김 태 희 기자

태양광발전소 운영에 있어 가장 우려되는 천재지변이 있다면 무엇일까. 일반적으로 발전 효율을 떨어트리는 흐린 날씨나, 태풍, 지진 등을 들 수 있을 것이다. 그러나 우리보다 건설 경험이 많은 해외의 사례를 살펴보면 생각보다 낙뢰로 인한 피해가 빈번히 발생하고 있다. 광대한 토지에 평면적으로 설치되는 대규모 태양광발전소의 경우 태양광을 차단하는 높은 구조물을 의도적으로 피하거나 없애기 때문에 그만큼 낙뢰의 표적이 되기 쉽다는 것이 해광방뢰 김대흥 대표의 설명이다.

김 대표에 의하면 한국 지역에서 발생하는 낙뢰 횟수는 연평균 1km2당 1~2회로 추산된다. 적지 않은 횟수다. 이러한 낙뢰는 우리가 흔히 알고 있듯이 나무나 철 구조물과 같이 툭 불거지거나 전류가 흐르기 좋은 곳에 발생하기 쉽지만, 평지의 경우 오히려 어디에서 발생할지 예측하기가 어려워 더욱 위험하다. 때문에 태양광발전소의 경우 낙뢰의 위험으로부터 쉽게 노출되어 있다는 것이다. 

게다가 2012년부터 한국은 RPS 제도 시행을 앞두고 발전사업 확장이 예상되는 가운데 이 같은 자연재해를 피해갈 수 없을 것으로 예측된다. 소 잃고 외양간 고치는 격이 아닌 미리 안전에 대한 대책을 세워두는 것이 현명한 선택일 것이다.

과전압은 사라지지 않는다

평지에 설치되는 태양광발전소가 낙뢰로부터 입을 수 있는 피해는 크게 두 가지로 정리된다. 하나는 직격뢰로부터 얻을 수 있는 모듈, 트랙커, 인버터 등의 고장이다. 그 중에서도 병렬구조로 연결되어 있는 모듈의 경우 1개 모듈에만 직격뢰를 받게 되더라도 연결되어 있는 모듈 전체가 제 기능을 하지 못하기 때문에 그 피해 규모는 어마어마하다.

낙뢰로부터 입을 수 있는 또 하나의 피해는 과전압이다. 이 과전압은 눈에 보이지 않기 때문에 더욱 위험할 수 있으며, 자칫 발전소 전체를 마비시킬 수도 있는 위력을 가졌다. 이는 한번 땅에 떨어지면 절대 없어지지 않는다는 낙뢰의 특성 때문에 생긴다. 낙뢰로 인해 장비가 고장 난 후, 또는 낙뢰가 땅으로 떨어져 겉으로는 아무런 피해가 없는 것처럼 보이는 때에도 수백, 수천볼트의 전압으로 발생한 낙뢰는 사라지지 않고 발생지점으로부터 반경 1~2km 주변에 과전압 피해를 유발시킨다.

이 과전압은 발전소 효율 향상을 낮추고 장비의 치명적인 고장을 일으키는 원인이 된다. 과전압이 가해진 부분에서는 절연 파괴가 생기고 과전류가 흘러들어 기기가 파손된다. 태양광발전소에서 사용되는 대용량 파워컨디셔너와 같은 기기는 고가에 자체 수리에도 고액의 비용이 들어가는데, 이러한 장비들이 발전소 1~2km 근처에서 낙뢰가 있을 경우 과전압으로 인해 파손될 수 있다는 말이다.

태양광발전소는 고장과 수리로 하루만 운전을 쉬어도 그 피해액이 수천만원에 달한다. 이는 발전소 규모가 커지면 커질수록 피해액도 커질 수밖에 없다. 때문에 태양광발전소 건설에 앞서 많은 발전사업자는 높은 효율 재현과 견고함을 따져 제품을 선정한다. 그렇다면 이 제품들을 오랜 시간 가장 높은 컨디션으로 운영할 수 있도록 관리하고 보호해야 할 필요가 있다. 비록 사람의 힘으로 어쩌지 못할 자연재해라 하더라도 미리 대비한다면 이에 대한 피해를 최소화 할 수 있을 것이다.

대용량 과전압보호장치로 태양광발전소 적용도 문제없어

김 대표는 태양광발전소를 설치하기에 앞서 외국과 국내 사례를 비교하면서 광역피뢰침(ESE) 및 과전압보호장치(SPD)의 설치 여부를 설명했다. 외국의 경우 태양광발전소 설치 시 낙뢰로부터의 보호를 필수항목으로 다루고 있으며, 가까운 일본만 하더라도 대부분의 발전시설에 낙뢰 보호설비가 설치되어 있다는 것이다.

앞서 설명한 직격뢰, 또는 과전압으로부터 태양광발전소를 보호하기 위해서는 우리가 흔히 보고 들었던 피뢰침을 비롯해 과전압보호장치가 필요하다. 먼저 가상의 보호구역에 광역 피뢰침을 설치한다. 하나의 피뢰침은 반경 100m 내외의 구역을 보호할 수 있으며, 이것만으로도 직접적인 낙뢰 피해로부터 벗어날 수 있다. 또 한 가지 주목해야 할 제품이 과전압보호장치다. 단 1대의 과전압보호장치로 반경 100~110m 근방의 과전압을 보호할 수 있다.

해광방뢰는 바로 이 피뢰침과 과전압보호장치를 공급하고 있는 대표 기업으로, 1994년 8월 설립 후 광역피뢰침, 피뢰기, 낙뢰경보기, 접지공사 등 낙뢰 및 과전압 보호 분야에서만 17년 이상 활동하고 있다. 현재는 독일 류트론(LEUTRON)사의 과전압보호장치와 프랑스 인델렉(INDELEC)사의 광역 피뢰침을 국내에 독점 공급하면서, 해외의 신기술과 동향을 면밀히 분석하고 이에 따른 최고 품질과 가격경쟁력으로 국내 태양광 시장에 진출한 바 있다.

특히 해광방뢰에서 소개하고 있는 독일의 류트론이나 프랑스의 인델렉과 같은 회사들은 50년 이상의 오랜 전통과 기술력, 경험과 노하우를 가진 회사로서 세계적으로 제품에 대한 성능이 이미 입증된 바 있다. 하나의 예로 지금까지 국내에서 유통되던 과전압보호장치의 경우 소용량이 대부분이었기 때문에 태양광발전소에 적용하기 어려웠던 반면, 류트론의 제품은 1,000V 규모까지 생산되고 있어 이 같은 불편을 해소시킬 수 있었다.

김 대표는 “앞으로 국내 태양광시장은 정부정책과 세계 에너지 확보에 따른 많은 투자가 이루어질 것으로 보인다”며, “우리 해광방뢰는 낙뢰에 대한 과전압, 직격뢰에 의해 태양광 모듈, 인버터 및 기타 설비를 안전하게 동작할 수 있도록 최선을 다할 것”이라고 전했다.

태양광발전소, 안전불감증에서 벗어나야

김 대표는 “최근 몇 년간 국내에 태양광발전소가 우후죽순 생겨났지만 사실 이 중 모듈과 장비들이 제 기능을 완벽하게 발휘하며 훌륭히 운전되고 있는 발전소는 그리 많지 않다”며, “간혹 이유 없는 문제를 호소하는 발전시설도 있는데, 가만 보면 다른 이유가 아닌 과전압이 의심되는 경우가 있다”고 설명했다. 그는 이어 “그럼에도 불구하고 국내 태양광발전소에는 여전히 낙뢰로부터의 보호설비 설치가 전무하다해도 과언이 아니다”라며 안타까움을 전했다.

사실 우리나라는 아직까지 안전에 대해 다소 소홀히 받아들이는 경향이 없지 않다. 안전에 대한 대처는 과투입이라는 인식 또한 존재한다. 그러나 이미 사고가 벌어진 후에 해결책을 찾기에는 태양광발전소의 특성상 손실이 만만치가 않다. 비용 측면에서도 초기 투자비용에 조금만 관심을 기울인다면 더 큰 위험으로부터 보호받을 수 있을 것이다.

앞으로 RPS 제도가 시행되면 태양광발전소의 건설이 늘어날 것이고, 발전소마다 발전량에 대한 치열한 각축전이 벌어질 것으로 예상된다. 이제 발전소는 지어만 놓는다고 끝나는 것이 아닌, 얼마나 많은 전력을 발전해 낼 수 있느냐가 관건이 된 것이다. 이런 의미에서 봤을 때 인력으로는 해결할 수 없는 천재지변으로부터의 시설 보호는 필수항목이라 할 수 있다. 김 대표는 “우리 해광방뢰는 안전을 이해한다는 것이 곧 고객을 이해한다는 모토 아래, 자연재해로부터 고객의 소중한 자산과 인명피해를 줄이기 위한 최고의 품질·최선의 시공을 제공하고자 한다”고 전하며, “5~10년 후에는 모든 제품을 국산화하고 해외 수출에도 기여할 계획이며, 앞으로도 꾸준히 소중한 인명과 재산을 보호하고 안전을 확보할 수 있도록 여러 기업들에게 실질적인 도움을 주기 위해 전진할 것”이라고 향후 비전과 포부를 전했다.

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