수상태양광 발전! 지붕, 바다로 이동하는 태양광 발전 기술

수평선 너머로 둥근 해가 떠오르며 붉은 닭의 해, 2017년이 밝은 지 어느덧 2주가 지났어요. 어둠을 가르고 은은하게 떠올라 바닷물에 반사되는 태양빛은 그 무엇보다 아름답고 몽환적이고, 새해를 위한 결심을 다시 한 번 다지게 해주는데요. 이 아름다움을 모아 에너지를 생산하는 기술이 있어요. 바로 ‘수상태양광 발전’이랍니다.

태양광 발전을 위해서는 태양빛을 모을 커다란 패널이 필요해요. 단단한 육지는 이를 지지할 수 있는 힘을 제공해주지요. 3kW(킬로와트) 급 가정용 소규모 태양광발전부터 수MW(메가와트) 급 발전사업 규모까지, 육지에서는 이미 우리 생활 깊숙이 태양광 발전이 다가와 있어요.

 

육지에서의 태양광 발전이 우리게 주는 긍정적인 부분도 많지만 단점도 존재해요. 건축물 위에 태양광 패널을 설치하는 경우 건축물의 안정성, 임대를 위한 비용 등을 생각해야 하고요. 때로는 패널로 인해 생긴 음영이 시야를 방해하기도 해요. 패널 설치를 위해 농지나 공터 등을 이용한다고 해도 주변의 식물들이 자라나지 않게 제초제를 통해 성장을 억제해야 하죠. 뿐만 아니라, 설치 부지 확보를 위해 지역 주민들과의 갈등도 해소해야 하는 문제가 있어요. 

그렇다면, 대안은 없을까요? 과학자들은 이에 대해 ‘물’위에 태양광 발전소를 짓자는 대안을 내렸어요. 산이 많고, 3면이 바다로 둘러싸인 우리나라의 경우 수상 태양광 발전을 진행하기엔 더 유리한 지리적 조건을 갖추고 있는데요. 분석에 따르면 국내 저수지 수면의 약 5% 면적에 수상태양광 발전 설비를 갖춘다면 연간 5400MW 규모의 전력을 생산할 수 있다고 해요. 이는 연간 560만 명의 물 위에 뜬 발전소로 생활할 수 있는 정도라고 하니, 엄청나죠? 국내 저수지 수면의 4분의 1의 면적을 태양광 발전으로 사용한다면, 이산화탄소 배출을 연간 392t 감축할 수 있고 원전 6기를 대체할 수 있는 수준의 전력을 생산할 수 있어요.

수상태양광 발전을 보다 상용화 하기 위해서는 아직 여러 노력이 필요해요. 일례로, 단단하지 않은 수면 위에 어떻게 무거운 패널을 띄우기 위해서는, 충분한 부력을 갖춘 부유체를 만드는 것이 필요한데요. 일반적으로 수상태양광 발전에 사용되는 부유체는 최대 풍속 30~35m/s의 바람에도 견딜 만큼 견고해요. 다만 아직은 건설비용이 많이 드는 만큼 추가 연구를 통해 비용을 낮추기 위한 노력이 필요하죠.

국내에서는 2009년 한국수자원공사가 주암댐에 2.4kW급 실증플랜트를 건설한 이례로 활발하게 발전사업이 이뤄지고 있어요. 최대설비는 2016년 5월 상주 오태 지평저수지에 준공되었답니다. 축구장 10배 크기의 면적을 갖춘 이 발전소에서는 연간 3600t의 이산화탄소 배출 감축 효과를 볼 수 있어요. 소나무 53만 그루를 심는 것과 같은 효과인 셈이지요. 발전 효율 역시 육상보다 약 10% 가량 뛰어납니다. 또 자외선이 직접 수면에 내리 쬐는 것을 막아주기 때문에 저수지의 녹조현상을 줄이고, 주변에 서식하는 물고기가 산란하기에 좋은 환경을 만들어주는 등 생태계에 긍정적인 효과도 있다고 하네요.

수상 태양광 발전에 대해 정부도 적극적인 지원을 하고 있어요. 에너지 기업의 의무인 신재생에너지 공급인증서(REC) 가중치도 수상태양광 발전이 1.5로 육상 0.7~1.2보다 높아요. 또한 현재 12개 지구에 1만1365kW의 전력을 생산할 수 있는 수상태양광 발전을, 향후 30개 지구, 5만1440kW로 대대적인 확장을 해나갈 계획이라고 해요.

태양광 발전은 저수지 등 민물에서 벗어나 해수면으로도 진출했어요. 지난 해 5월 한국서부발전이 태안 화력발전소 내 유휴수면을 활용해 1.8MW 급 수상태양광을 건설했답니다. 2만2300㎡ 면적에 총 6120장의 태양광 모듈이 설치된 태안발전소는 국내 최대 용량의 해수 수상태양광 발전소로 자리매김했어요. 

▲ 위 이미지는 인용의 목적으로 사용되었습니다. [출처 – 미래부 제공]

수상태양광 발전 사업의 증진을 위해 지난 11일 최양희 미래창조과학부 장관이 현장에 방문하기도 했어요. 최 장관은 “파리 기후협정의 발효와 함께 신 기후체제가 출범하기 되며 태양광 기술개발과 같은 발전시설 설치도 급속도로 증가하게 될 것”이라며 “해수 수상태양과 같은 다양한 유형으로 저변을 확대하는 것도 중요하다”고 언급했는데요. 수상태양광 발전에 대한 정부차원의 관심과 전망도 내다볼 수 있는 대목이에요.

육지에서뿐만 아니라, 수상에서도 태양광 에너지를 이용하려는 노력과 시도는 계속되고 있어요. 아직 해결해야 할 과제들이 남아 있지만, 빠른 시일 내에 모두에게 이로운 방향으로 청정 에너지, 태양광을 활용할 수 있는 방안들이 많이 강구되기를 바라봅니다. 

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