‘바다’ 위에 둥둥 뜬 풍력 발전소...영국, 세계 최대규모 추진

풍력 발전은 친환경 신재생 에너지로 인기가 높다. 특히 해상 풍력 발전은 일반적으로 육상 풍력발전보다 효율이 높다. 산처럼 바람을 가로막는 지형이 없기 때문이다. 하지만 해상 풍력 발전이 가능한 지역은 한정되어 있다.

현재의 해상 풍력 발전은 거대한 기둥을 바다 바닥에 세운 후 여기에 거대한 풍차를 건설하는 방식이다. 따라서 수심이 얕은 바다만 가능하다. 육지보다 바다가 훨씬 넓지만, 해상 풍력 발전이 가능한 지역은 극히 한정된 것이다. 신재생 에너지의 수요가 증가하는 지금 이는 반드시 극복해야 할 문제다.

수심이 깊은 바다에 풍력 발전기를 경제적으로 설치할 수 있는 가장 좋은 방법은 물 위에 뜨는 부유식 풍력 터빈(Floating wind turbine)을 건설하는 것이다. 물론 간단한 일은 아니다. 거대한 탑 모양의 풍차가 바다에서 쓰러지지 않도록 잘 지지해야 하기 때문이다.

현재 시도되는 방식은 물이나 무거운 물체를 채운 거대한 기둥을 물에 띄우고 이를 다시 바다 바닥에 와이어로 고정하는 방식이다. 건설 방식은 다소 복잡하지만, 풍력 발전기를 설치할 수 있는 지역을 훨씬 확장할 수 있다.

최근 스코틀랜드 정부와 영국 정부는 노르웨이의 스타토일(Statoil)이 개발한 하이윈드(Hywind) 부유식 풍력 터빈을 스코틀랜드 피터헤드(Peterhead) 해안 25km 떨어진 바다에 건설하기로 했다. 이 지역은 바람은 강하게 불지만, 수심이 100m 이상이라 고정식 풍력 발전기를 건설하기는 어렵다.

하이윈드 풍력 터빈은 속이 비어 있는 거대한 기둥 위에 풍력 터빈이 설치되어 있다. (첫번째 사진) 기둥은 아래로 갈수록 넓어지고 무거워지는 구조이며 높이는 200m이다. 이 기둥은 세 개의 와이어로 바다 밑에 고정된다.



거대한 풍차가 내는 출력은 6MW급이며 모두 5개를 시험적으로 설치하게 된다. 30MW의 발전량은 많지는 않지만, 이런 대형 부유식 풍력 발전단지로는 세계 최대급이다. 아직 기술 수준이 초기 단계인 점을 고려해 영국 정부는 안전성 및 신뢰성, 경제성을 검증한 후 더 대규모의 부유식 풍력 발전소 건설을 결정할 예정이다.

이보다 작은 크기의 부유식 풍력 발전기는 이미 북해의 거친 바다에서 신뢰성을 검증했다. 이번에 건설될 최대 규모의 부유식 풍력 발전기가 성공적인 것으로 드러난다면 이미 포화단계에 이른 연안 해상 풍력 발전기가 더 먼 바다로 나갈 수 있을 것이다. 해안선에서 멀기 때문에 시각 공해나 소음 공해에서 자유로운 것은 덤이다.

참고로 영국 정부는 MWh 당 100파운드(약 17만 원) 미만의 발전 단가를 원하고 있다. 이에 대해 제조사 측은 85~95파운드 정도로 가격을 낮출 수 있을 것으로 보고 있다.

우리나라 역시 풍력 발전을 비롯한 신재생 에너지 투자를 늘려야 할 필요가 있고 삼면이 바다로 둘러싸여 해상 풍력 발전 가능성이 있는 만큼 부유식 풍력 발전의 성공 여부와 경제성 여부에 주목할 필요가 있다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com