[인더스트리뉴스 정형우 기자] 태양광발전은 전 세계 신재생에너지 중 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 최근엔 육상태양광을 넘어 수상태양광이 주목받고 있는 가운데 우리 먹거리에 직접적인 영향을 끼칠 태양광 모듈의 환경오염에 큰 관심이 쏠리고 있다.
태양광 모듈 수명은 평균 20~25년이다. 태양광 시설 보급이 활성화된 지 오래되지 않았기 때문에 아직까진 문제없지만 향후 환경오염의 우려가 남아있는 상황이다.
수력, 조력과 더불어 태양광 등 신재생에너지 설비 1,385MW를 운영 중인 한국수자원공사(이하 K-water)는 이러한 우려를 일축하기 위해 환경오염 없는 청정에너지를 연간 총 2,437GWh 생산하고 있다.
특히, K-water는 댐 수면을 활용한 수상태양광 발전소를 운영 중이다. “환경을 훼손하지 않고 국토가 좁은 여건에 가장 적합한 재생에너지 대안”이라고 말한 K-water 물에너지처 관계자는 “댐 저수 면적의 약 7%를 활용해 수상태양광 1.8GW 개발 시 미세먼지 저감(1,157톤/년) 및 온실가스 감축(108만톤/년)이 가능하다”고 피력했다.
깨끗한 물을 최우선으로 수상태양광 운영
K-water의 수상태양광 시설은 수도용 자재 위생안전기준(KC)에 적합한 제품만을 사용한다. 관계자는 “수상태양광의 모든 기자재는 수도법 위생안전기준에 적합하며, 이는 수돗물 공급에 사용되는 제품과 동일한 기준(KC인증)”이라며, “혹시 발생할지 모를 비상상황에 대비해 패널 파손시험 후에도 카드뮴, 납 등 유해중금속은 전혀 검출되지 않았다”고 말했다.
이처럼 수상태양광 패널 주원료는 모래의 주성분인 이산화규소(SiO2)로부터 만들어지며, K-water는 납(Pb), 초산(Acetic acid) 등 유해물질이 전혀 없는 모듈만을 사용하고 있다.
또한 K-water는 설치 방법도 고려해 수중 생태계를 교란하지 않도록 했다. 수중에 충분한 태양 이 투과되도록 모듈 간 이격거리를 두고 설치하고 있는데 “일시량을 고려한 수상태양광 구조 특성을 반영해 모듈을 일정 간격 이상 이격 설치하여 이로 인해 태양빛 투과 공간이 확보돼 빛 차단으로 인한 영향을 최소화하고 있다”고 관계자는 말했다.
K-water는 전자파에 대한 루머도 일축했다. 관계자는 “태양광은 직류전기를 생산하기 때문에 전기장이나 전자파가 발생하지 않는다. 다만, 생산된 직류전기를 교류전기로 변환하는 인버터에서 소량의 전자파가 발생하나 이는 가정에서 사용하는 가전제품보다 훨씬 적은 양이기 때문에 안심해도 될 것”이라고 전했다.
K-water의 수상 태양광은 패널 청소에도 화학세정제를 사용하지 않는 것이 특징이다. 조류배설물, 먼지, 꽃가루 등 태양광 패널 표면의 이물질이 자연적으로 빗물에 의해 세척되기 때문인데 빗물로도 세척이 안될 경우 마른걸레 또는 물걸레를 활용해 제거하기에 청소로 인한 환경오염은 전혀 발생하지 않는다고 K-water는 주장했다.
K-water의 이러한 노력을 입증할 결과도 나타났다. 2011년부터 환경모니터링을 지속 실시한 결과, 어류, 조류 등에 무해하다는 결론이 났다. K-water는 수상태양광 설치지점과 대조지점에 대해 수질(34항목), 퇴적물(11항목), 수생태계(조류, 어류, 저서생물 등) 환경영향을 분석/검증하고 있다.
관계자는 “태양광 시설로 인한 수질 및 수생태 변화는 나타나지 않으며, 시설물 하부가 어류서식처로 제공돼 개체수가 증가하는 생태계 순기능을 확인하기도 했다”고 덧붙였다.
강한 내구성 갖춰 장기간 운영 가능
K-water의 수상 태양광 시설은 충분한 풍속기준과 안전율을 고려해 설계됐다. 2012년 합천댐 인근을 통과한 태풍 볼라벤(최대풍속 36.3m/s)에도 아무 영향이 없음을 입증했는데 이는 35m/s(순간풍속 52m/s), 충분한 안전율(2~3)로 강한 태풍에도 견딜 수 있도록 제작됐기 때문이다.
관계자는 “내식성이 높은 구조체, 격실로 구성된 부유체, 탄성체 계류장치는 어떠한 환경에도 견딜 수 있다. 구조체로 사용하는 포스맥(PosMac)은 포스코가 생산하는 고내식성 합금강으로써 일반 합금강 대비 5배 이상 내식성이 높다”며, “부유체는 6개의 격실로 구성돼 있어 부분 파손 시에도 부력을 유지하며 빙압, 열팽창과 수축에 강해 변형이 없다. 계류장치는 탄성체로 구성돼 수위와 바람, 유속의 영향에도 태양광 설비가 위치 이탈없이 안정적으로 수면에 떠 있게 한다”고 설명했다.
K-Water는 이러한 기술력을 바탕으로 국가 에너지 발전에 기여하는 다양한 사업을 펼치고 있다. 2012년 세계 최초 상용화 모델인 합천댐 수상태양광(500kW)을 시작으로 2016년 보령댐(2MW), 2017년 충주댐(3MW)을 준공했다.
관계자는 “부력체, 계류장치, 구조 안전성 등에 관한 특허·디자인·상표 22건을 보유해 수상태양광 발전시스템 효율성 및 안전성 향상을 위해 지속적으로 노력하고 있다”며, “중소규모 K-water 자체사업과 더불어 대규모 주민참여형 사업 등 다양한 사업모델 접목을 통해 청정에너지 확대에 꾸준히 기여할 것”이라고 말했다.
