영일만항 인근 해상풍력발전
구 자 문 한동대 교수
신재생에너지 활용에 대한 열망이 어느 때 보다 높은 요즈음이다. 많은 나라들이 지구온난화로 인해 이미 적지 않은 피해들을 보고 있지만 앞으로 더욱 심각해질 것이라서 걱정이다. 지구온난화는 주로 자동차, 공장, 발전소 등에서 뿜어져 나오는 CO² 등 오염물질들로 인해 발생한다. 또한 뿜어져 나오는 배기가스들이 대기 중에서 화학반응을 일으켜 광범위하게 초미세먼지를 생산해 낸다. 우리 사회는 전력이 필요하고 또한 공장이 필요하다. 이들 없이는 현대문명 내지 근대화된 생활양식을 유지해 낼 수 없을 것이다. 하지만 이로 인한 환경오염의 심각함이 오히려 지구와 인류를 파멸시킬 수도 있는 단계에 와 있으니 문제인 것이다.
아무튼 정부로서도 지자체인 포항시로서도 신재생에너지 확보에 힘을 기울이고 있다. 그 종류로는 풍력발전, 태양광발전, 바이오매스발전 등 다양한데, 문제는 그 건설비용과 생산단가가 수력발전, 화력발전, 원자력발전 등에 비해 크게 높다는 것이다. 하지만 최대한의 기술력과 효율화를 통해서 이를 극복하고자 중장기적인 노력을 기울이고 있다. 한국은 기존의 방사선 노출 위험을 지닌 원자력, 대기오염을 제공하는 화력발전 등에서 벗어나 환경친화적인 신재생에너지 수급체계로 전환 노력 중이다. 한국정부는 2030년까지 48.7GW 규모의 재생에너지 설비구축을 계획하고 있으며, 그중 약 30%를 풍력으로 충당한다는 ‘재생에너지 3020’ 이행계획 발표했다.
풍력발전은 자연환경에 대한 큰 피해 없이 대규모 전력생산이 가능한 방안으로 여겨지고 있다. 풍력발전은 이산화탄소, 미세먼지 등 환경오염 적은 전력생산이고, 민원이 적은 전력생산방안이나 회전날개의 소음, 전자파 발생, 시각적인 위압감, 운반 및 설치문제 등을 가지고 있다. 풍력은 육상과 해상에 설치할 수 있는데, 바람은 해상이 육상보다 강하고 일정한 장점을 지니고 있다. 더구나 해상의 경우에는 육상에 비해 소음으로 인한 집단민원에서 자유롭고, 넓은 공간 이용으로 설치가 용이하다.
포항시와 인근에는 발전원이 없다고 할 수 있다. 화력발전소 건설은 환경오염 등을 우려한 주민들의 반대로 무산되었고, 태양광발전도 소규모로 존재할 뿐 민원 등으로 인해 증설이 힘들다고 본다. 약간의 풍력시설이 존재하나 대부분 산 정상에 위치하는데, 이미 언급한대로 민원이 적지 않아 설치에 힘이 든다고 할 수 있는데, 해안도시로서 해상풍력발전적지는 좀 더 많이 찾아볼 수 있다고 생각된다.
특히 영일만항 북방파제(길이 5.1km)는 풍력발전기를 세울 수 있는 최적의 장소라고 생각된다. 이 지역은 바람이 강하고 일정하기로 잘 알려졌고, 그 측정결과도 있다고 들었다. 이 방파제 위에 5MW 풍력발전기를 200m 간격으로 25기를 건설한다고 하면 시공도 비교적 용이할 것이지만 125MW의 전력을 생산할 수 있다. 또한 포항의 철강공단과 영일만항 및 배후단지의 전력필요 충족을 위해 기존의 장거리 송전 필요 없이 인접지에서 생산된 전력을 사용할 수 있음이 큰 장점이 된다. 아무튼 포항에 해상풍력발전기를 대량 설치한다는 것은 환경친화적이고 효율적인 전력생산을 이루는 것이고, 프로펠러 제작, 하부구조물 제작 등 연관기업을 활성화시킬 기회도 얻는 것이고, 해양관광자원으로 활용가능할 것이다.
해상에 설치하는 풍력발전기는 육상에서는 크게 문제가 되지 않는 두 가지를 해결해야 한다. 높이 50~100m, 무게 수백톤에 달하는 풍력발전기를 바다의 거친 풍랑에도 끄떡없도록 단단하게 설치하는 것이고, 또한 바다에서 생산한 전기를 육지로 손실 없이 전달하는 것이다. 육상풍력은 전기를 생산하는 터빈에 전체 비용의 70%를 사용하지만, 해상풍력은 바다에 발전기를 세우고 전기를 전달하는 공사에 드는 비용이 50% 차지한다고 한다. 해상풍력발전기는 고정식과 부유식이 있다. 고정식은 수심 50미터 이내, 부유식은 수심 50~150m 정도에서 설치함이 경제적이라고들 하는데, 하부구조 비용 때문이다.
부유식은 건설 및 설치절차 유연성, 쉬운 제거와 해체, 플랫폼 설계, 기술해법 다양성 등에서 유리함을 지니고 있다. 그러나 부유식은 정비를 위해 특수선박이나 헬리콥터를 이용해야 하고, 송전거리가 길고, 선박항로와 해군작전상의 문제가 제기될 수 있다고 한다. 또한 고정식이든 부유식이든 해안 내지 해상에 위치함으로 어업인들의 반대가 클 수 있다.
영일만항 북방파제나 인근에 풍력발전기를 설치하자는 의견은 포항시에서 진작부터 있어 왔으나 아직 실현되지 못했다. 지금이 이를 추진할 적기라고 보는데, 5,1km 길이의 북방파제 만이 아니라 좀 더 증설이 필요할 경우에는 현재 3.7km 정도 건설이 진행된 남방파제를 일부 이용할 수도 있다고 생각된다. 또한 해안으로부터 2km 이내 해상에 고정식, 혹은 5~12km 해상에 부유식으로 설치도 가능하다고 본다. 고정식과 부유식은 제각기 장단점을 지니고 있으므로, 선택은 주변 어업활동, 해상교통, 군 작전영역, 태풍시 안전여부, 설치비용, 정부지원 및 민자유치여부, 운영비용 등을 종합참고하여 우선순위를 정해야 할 것으로 본다.
2020년 8월 17일
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