[솔라투데이 박관희 기자] 자체 수면자원을 보유하고 있는 K-water의 경우 진작부터 수상태양광 시장에 대한 잠재력에 주목하고 관련 기업들과 수년간 수상태양광 R&D를 진행했고, 준공 또는 운용 중인 해외 수상태양광발전소를 견학하는 등 시장 활성화에 많은 공을 들였다. 국내 수자원 보유 양대축이라고 할 수 있는 한국농어촌공사 역시 농업용 유휴수면을 활용해 신재생에너지 개발을 위해 노력을 다하고 있다.
이는 앞서 말한 대로 육지 시설부지 부족과 각 공사들의 신재생에너지 개발이라는 정책방향에 따른 것으로 해석할 수 있다.
수상태양광 필요성 증대
경제발전과 생활수준 향상은 전력수요를 증가시킨다. 환경문제로 인해 전력공급원으로 신재생에너지가 각광받고 있고, 정부에서도 환경문제 해결과 전력 확보를 위한 미래 에너지원으로 태양광에 많은 지원이 뒤따르고 있다. 일례로 신재생에너지 발전량 의무 공급비율이 2012년 2%에서 2022년 10%로 대폭 상향했고, 태양광에 한해 2016년까지 1,200MW라는 별도 의무공급량이 지정됐다. 앞서 K-water의 경우 태양광에 한해 별도 의무공급량을 부여받아 지난해까지 2,484MW의 전력을 태양광으로 공급을 추진했다.
2029년 목표인 1만6,565MW 달성을 위해서는 매년 985MW의 태양광시설의 설치가 필요하고, 약 6.6km2의 면적이 필요하다. MW 기준으로 환산해도 약 6,735m2가 필요해 실제 수상태양광을 활용하지 않고는 부지를 공급하기 쉽지 않은 상황인 것이다.
수상태양광 개발 잠재량은 저수면적의 약 7%(88km2)를 활용할 경우, 5,304MW 개발이 가능하다.
K-water가 운영 중인 댐을 활용해 2,937MW 가량의 수상태양광단지 건설이 가능하고, 농어촌공사가 보유한 저수지에서는 약 1,976MW를 건설할 수 있다. 지자체 소류지에서도 570MW 규모의 사업 추진이 가능하다. 업계에서는 한강 등 주요 강을 활용한다면 현재 개발 잠재량은 무의미한 수준에 지나지 않을 것으로 판단하고 있다.
국내에서는 2011년 처음으로 K-water가 합천댐에 프레임형 수상태양광발전소를 준공한 것이 신호탄이 되어 국내 수상태양광 산업이 본격화 되었다고 할 수 있다. 이후 100kW 규모의 수상태양광 발전소가 봇물 터지듯 건설됐고, 지난 2015년 건설된 경북 상주 지평, 오태저수지는 세계 최대 규모의 수상태양광발전소로 자리매김하게 됐다.
수상태양광은 기존 태양광발전 기술과 플로팅 기술을 융합한 신개념의 발전 방식이다. 댐이나 저수지의 유휴수면에 설치하기 때문에 구조체, 계류장치, 태양광발전설비, 수중케이블 등의 장비 및 시설이 필요하다. 구조체는 모듈을 설치하는 수상부체이고, 계류장치는 수위변동에 대응하면서 남향을 유지할 수 있도록 지지하는 역할을 맡는다.
수상태양광은 근본적으로 육상 태양광에 비해 산림 및 생태축에 대한 훼손이 없다는 점이 강점이 된다. 이외에 불투수층이 없고, 육상식물 제초제 사용 역시 전혀 없다. 수상태양광 설비 설치로 인해 광합성 저하로 녹조발생이 저감되고, 침수식물 생육으로 어류 산란장을 제공할 수 있다는 점도 수상태양광 설치로 인한 효과가 된다.
근본적으로 앞서 제기된 부지 부족 문제를 해결할 수 있는 해법이 되고, 육지에서 발생할 수 있는 각종 열이 원천적으로 차단돼 육상대비 발전효율이 10% 가량 높다. 또 과열 등을 통한 발전 효율 저하를 막을 수 있다는 점은 수상태양광발전이 지닌 강점이자 최대의 무기라고 할 수 있다.
수상태양광시장이 활성화되면서 차별화를 시도하는 기업들이 늘어나고 있다. 경쟁이 그만큼 치열해지고 있기 때문이다. 수상구조물 또는 구조체를 메탈 소재로 전환한 네모이엔지는 수상태양광 발전의 새로운 전기를 마련한 사례로 평가되고 있다. 네모이엔지는 기존 부유체 및 구조물이 플라스틱 소재로 구성되어 25년 이상의 내구성을 담보할 수 없다고 판단, 이를 메탈소재로 전환했다. 더욱 놀라운 점은 이전 대비 고가의 소재를 적용함에도 자동화설비 등으로 가격경쟁력을 확보하고 있다는 점이다.
캐릭터형 수상태양광 발전소를 제안하고 있는 지피엘도 업계의 새로운 트렌드를 제시하고 있다. 지피엘의 캐릭터형 수상태양광 발전소는 각 지방의 다양한 캐릭터나 로고, 브랜드명과 특산물 캐릭터를 형상화해 지자체로부터 큰 호응을 얻고 있다. 카드섹션 방식 적용으로 컬러풀한 디자인 연출이 가능하기 때문에 경관 조명으로서의 역할도 가능하다. 이를 통해 관광객을 유치, 지역경제 활성화가 기대되고 있다.
동해썬테크는 녹조 발생을 억제하는 신기술을 선보이고 있다. 태양광발전에 더해 수질개선의 효과에 주목한 경우다. 초음파를 통한 녹조류를 억제하고, 녹조가 생기기 전에 다른 녹조를 키워서 억제할 수 있는 부착조류 방법 등을 수상태양광발전에 적용하고 있다.
수상케이블 시장에서는 랍코리아가 돋보인다. 랍코리아는 수면에서 발생하는 UV는 물론 발전에 치명적인 영향을 미치는 습도 등을 완벽하게 차단하는 특화 제품을 국내에 공급하고 있다. 수상태양광 분야 전문 케이블은 시장에 내놓은 지 얼마되지 않았음에도 그 성능과 기술력을 인정받고 있으며, 대형발전소 프로젝트 등에서는 랍코리아의 수상태양광 전용 케이블이 널리 활용되고 있다.
부유식 수상 구조물 분야 업계 최초로 건설신기술을 보유하고 있는 신화이앤이는 태양광 모듈을 수상에 설치하기 위한 부유식 구조물 공법(IFS공법)으로 시장 판도를 바꿔놓은 바 있다. 구조재를 습윤 및 염해환경에서 내구성이 우수한 FRP를 활용하고, 단위 구조물을 수상에서 힌지로 조립해 피로 내구성을 향상시켰다. 바람에 따른 하중과 수면 움직임을 정밀하게 고려한 기술이다.
솔라투데이 박관희 기자(editor@infothe.com)
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