[이미디어= 황원희 기자] 해상풍력에너지는 보통 해역 내에 있는 풍력 발전단지를 통해 전기를 생산하는 것을 일컫는다. 육상보다 해상풍력의 풍속이 더 높기 때문에 해상풍력단지는 설치된 용량 대비 더 많은 전기를 생산한다. 또한 해상풍력단지는 사람과 경관에 미치는 영향이 적기 때문에 육상풍력단지보다 논란의 여지도 적은 편이다. 본지는 현재 국내 해상풍력 발전 방안 및 향후 전망과 해외사례 등에 알아보았다.

해상풍력 1% 비중이지만 성장가능성 커  

▲포스코인터내셔널이 운영 중인 신안 육상풍력단지(제공=포스코)

해상풍력은 수심이 깊은 지역뿐만 아니라 호수, 피오르드식 해안, 보호 해안 지역과 같은 곳도 설치 장소가 될 수 있다. 대부분의 해상풍력 발전소는 비교적 얕은 수심에 고정식 기반 풍력 터빈을 사용하는데 깊은 수심의 바다에서 사용되는 부유식 풍력 터빈은 개발 및 시제품 검증 초기단계에 있다.

2022년 기준 해상풍력에너지의 전세계 보급률을 살펴보면 총 용량은 64.3기가와트에 달하며 중국(49%), 영국(22%), 독일(13%)이 전 세계 설치 용량의 75% 이상을 차지하고 있다. 또한 관련 기업체별로 살펴보면 2015년 말까지 지멘스 풍력발전은 전 세계 11기가와트에 달하는 해상풍력 발전을 설치하며 용량의 63%를 설치했고, 베스타스는 19%, 센비온은 8%를 차지했다.
 

또한 해상풍력의 설치 비용은 육상보다 높은 편이지만, 2019년부터 설치 비용이 감소하고 있는 추세이다. 유럽의 경우 해상풍력은 2010년대 들어 연간 30% 이상 증가하면서 2017년부터 기존 발전원과 가격경쟁력을 갖게 됐다. 2020년 기준 해상풍력은 전 세계 발전 전력의 1% 미만에 머물러 있지만, 북유럽에서 더욱 큰 성장세를 보이고 있다. 특히 육상풍력에 비해 해상풍력의 가장 큰 이점은 일정한 강한 풍속이 부는 현장에 주로 설치됨으로써 더 많은 전력을 생산할 수 있다는 점이다.

해상풍력 프로젝트 수많은 걸림돌 있어

한편 이와 관련해 지난 11월 15일 <해상풍력 제도 마련을 위한 2023 긴급세미나>가 국회의원회관 간담회실에서 개최되었다. 국내 대다수의 해상풍력 프로젝트는 큰 성장세를 보이고 있지만 복잡한 허가절차와 어업인과의 협의가 원만치 않아 좀처럼 진전을 보지 못하는 상황이다. 현재 우리나라 바다는 해상풍력 입자가 포화상태에 달하고 있다. 약 80개에 달하는 해상풍력 프로젝트가 전기 사업 허가를 받았고 발전용량만 해도 24기가와트를 초과하고 있다. 모든 프로젝트가 진행된다면 국내는 2030년 해상풍력 목표인 14.3기가와트를 한참 넘어설 것으로 보인다.

 

▲해상풍력 이미지(제공=rawpixel)

이렇듯 국내 여건상 국토가 좁고 산지가 많기에 태양광과 풍력을 증설하기에도 쉽지 않은 상황이라 해양으로 눈길을 돌려야 하는 상황인 것이다. 그러나 그 실적은 미미한 수준이다. 2022년 이전까지 국내 해상풍력 누적 설치용량은 124.5 메가와트로 전체 신재생에너지 설치량(26.9기가와트) 중 0.4%에 불과한 수준이다. 특히 2021년과 2022년은 신규 설치된 해상풍력 설비가 전무했다.

 

이에 따라 「해상풍력특별법」이 발의되었는데 이는 해상풍력 사업추진에 있어 가장 큰 장애요인들을 최우선적으로 해결하는 데 중점을 뒀지만 여야합의가 불발되고 말았다. 이제까지는 해상풍력 추진에 특화된 법체계가 부족해 민간사업자가 입지발굴 및 인허가를 받아 해상풍력 사업을 하는 구조였다. 이에 절차의 복잡화 및 사업 준비 기간이 장기화되면서 사업이 지연되기 일수였다. 또한 종전 해양공간 이용자의 범위가 넓고 공간활용 방식도 다양해 최소한의 규제만 존재해왔던 공간이었다. 따라서 해상풍력발전은 여러 가지 한계 상황에 다다라 이를 둘러싼 환경 및 특성을 고려해 체계적이고 계획적인 해상풍력발전이 추진될 수 있는 새로운 법적 기반 구축도 시급한 실정이었다.
 

이와 관련해 지욱철 통영거제환경운동연합 공동의장 측은 해상풍력특별법의 골간을 달리해 민간주도 해상풍력 입지 선정 방식을 벗어나 시민참여형 입지선정방식을 도입해야 한다고 밝혔다. 풍력단지 조성에는 복잡한 이해관계가 얽혀있기에 일방적으로 기업의 손을 들어줄 경우 사회적 갈등을 조장할 수 있으며 풍력에너지 생산을 저해하는 결과를 초래할 수 있기 때문이다. 또한 재생에너지 생산체계 구축은 어민도 피할 수 없는 시대적 과제이기에 어업현장이 아닌 해역에 풍력단지를 조성하는 일이 전제조건이 되어야 한다고 강조하고 있다.
 

해상풍력의 경우 크게 두가지 방식으로 나뉠 수 있다. 그것은 부유식과 지주식인데 부유식은 수심이 깊은 해양에 설비를 설치가고 지주식은 상대적으로 수심이 낮은 해역에 설비를 설치하는 방식이다. 두 가지 방식은 설치 위치와 비용 등에서 많은 차이를 보인다. 그중에서 부유식 해상풍력 산업이 적극적으로 고려될 필요가 있는데 지주식 해상풍력은 어민의 어업현정과 중첩될 수밖에 없기 때문이다.
 

양예빈 기후솔루션 연구원은 “계획입지 선정이 무엇보다 중요하며 관련 이해관계자들을 위해서도 필요하지만 비인간동물인 해양생물과 해양생태계를 위해서도 해당 제도는 필요하다. 향후 더욱 치열하게 고민해야 할 사항은 시행령을 어떻게 해상풍력이 올바른 방향으로 가도록 수립하느냐에 있다.”고 밝혔다.

공용망 설치와 단위규모 대형화 절실

해상풍력 보급 촉진에 있어서 핵심적인 난제는 바로 해상풍력 생산전력을 전력 수요지까지 수송할 수 있는 국가공용망이 절대적으로 부족하다는 점이다. 또한 사업자들끼리 구축해야 하는 공동접속설비 건설이 사업기 갹출과 실행 주체, 높은 공사 난이도 등으로 실행이 쉽지 않다는 것도 걸림돌로 작용한다.

 

▲해상풍력타워 하부구조물 (모노파일뱡식). 대형 타워의 하부구조물은 외경이 최대 12m에 달한다. (출처=EEW그룹)

문고영 RWE 코리아 대표는 이와 관련해 “해외의 해상풍력 사업자 선정을 보면 사업실행 능력과 더불어 낮은 발전단가를 제시하는 사업들이 우선적으로 선정된다. 현재의 국제적인 설치선 부족, 기자재 공급망 부족 및 고금리 상황에서 그나마 최저 발전단가를 달성하기 위해서는 사업의 단위 규모를 대형화하는 일이 바람직하다.”고 알렸다.

 

현재 전국의 많은 지역에서 집적화단지 제도를 통해 해상풍력발전 사업을 추진하고 있는 상황으로 한국전력(이하 한전)은 일정 규모 이상의 해상풍력 집적화단지에 한해 산업부의 요청이 있는 경우 선투자를 통해 공동 접속 설비 건설을 추진하고 있다.
 

지금까지는 집적화단지로 지정되면서 산업부의 공동접속설비 건설 요청이 있었던 전북 서남권 해상풍력단지의 공동접속설비 건설이 추진 중에 있다, 이에 집적화단지 신청이 임박한 전남 신안 해상풍력단지는 한전과 전남도간 공동접속설비 건설을 위해 상호협력이 진행 중에 있다. 그러나 정부주도의 계획입지 방식이 아닌, 지자체 주도의 집적화단지를 통한 해상풍력단지 개발은 진행과정에서 생각지 못했던 여러 어려움에 직면하고 있는 상황이다.

 

결국 공동접속설비의 적기 건설의 중요성은 사업의 성패를 좌우하고 있으며 심지어 일부 사업자들은 적기준공을 한전 측에서 보장해야 하다고 주장하기도 한다. 그러나 현재 공동접속설비 건설이 진행 중인 전북 서남권 해상풍력의 경우 발전부지 및 용량 확정이 국방부와 협의 등으로 지연되는 상황에 있다. 또한 공동접속설비의 시작점이라 할 수 있는 양육점도 아직 미정인 상태로 공동접속설비 건설에 앞서 결정되어야 하는 일도 해결되지 못하고 있다.
 

공동접속설비가 준공되어도 해상풍력의 정상적인 계통접속이 어려울 수도 있다. 발전기의 계통접속이란 발전된 전력이 전력계통 신뢰도에 문제를 일으키지 않고, 수요지로 잘 이동할 수 있다는 것을 뜻한다. 발전기의 계통접속 가능 시기는 전기위원회에 발전사업허가 신청시 한전, 전력거래소 등의 계통검토를 통해 접속가능 시점이 결정된다. 지자체의 집적화단지 지정이 발전기의 계통접속을 보장하지 않으며 개별 사업자가 발전사업 허가를 통해 계통접속을 보장받게 된다.
 

이와 관련해 한전 재생e대책실 김승희 부장은 “이렇듯 진행 과정에서 불거지는 문제점들은 해상풍력법을 통해 해결될 수 있다. 먼저 국가가 입지를 발굴하고 사업자를 공모하고 각종 인허가를 일괄적으로 처리하는 계획입지 제도의 특성상 집적화단지 제도를 이용할 때 발전부지 미확정 등 현재 발생하고 있는 불확실성이 사전에 모두 해소될 수 있다.”고 말했다.

해상풍력의 환경영향 고려해야

경제협력개발기구(OECD)에 따르면 2016년 해상풍력이 2030년까지 해양경제의 8% 수준으로 성장하고, 43만5000명의 고용창출 효과를 보이는 등 2300억 달러의 가치를 더할 것으로 전망했다. 2050년에는 설치된 해상풍력 용량이 전 세계적으로 1550기가와트에 이를 것으로 예상했다. EU 집행위원회도 향후 해상풍력이 그린딜의 일환인 만큼 해상풍력 에너지의 중요성이 더욱 커질 것으로 예상하고 있다. 유럽의 해상풍력 에너지의 잠재력을 최대한 발전시키는 것은 그린딜의 청정에너지 부문에서 핵심적인 행동 중 하나이다.

그러나 해상풍력발전의 건설과 운영이 해양 생물과 해양 환경에 어떠한 영향을 미치는지와 관련된 불확실성이 여전히 존재한다. 해상풍력의 용량이 증가함에 따라 건설, 운영 및 터빈 수명 주기 단계 동안 다양한 환경 부작용을 지속적으로 연구하는 학문적 분야 또한 발전하고 있다. 다양한 환경 영향은 바닷새, 물고기, 바다표범 및 고래를 포함한 다양한 해양 종에 미치고 있다.
 

또한 해상풍력 구조물의 설치 및 제거와 필요한 유지관리는 해양 환경에 대해 부정적인 환경영향을 초래할 가능성이 있다. 그러나 한편으로는 인공 암초의 생성 가능성은 해상풍력 설치의 중요한 긍정적인 환경 영향이다. 이러한 암초는 간접적으로 해양 생물의 다양화를 촉진할 수 있으므로 다양한 종들이 번식할 수 있다. 

 

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