［동양일보］지구상에 존재하는 생물과 인간의 생존에 바람은 꼭 필요하다. 태양열로 데워진 대기가 지구에 닿으면 지구가 따뜻해지는데 이때 따뜻한 공기는 위로 올라가고 그 빈 자리에 차가운 공기가 메워지는 대류현상이 일어난다. 이처럼 우리에게는 하루도 없어서는 안 될 귀중한 자원인 바람에너지에 대해 알아보고자 한다.

풍력에너지는 바람의 운동에너지를 기계에너지로 변환시켜 전기를 생산하는 발전기술로써 기술수준이 높고 기술혁신의 속도가 빠른 기술집약적 산업으로 운송, 설치, 운전 등의 과정으로 인해 고용효과가 큰 산업으로 운전이력이 없으면 시장진입이 어렵다.

전 세계 해상풍력은 유럽, 중국을 중심으로 설치를 지속 확대하는 가운데 일본, 대만 등도 해상풍력 확대를 추진하고 있다. 해상풍력은 빠른 성장성으로 재생에너지 중 높은 비중을 차지할 것으로 예상되며, 높은 잠재량, 대규모 단지개발 가능, 낮은 환경 영향, 높은 이용률 등의 장점을 보유하고 있다.

국내 해상풍력은 정부가 지난 2017년 12월 ‘재생에너지 3020 이행계획’에 따라 2030년까지 17.7GW 목표달성을 위해 대규모 프로젝트 중심 보급 확대가 필요하나, 주민수용성 확보 어려움으로 추진이 지연되고 있는 실정이다.

이는 유럽 기업들이 세계시장을 주도하고 있으며, 중국 업체도 내수시장을 기반으로 추격 중으로 국내업계는 소수의 터빈 기업과 중소 부품기업으로 구성, 그간 내수시장 확대 지역으로 기술 및 가격경쟁력이 선진국에 비해 열세다.

고정식 해상풍력은 기초구조물을 해저바닥에 고정시켜 터빈을 설치하는데 수심 50m 정도까지만 설치가 가능하다. 이로 인해 일본과 미국 같이 수심이 얕은 지역이 별로 없는 국가에서는 해상풍력을 설치하는데 많은 제약이 따른다.

이러한 경우에는 부유식 기초구조물을 활용한 부유식 해상풍력이 대안이 될 수 있다. 세계 최초의 상업용 부유식 해상풍력단지(30MW)는 2017년 스코틀랜드에 설치됐다. 지난 2018년 기준 전 세계적으로 9개의 부유식 해상풍력 설비가 설치됐는데 4곳은 일본에 5곳은 유럽에 있으며 총 설치용량은 약 50MW이다.

특히 부유식 해상풍력 단지는 해양에너지 기술 중에서 가장 흥미로운 분야중 하나다. 부유식 기초구조물을 이용해 수심이 50m가 넘는 지역에 풍력터빈을 설치할 수 있으며 공사 기간 중에 해저 환경에 미치는 영향이 고정식에 비해 적다.

현재 세 가지(원통식, 반잠수식, 인장계류식) 정도의 부유체 기술이 개발돼 있다. 부유식 해상풍력은 일본, 미국, 동남아시아, 북유럽 등에 적용될 수 있다. 따라서 부유식 기초구조물은 향후 해상풍력 시장을 선도하는 게임체인저 역할을 할 잠재력을 보유한 기술이라고 할 수 있다.

정부는 2020년 7월 주민과 함께하고 수산업과 상생하는 ‘해상풍력 발전방안’을 발표했다. 이는 2030년까지 해상풍력 세계 5대 강국으로 도약한다는 목표아래 수립됐으며, 정부·지자체 주도 입지 발굴 및 인허가 간소화, 해상풍력에 적합한 지원시스템 마련을 통한 주민수용성 강화, 대규모 프로젝트와 연계한 풍력산업 생태계 육성 등의 주요대책이 포함돼 있다.

이를 실현하기 위해서는 주민과의 발전수익 공유모델 확대, 전주기 환경성 제고 등을 통해 지역주민이 원하고 친환경적인 해상풍력 단지 건설과 선제적 계통연계와 대용량 터빈 개발 등을 통해 해상풍력 시장과 산업의 동반성장 도모가 필요하다.

우리나라는 3면이 바다로 해상풍력을 이용한 에너지 생산에 적합한 지리적 여건을 갖추고 있다. 이에 정부의 2050 탄소중립 실현을 위해서는 깨끗하고 안전한 에너지 전환을 위해 풍력발전 핵심 기술개발·실증을 통한 체계적인 기술사업화 지원에 더욱 박차를 가할 필요가 있다.