이제는 해상풍력의 시대?

이제는 해상풍력의 시대?

대학생신재생에너지기자단 24기 이우진

 

[다가오는 해상풍력의 바람]

일반적인 원전 1기의 용량은 약 1GW이다. 만약 30GW 용량의 발전설비라면 매우 큰 규모로, 우리나라 전체 발전 용량의 약 5분의 1에 해당하는 수치이다.

21년 미국 조 바이든 대통령은 2030년까지 이 30GW 규모의 해상풍력 발전시설을 건설하겠다는 계획을 발표하였다. 이러한 목표에 맞게 현재 미국에서는 여러 개의 해상풍력 프로젝트를 적극적으로 진행 중이고, 해상풍력 프로젝트에 대한 세금 공제 혜택도 지원 중이다. 이는 세계 에너지 시장을 선도하는 미국에서 해상풍력에 큰 관심을 보이고 있다는 것이다. 그뿐만 아니라 유럽, 대만 등 전 세계의 여러 국가에서 새로운 재생에너지 시장으로 해상풍력이 떠오르고 있다.

[자료 1. 해상풍력]

출처 : Pinterest

우리나라도 이러한 흐름에 맞게 해상풍력을 확대하려는 움직임을 보이고 있다. 23년 1월 발표된 ‘제10차 전력수급기본계획’에서 정부는 국내 해상풍력 설비를 2022년 기준 12.7GW에서 2030년 50GW까지 확대할 계획이라고 밝혔다.

국제 유가 상승으로 인한 연료비 변동에 위기감을 느낀 많은 국가들이 재생에너지 확대에 더 큰 관심을 보이고 있는 지금, 떠오르는 재생에너지인 해상풍력에 대하여 알아보자.

 

[해상풍력이 주목받지 못했던 이유]

지금까지 해상풍력 기술이 주목받지 못했던 이유는 무엇일까? 가장 큰 이유는 해상풍력 기술이 가지고 있는 많은 한계점 때문이다. 먼저 해상풍력 발전의 설치와 운영 단계에서 해양 생태계에 많은 영향을 미치게 된다. 부유사, 수중소음, 진동, 전자기파 등의 영향으로 인해 해양생물, 플랑크톤, 심지어는 조류에게까지도 영향을 미치게 된다.

[자료 2. 해상풍력발전이 생태계에 미치는 영향]

출처 : 현대해양

환경 문제도 해상풍력의 확대에 큰 걸림돌이지만, 가장 큰 한계점은 바로 ‘경제성’이다. 바다 위에 설비를 지어야하므로 육상풍력 대비 설치 및 운영의 모든 단계에서 큰 비용이 들어가게 된다. 또한, 해상풍력단지에서 발전된 전력을 전달하기 위해 기존 계통에 전력망을 연결하는 단계에서도 마찬가지로 큰 비용이 투자된다.

이러한 고질적인 해상풍력의 문제뿐만 아니라, 여러 가지 국내의 상황도 우리나라에서 해상풍력 확대가 어려운 이유 중 하나이다. 많은 전문가들은 우리나라 해상풍력 확대의 걸림돌 중 하나로 ‘송전망 부족’을 언급하고 있다. 현재 해상풍력의 계통 연계를 위한 송전망은 부족한 상황이기 때문에, 원활한 계통 연계를 위해서는 한전의 송전망의 신설 및 보강 작업이 필요하다. 하지만 현재 큰 적자를 기록 중인 한전이 충분한 투자를 받아 송전망을 확보하는 것은 쉽지 않은 상황이다.

또한, 높은 비용으로 인해 해상풍력의 REC(신재생에너지공급인증서) 가중치는 타 발전원 대비 높게 형성된다. REC는 신재생에너지의 형태로 에너지를 공급했음을 증명하는 인증서로, 재생에너지 발전원을 확대하기 위해서 시행하는 제도이다. 이 과정에서 발전 비용이 높은 재생에너지 발전 사업자에게 한전이 더 많은 지원을 해주기 위해 높은 REC 가중치를 부여하게 되는데, 해상풍력의 경우에는 가장 높은 수준의 REC 가중치가 형성되어 있다. 결국 발전된 해상풍력의 에너지는 매우 비싼 가격으로 한전에 팔리게 되어, 한전의 비용 부담으로 이어지게 되는 것이다.

[자료 3. 신재생에너지 REC 가중치]

출처 : 한국신재생에너지

주민 수용성 문제도 해상풍력 확대를 어렵게 하는 이유 중 하나이다. 우리나라뿐만 아니라, 많은 나라들에서 해상풍력단지 건설 과정에서 해당 지역 주민들과의 갈등은 불가피한 문제이다. 조업 구역 감소, 해양 생태자원 영향, 피해보상 등의 문제로 갈등이 생기고, 이는 인허가 기간이 매우 길어지게 되는 요인 중 하나이다.

 

[해상풍력, 왜 떠오를까?]

이런 문제점들이 있음에도 전 세계적으로 해상풍력이 많은 관심이 쏠리는 이유는 해상풍력이 가진 큰 장점 때문이다. 먼저 재생에너지 설비는 충분한 부지의 확보가 필요하다는 특성을 가지고 있는데, 바다 위는 부지의 제한이 없게 된다. 특히, 삼면이 바다인 우리나라의 경우에 이러한 부분은 더욱 크게 다가오게 된다.

[자료 4. 국내 풍력밀도 분포도]

출처 : 신재생에너지데이터센터

해상풍력의 가장 큰 장점이라고 하면 바다의 바람이 풍력 발전에 굉장히 유리하다는 것이다. 자료 4에서 볼 수 있듯이, 육지 대비 바다에서 부는 바람은 풍속이 매우 강하다. 이는 결국 같은 시간 동안 더 많은 양을 발전할 수 있음을 의미한다. 또한, 해상의 바람은 균일하게 분다는 특성 때문에 발전량의 편차도 매우 적은 편이다. 해상풍력의 비용이 많이 듦에도 이처럼 바람 자원이 우수하다는 장점 때문에 많은 연구가 이루어지고 있다.

이처럼 훌륭한 자원임에도 지금까지 저조하던 해상풍력에 대한 관심도가 최근 갑자기 높아진 이유는 무엇일까? 가장 큰 이유는 여러 국가에서 재생에너지 확대 정책을 보다 적극적으로 펼치고 있기 때문이다. 또한, 관련 기술의 연구 및 개발 등으로 해상풍력의 가장 큰 문제점인 ‘경제성’을 점차 보완해 나가고 있어, 해상풍력 보급이 가속화되고 있는 것이다.

앞서 언급한 미국의 경우에는 작년 11월 6번째 해상풍력 프로젝트가 승인되었고, 영국도 2030년까지 50GW 규모 해상풍력의 목표를 설정하고 프로젝트를 진행 중이다. 우리나라도 해상풍력에 유리한 조건을 갖추고 있어 해외의 많은 기업들이 우리나라 해상풍력 프로젝트에 뛰어들고 있는 추세이다.  

 

[우리나라 해상풍력의 미래]

땅이 좁고 지역별 토지비 편차가 큰 우리나라의 경우, 육상의 재생에너지 발전단가는 땅값에 크게 영향을 받는다. 또한, 좁은 국토 안에 산간 지형까지 분포되어 있어 적절한 재생에너지 설치 부지를 확보하는 것이 쉽지는 않은 상황이다. 이때 삼면을 둘러싸고 있는 우리나라의 환경에  바다를 재생에너지 부지로 활용하는 것은 고려하지 않을 이유가 없다.

물론 아직까지는 해상풍력에 대한 문제점들이 해결되기 쉽지 않다. 하지만 전 세계적으로 해상풍력 관련 기술을 적극적으로 연구 중이고, 결국 해상풍력 LCOE(균등화발전비용)는 점점 낮아지는 추세로 흘러갈 것이다. 또한, 송전망 문제는 현재 한전이 도맡고 있는 송전망 건설에 민간기업이 투자할 수 있는 시스템을 구축한다면 보다 유연한 자금 조달을 통해 해결해 나갈 수 있을 것이다. 마지막으로 주민 수용성 문제는 정부가 나서서 적절한 합의점을 찾아 모두에게 공평한 방향성으로 나아가도록 해야 할 것이다.

아직 갈 길이 먼 해상풍력이지만 해외의 많은 기업들이 우리나라의 해상풍력에 뛰어드는 추세인 만큼 꾸준한 연구와 지원이 이루어진다면, 미래에는 해상풍력이 우리나라를 대표하는 핵심 재생에너지 중 하나로 거듭날 수 있을지도 모를 것이다.

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해상풍력에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "에퀴노르의 제주 진출, 앞으로 한국 해상풍력의 미래는?", 23기 진희윤, https://renewableenergyfollowers.org/4123

에퀴노르의 제주 진출, 앞으로 한국 해상풍력의 미래는?

2. "국내 해상풍력산업에 대한 기대치와 방향성은 같을까?", 21기 박지원, 21기 이고은, 21기 조선근, 21기 조채완, https://renewableenergyfollowers.org/3657

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참고문헌

[다가오는 해상풍력의 바람]

1) 산업통상자원부, “제 10차 전력수급기본계획”, 2023.01.13.

2) “바이든 행정부, 6번째 해상풍력 프로젝트 승인”, 워터저널, 2023.11.23.,
https://www.waterjournal.co.kr/news/articleView.html?idxno=72072

3) 박재원, “유럽·미국 이어 한국도…해상풍력의 계절이 오고 있다”, 한국경제, 2023.09.06., https://www.hankyung.com/article/202308220051i

[해상풍력이 주목받지 못했던 이유]

1) 김종성, “해상풍력발전의 득과 실”, 현대해양, 2022.04.07.,
 http://www.hdhy.co.kr/news/articleView.html?idxno=16773

2) 박윤성, “학계 진단한 국내 해상풍력 더딘 이유 ‘이것’ 때문”, 일렉트릭파워, 2023.12.01., https://www.epj.co.kr/news/articleView.html?idxno=33446

3) 송광섭, “'원전 7배' 해상풍력 단가, 전기료 폭탄 뇌관”, 매일경제, 2023.08.09., 
https://www.mk.co.kr/news/economy/10804465

4) 이훈, “떠오르는 에너지원 해상풍력, 주민 수용성 문제 해결방법은?”, 전기저널, 2023.04.06., http://www.keaj.kr/news/articleView.html?idxno=4964

[해상풍력, 왜 떠오를까?]

1) 김윤성, “해상풍력 동향과 우리 산업의 전망”, 전기저널,  2023.04.07.,
http://www.keaj.kr/news/articleView.html?idxno=4969

2) 조주연, "해상 풍력 시장은 커질 수밖에 없다. 하지만….", TBS뉴스, 2023.09.13.,
https://tbs.seoul.kr/news/newsView.do?typ800=2&idx_800=3506163&seq_800=20498842

[우리나라 해상풍력의 미래]

1) 박윤성, “학계 진단한 국내 해상풍력 더딘 이유 ‘이것’ 때문”, 일렉트릭파워, 2023.12.01., 
https://www.epj.co.kr/news/articleView.html?idxno=33446