안정을 위해 추가로 가스와 석탄에 의존해야 했으며 신재생에너지에 의존을 많이 둔 영국은 기름난에 빠졌었다. 영국 발전회사 드랙스는 2월 26일부터 3월 8일까지 바람이 거의 불지 않아 풍력발전소 가동률이 11%에 불과했다고 밝혔다. 영국 전력회사 SSE는 지난 4~9월 재생 에너지 생산량이 예상보다 32% 줄었다고 밝혔다. 이를 대체하기 위해 화력발전소 및 원자력 발전소의 가동이 증가하였고 그 결과 2021년, 유럽에 닥친 저 풍속현상이 전 세계 화석 에너지 가격 상승에 기여했다. 하지만, 이것은 해외의 사례일뿐이며 비교적 가동률이 높은 나라에서의 저 풍속현상이 해상풍력 산업을 가속화하는 우리나라 시장에 어떠한 영향을 끼치는지는 가늠할 수는 없다. 지금처럼 시장을 넓히는 과정에서 많은 정부지원금은 필수 불가결한 문제이기 때문에 어느 관점에서 풍력발전 시장을 바라볼지는 매우 조심스러울 필요가 있다.

 

참고문헌 

1) 최한길, "그린뉴딜 해상풍력으로 년 8만개 일자리 가능할까?", 이데일리, 2022.10.12, https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=01390726625932264&mediaCodeNo=257 

2) 류태웅, "[산업리포트] 그린뉴딜 핵심, 해상풍력", 전자신문, 2021.04.28, https://m.etnews.com/20210427000091

3) 박윤석, "[해상풍력 바람이 분다1] 올해 3개 프로젝트 550MW 착공", EPJ, 2022.03.28, http://www.epj.co.kr/news/articleView.html?idxno=30130 

4) 안준호, "해상 풍력, 평균 풍속 한참 못미쳐... 원가는 원전 5배", 조선일보, 2021.10.17, https://www.chosun.com/economy/industry-company/2021/10/17/3REESBXMYJGBPGULDJQH6XLKDM/

5) 박성우, "해상풍력발전 현황 및 전망", 전기저널, 2020.11.16, http://www.keaj.kr/news/articleView.html?idxno=3713 

6) 이관무, "2020년 세계 풍력시장 60% 성장, 사상 최대", 신소재경재, 2021.07.21, https://www.amenews.kr/news/view.php?idx=45729&sm=w_writer_name&stx=%EC%9D%B4%EA%B4%80%EB%AC%B4&stx2=&w_section1=&sdate=&edate= 

 

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