수상태양광 탄성계류 적용해 최적의 위치 선정 노하우 확보

[인더스트리뉴스 이주야 기자] 네모이엔지는 국내 최초로 태양광발전 구조물 생산라인에 롤-포밍머신을 통한 자동화 생산라인을 구축해 구조물에 대한 품질을 확보했고, 이런 기술력을 바탕으로 메탈프레임을 소재로 한 수상태양광 부유체를 개발해 업계의 주목을 받기 시작했다.

메탈 프레임 부유체는 플라스틱 부유체가 가지고 있는 근본적인 문제점들을 해결하기 위해 개발된 부유체로, 이를 활용해 2017년 세계 최초로 메탈프레임 부유체를 활용한 수상태양광 발전소를 건립하게 되었다. 현재 메탈프레임 부유체를 직접 경험한 국내외 태양광 관련 기업과 수상태양광 프로젝트를 진행 중에 있다.

네모이엔지가 구축한 대표 태양광발전소의 특징과 장점 
전남 화순에 위치한 금전햇빛발전소는 네모이엔지가 세계 최초로 메탈 소재를 적용해 건립한 수상태양광 발전소다. 금전햇빛발전소는 1MW당 가로 110m, 세로 100m 가량으로 일반 가정집 660가구가 동시에 사용 가능한 전력을 생산할 수 있는 2MW 규모의 발전소다. 발전소 건립이 완성된 지난 6월부터 국내외 업계의 많은 관심과 집중을 받았는데, 그 이유는 금전햇빛발전소에 적용된 부유체가 메탈 소재이기 때문이다. 

기존 수상태양광 발전소에 적용된 부유체는 플라스틱 소재였다. 플라스틱의 특성상 가격이 싸다는 장점을 가지고 있지만, 20년 이상 유지해야 하는 태양광발전의 특성을 감안했을 때, 플라스틱 부유체의 내구성에 문제가 있다고 판단해 메탈 소재를 적용한 부유체를 개발하게 되었다. 플라스틱은 태생적으로 외부의 충격, 자외선에 대한 노출, 온도 변화 등에 약할 수밖에 없다. 태양광 모듈과 구조물을 지탱해야 하는 부유체가 파손이나 변형에 쉽게 노출되어 있다면, 발전소의 효율 역시 크게 줄어들 수밖에 없다. 

결국 부유체의 품질 유지가 수상태양광 발전소의 가장 큰 핵심일 것이고, 네모이엔지는 포스맥(PosMAC)을 원자재로 사용한 부유체를 개발하게 된 것이다. 네모이엔지 메탈프레임 부유체는 일반 도금강판 대비 최대 10배의 고내식성을 보여주며, 25년 사용 수명보증을 해주기 때문에 품질의 우수성을 보증할 수 있다.

네모이엔지만의 태양광발전소 시공 노하우 
지금까지 1,000여명 이상이 다녀간 금전햇빛발전소에는 주목해야 할 2가지 포인트가 있다. 첫 번째는 바로 부유체의 소재와 품질이다. 네모이엔지의 수상태양광 부유체는 포스맥의 외함과 PE폼(Foam)의 충진재로 이뤄져 있다. PE폼을 포스맥으로 감싼 구조라고 보면 된다. 충진재로 사용된 PE폼은 쉽게 말해, 구명조끼의 내부에 들어 있는 부력체다.

이 부력체를 포스코가 만든 고내식합금도금강판인 포스맥으로 보호해 외부의 충격이나 자외선, 파손으로부터 보호하고 있는 것이다. 요즘 특히나 미세플라스틱으로 인한 수질악화 문제가 심각하게 대두되고 있는 상황에서 파손이 없는 메탈프레임 부유체는 수질환경오염도 방지할 수 있는 최적의 상품이라고 생각된다. 

두 번째 포인트는 바로 네모이엔지 수상태양광의 계류시스템이다. 우리나라는 계절 간 강수량의 차이가 크기 때문에 저수지나 댐의 수위변화 또한 큰 편이다. 수위 변화가 일정한 곳에서는 잘 고정만 시킨다면 크게 문제될 것이 없지만, 우리나라 댐과 저수지는 거의 모든 곳에서 수위변화가 일어나고 있다.

즉, 일반 계류장치로 고정을 시킬 경우 수위가 계류장치 설정값보다 높을 경우 발전소가 물에 잠길 위험이 있고, 설정값보다 수위가 낮을 경우 여장으로 인해 발전소 위치가 변할 수 있는 것이다. 그래서 제대로 된 계류 장치를 설치하지 않으면 발전소 효율에 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 

네모이엔지는 스웨덴 씨플렉스(Seaflex)사가 개발한 탄성계류를 적용한다. 씨플렉스 탄성계류는 이미 전 세계적으로 1,500곳 이상의 장소에서 설치된 현대적 계류장치로써 수상구조물에 탄성로프를 연결해 바닥에 고정하는 방식이다. 탄성로프가 수위의 변화에 따라 일정한 장력을 유지하며 발전소의 움직임을 억제하고 있다. 수위에 따라 로프가 줄었다 늘었다를 반복하며 태양의 빛을 가장 잘 받을 수 있는 최적의 위치에 항상 머물 수 있는 것이다.

부연하자면, 수면 위에 설치하기 위해서는 절대적으로 탄성로프만이 답이라고 생각하고 있다. 이 탄성로프가 거대한 수상태양광 발전소를 엄청난 힘으로 잡고 있는데, 강력한 구조물이 아니면 이 힘을 견뎌낼 수가 없는 것이다.  결국 포스맥을 활용한 강성 구조물과 씨플렉스 탄성계류의 조합이야 말로 현재 존재하는 수상태양광 최고의 공법이라고 자신하고 있다.

네모이엔지의 올해 목표 및 계획 
올해 네모이엔지의 목표는 크게 2가지다. 첫 번째는 수상태양광을 통한 해외시장 확보다. 해외의 많은 업체들이 대형 수상태양광발전소 건설 시 구조적 결합력과 내구성, 장기적인 운영 유지 측면에서 메탈부유체의 안전도가 높다고 평가하고 있다.

현재 공동사업 추진을 위한 MOU와 현지 합작법인 설립 등에 대한 의견을 활발하게 주고받고 있다. 또한 담수뿐만 아니라 해상연안 수상태양광 보급을 위해 염분을 포함한 지역에 실증 사이트를 설치해 테스트 중이다. 이 실증이 완료되면 대규모 수상태양광 시장에 진출할 수 있을 것으로 기대된다.

두 번째 계획은 차세대 핵심 사업인 에너지 저장시스템 사업에 진출할 계획이다. ESS는 발전소에서 생산한 전기를 저장장치에 담아두었다가 전기가 필요할 때 공급해 전력의 사용 효율성을 높이는 시스템이다. 특히 정부의 노후 석탄화력발전소 가동 중단에 따라 신재생에너지의 핵심 사업인 ESS가 더욱 중요해지고 주목을 받고 있다.

태양광 시장과 연계돼 ESS 시장은 기하급수적으로 확대될 것으로 기대된다. 네모이엔지도 PV 연계형 ESS 사업에 진출해 홍보 마케팅 활동을 강화할 계획이다. 태양광, 수상태양광, 그리고 ESS까지 꾸준한 기술개발과 성장을 통해 진정한 에너지기업의 선두주자로 나아가도록 하겠다. 

이주야 기자 다른기사 보기