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조선산업의 신대안, 해상풍력산업의 현황과 전망은?

신대안 ‘해상풍력산업개발’, 경기침체로 잠시 주춤?
메탈넷코리아(월간 해양과조선) 취재부 이명규 기자
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  • 인터뷰 ①: 한국수출입은행 책임연구원 강정화(해상풍력업체, 프로바이더로서의 역할 강화!)
    현재 국내에서는 해상풍력강국을 위한 국책사업으로 2.5GW 서남해안 해상풍력사업이 추진중이다. 서남해안 해상풍력사업은 전남 영광·전북 부안 일대에 2.5GW 규모의 해상풍력 단지를 건설하는
  • 세계 각국은 에너지 환경, 안보 및 경제에 능동적으로 대처하기 위해 신재생에너지 개발에 국가적 역량을 경쟁적으로 집중하고 있다. 그 중 기술의 완성도 및 경제성이 가장 앞서있는 풍력발전분야의 참여 비중을 점점 확대하고 있는 추세이다.
    GWEC(Global Wind Energy Council)의 2010년 보고서에 의하면, 2010년 전세계 전기에너지 소비량 중 2.4%가 풍력에너지로 공급되고 있으며, 정상적이라면 이 비중은 2020년에 8.9%와 2030년에는 15.1%의 비율로 확대될 것으로 전망하고 있다.

    또한, 유럽의 풍력선진국인 독일, 스페인, 덴마크, 영국에서는 신재생에너지 총발전량 중 풍력에너지의 발전 비중이 80% 이상을 차지하고 있다. 세계적으로 육상풍력은 양호한 입지의 고갈과 민원의 증가로 인한 추가적인 입지확보에 어려움이 있어 최근 해상풍력 개발이 급신장하고 있다.
    해상은 육상에 비해 대형터빈 설치가 가능하며 대단위 풍력단지를 조성하기가 용이한 반면 설치 및 유지보수 비용이 많이 소요되어 육상풍력단지보다 경제성이 뒤떨어져 있는 것이 현실이다.

    하지만 해상풍력기기의 설치기술 및 유지보수 기술이 점점 발전함에 따라 향후 해상풍력발전 분야가 풍력발전분야의 주축이 될 것으로 전망되며 육상 풍력입지가 상대적으로 적은 우리나라에 시사하는 바가 크다고 할 수 있다.
    하지만 지난 월간<해양과조선> 2010년 8월호에 게재되었던 ‘해상풍력산업’ 기획특집을 취재했던 때와 현재는 기술적으로 큰 차이를 보이고 있지는 않다.

    다만, 지경부에서 해상풍력산업을 통해 새로운 성장동력을 창출하고자 2019년까지 서해안에 2.5GW급 해상풍력을 조성하는 로드맵을 발표했다는 점과 국내 업체들이 보다 구체적인 개발계획을 밝혔다는 점만이 국내 해상풍력산업발전에 대한 희망을 엿보게 한다.
    장기화되고 있는 조선산업침체의 영향으로 인해 고부가가치산업을 모색하고 있는 지금, 국내에서 산학연의 긴밀한 협력으로 안정된 전력연계를 기반으로 하는 경제성을 향상시키는 기술개발 등이 차질 없이 이루어진다면 제2의 조선산업과 같은 새로운 성장동력원이 우리나라에 조만간 출현하리라고 사료된다.

    월간<해양과조선> 12월호에서는 해상풍력산업의 현황과 단지개발에 소모될 비용측면을 중점으로 짚어봤으며, 해상풍력기의 기본적인 구조와 인증제도는 지난 월간<해양과조선> 2010년 8월호를 참고하길 바란다.

    Ⅰ. 해상풍력산업의 현황
    1. 해상풍력발전기술의 개요
    (1) 해상풍력발전 기술
    오늘날 상업용 풍력발전시스템의 형태는 기술적으로 이미 1950년대에 덴마크에서 정립되고 주도되어 왔다. 이는 널리 알려진 소위 ‘덴마크식 풍차’로 수평축 프로펠러형 풍차, 3개 날개의 회전자, 증속장치에 의한 정속운전, 전력계통 연계형 유도식 발전방식과 금속 원통형 풍차 지주대 등의 특징을 가지고 있다. 전형적인 덴마크식 풍차의 핵심부품 구성은 그림 1과 같다.

    (2) 해상풍력발전단가
    (3) 해상풍력발전의 중요성
    2. 해외 해상풍력산업 현황
    3. 국내 해상풍력산업 현황
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    Ⅱ. 해상풍력산업의 전망
    1. 해상풍력산업의 발전비용 전망
    (1) 해상풍력단지 중요요소 비율 및 개발 여건
    (2) 풍력기기의 비용 예상
    (3) 지지구조물의 설치비용 예상
    (4) 계통연계비용의 예상
    (5) 운영비의 예상
    2. 서해안 해상풍력사업의 경제성 전망

    Ⅲ. 해상풍력산업의 육성방안
    1. 중장기적 해상풍력 확대보급 계획을 수립해야 할 것!
    2. 서해안 해상풍력 개발 이후를 위한 계통보완을 검토해야 한다!
    3. 해상풍력산업의 경제성을 향상시켜야 한다!
    4. 그 외

    Ⅳ. 마무리
    최근 정부는 해상풍력을 국가의 신성장동력으로 인식하고 해상풍력 관련 기반기술 확보 및 사업저변 확대를 위해 역량을 집중하고 있다.
    그에 따라, 지식경제부에서는 해상풍력 추진 로드맵 발표(‘10.11.02)를 통하여 2019년까지 약 9조원을 투입하여 총 2.5GW 규모의 해상풍력단지를 서남해안권에 건설할 계획임을 대내외에 공식화했다.
    이에 발맞춰 신재생에너지 의무공급제도(RPS) 대상기업인 발전사와 전력사를 중심으로 사업참여 타당성 검토를 통한 개발 계획이 수립 중에 있으며, 학계 및 산업계를 중심으로 사업 활성화 방안이 활발하게 논의되고 있다.
    해상풍력은 전력계통연계비, 해양구조물 설치비, 풍력기기 비용, 환경영향조사 및 평가, 단지설계비 등 다양한 부분이 초기 건설비를 형성하고, 운전 중에는 O&M 비용이 발생하며, 풍력자원 특성에 따른 이용률에 따라 발전량이 결정되고, 전력판매가에 따라 수익이 결정된다.
    그러나 해상풍력의 경제성에 영향을 주는 요소들에 대한 평가 및 기준은 국내의 사업경험 부족으로 대부분 외국자료에 근거하고 있어 국내 상황이 현실성 있게 반영되지 않고 있으며, 전력판매가 등에 대한 변수도 존재하고 있어 경제성 평가시 한계가 존재할 수 밖에 없어 이 부분에 대한 대안마련도 시급한 실정이다.
    해상풍력산업은 실증, 시범사업 등을 통해 기술개발 및 사업경험을 확보해야 하고, 국내 기자재 개발 역시 동반되어야 한다. 적극적인 지원을 통해 체계적인 개발이 이뤄진다면 연계산업의 발달 등 간접적 이익이 실로 막대한 산업이라고 할 수 있으므로 다양한 지원정책이 이뤄져야 할 것으로 사료된다.

    ■ 참고문헌
    · 지식경제부
    · 한국에너지기술연구원
    · 한국전력연구원
    · 한국풍력에너지학회
    · New Energy Finance
    · VESTAS
    · 월간<해양과조선> 2010년 8월호
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