[기고] 해상풍력발전의 성공 조건

2019년까지 서남해에 2.5GW 단지 조성
풍력예측시스템 개발로 효율성 높여야

이중우 인제대 경영학부 교수

지구 온난화로 인한 기상이변을 방지하기 위해서는 화석연료를 사용하는 발전설비보다 신재생에너지 생산시스템에 적극 투자해야 한다. 기상ㆍ기후산업 발전에 중요한 축을 담당하는 것은 해상풍력발전 사업이다.

풍력발전은 육상풍력과 해상풍력으로 나뉜다. 육상풍력은 자연 생태계 파괴와 소음 탓에 단지 개발이 쉽지 않다. 해상풍력은 이런 단점을 보완할 수 있고, 양질의 바람 자원을 활용할 수 있으나 초기 투자비용이 육상풍력에 비해 50% 정도 더 들고 설치도 어렵다. 그러나 해상풍력 설비를 설치할 때 위치, 규모, 블레이드 크기, 구조물 높이 등에 따라 적정 생산량에 큰 차이가 난다. 해상풍력 발전단지의 개발계획에서부터 설치, 운영단계까지 발전량 예측을 위한 해상풍력 예측시스템이 요구되는 까닭이다.

지난해 세계 해상풍력 설비용량은 전년 대비 54% 증가한 5.4GW가 설치됐다. 특히 영국은 대규모 투자로 1.4GW를 설치했다. 유럽에서 가장 규모가 크고 효율적으로 해상풍력 발전단지를 운영하고 있는 덴마크의 에너지 회사 동(Dong)에너지는 총 매출 11조3684억원 중 20%를 해상풍력 발전사업을 통해 창출하고 있다. 이 회사는 13곳의 해상풍력 발전단지를 덴마크와 영국에서 운영하고 있는데 해상풍력 발전량 예측시스템이 단지의 안전과 경제적 시스템 운영에 크게 기여하고 있다.

한국은 2.5GW 용량의 서남해 해상풍력단지를 2010년부터 2019년까지 3단계로 나눠 개발 중이다. 총 사업비는 약 10조2000억원으로, 해상풍력예측 시스템 개발을 위해 연간 운영효율성 대비 시스템의 가치를 덴마크의 운영 효율성과 비교해 최소 40%로 산정하면 1, 2, 3단계별 각각 372억원, 1488억원, 7440억원으로 추산된다. 그리고 서남해와 제주 대정 해상풍력사업이 종료되고 2020년에 정상 운영된다면 전체 전력 소비량의 0.85~1.17%를 대체해 해상풍력 발전으로 1조 4261억원의 매출액 달성과 최대 456만t의 이산화탄소 저감효과를 거둘 수 있다. 발전설비 수명을 25년으로 계산하면 정상 운영에 따른 부가가치 창출은 비례적으로 상승한다. 이런 해양풍력 예측시스템은 향후 모든 해상풍력단지 개발에 필요한데 더해 전력 과잉생산을 막으며, 화석연료비용과 이산화탄소 배출량을 획기적으로 줄여 탄소배출권의 기회비용 창출도 가능한 이점도 있다.

한국은 바람 자원이 풍부하고 수심이 낮은 안정된 해양지형을 자원으로 갖고 있다.

세계 7위의 기상기술을 확보하고 있으며, 세계 최우량 조선산업국으로 해상풍력 발전을 할 수 있는 기초적인 인프라와 역량도 충분하다. 따라서 해양플랜트 기술을 활용, 해상풍력 발전기 생산과 해상풍력 예측시스템을 개발·운영한다면 대규모 창조경제적 가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다.

이중우 인제대 경영학부 교수