수상 태양광 시대 도래에 맞춰 준비된 기업
김 미 선 기자
신화E&E는 스스로를 ‘친환경 수상 태양광발전 시스템’ 전문 회사라고 소개한다. 설립된 지 이제 1년째 되는 신생업체지만, 이미 부유식 수상 구조물 시공에 관련한 특허 등 전문 기술을 보유한 데다, 이와 관련한 논문도 국내외 여러 차례 발표하며 우수연구상 및 우수논문상 등을 다수 수상한 이력이 있는 실력을 갖춘 업체다.
더욱이 짧은 연혁에도 불구하고, 벌써 여러 차례 소규모 수상 태양광발전소 실증단지를 건설하며 K-Water 및 농어촌공사, 기타 발전사들과 신뢰성을 쌓아왔기에, 이제 곧 개막될 수상 태양광발전 시장에서의 기대감도 크다.
실증 단계에서부터
차곡차곡 기술 신뢰성 쌓아
2012년 4월에 설립된 신화E&E는 아직 신생기업이지만, 기술력 하나만은 알차게 갖췄다. 수상 부유식 구조물 설치와 관련한 특허는 이미 2008년도에 여럿 획득했으며, 전문 지식을 갖춘 박사급 연구 인력들이 배치된 R&D 센터도 갖추고 있다. 더욱이, 홍익대학교와 산학 협력 관계를 구축하고 있어 비교적 탄탄한 기반을 다지며 빠른 속도로 성장하고 있다.
회사 설립 후 1년 만에 괄목할 만한 설치 사례도 제법 쌓았다. 2011년부터 2012년에 걸쳐, K-Water가 경남 합천댐에 진행한 100kW급 수상 태양광발전 시스템 건설시 기술 자문으로 활약한 바 있으며, 2010년에는 통영 북신만에 7.4kW 규모로 실증 연구용 수상 태양광발전 시스템을 설치했다.
또한 지난해 12월에는 농어촌공사가 전북 청호저수지에 발주한 30kW급 수상 태양광발전 시스템 구축시 설계 시공을 도맡아 진행하면서 물 환경을 가지고 있는 K-Water 및 농어촌공사와 긴밀한 협력 관계를 구축해 왔다. 이 같은 다양한 경험을 토대로, 최근에는 국내 모 발전소와 MOU를 맺고 1MW급 수상 태양광발전 시스템 실증 단지를 준비 중이다.
수상 태양광의 기술력은
안정성 높이는 계류기술
“수상 태양광발전 시스템은 물이라는 환경 때문에 안정성을 가장 최우선 과제로 하고 있다. 홍수 및 가뭄 등에 의해 물 환경이 갑작스럽게 달라질 가능성이 상존하기에, 이 같은 변화에도 쉽게 흔들리지 않도록 Floating(계류) 형태로 수면 위에 안정적으로 정착할 수 있도록 시공할 수 있는 계류 기술이 무엇보다 중요하다.”
신화E&E 황성태 대표는 수상 태양광발전 시스템에서의 가장 큰 기술력으로 구조물의 안정성과 이를 위한 계류 기술을 꼽았다. 그리고 황 대표는 자사가 안정적인 수상 태양광발전 시스템 설치를 위한 계류 기술에 상당한 노하우를 가지고 있음을 자부했다.
국내 실정상 주로 농업용 저수지에 설치됨으로써 수위가 갑작스럽게 낮아지거나 높아질 수 있는 수상 태양광발전 시스템 설치 환경을 고려해, 이 회사는 40m 수위 변동을 감안한 구조물 설계로 수상 구조물의 안정성을 최대한으로 끌어올렸다.
황 대표는 “게다가 시속 50m/s까지는 충분히 견딜 수 있도록 설계하기 때문에 바람 등의 영향으로 인한 파랑에도 끄떡없다”며, “실제로 지난해 우리나라를 강타한 시속 35m/s의 초강력 태풍인 볼라벤의 영향에도 당사가 2011년 합천댐에 설치한 100kW급 수상 태양광발전 시스템은 아무 이상 없었다”고 언급했다.
수상 태양광발전,
효율 높고 수생태계 환경 보호
수상 태양광발전 시스템의 설치 단가가 육지보다 1.5배 이상 많이 드는 것은 사실이다.
하지만 황 대표는 수상 태양광발전 시스템은 지상 태양광발전시설보다 발전 효율 및 수생태계 등 환경 보호 측면에서 더욱 장점이 많다고 강조했다.
특히, 황 대표는 “반도체 기술을 중심으로 하는 태양광발전의 특성상 온도에 예민할 수밖에 없는데, 수상 태양광시설에서의 모듈은 물 환경하에서 지상 태양광 모듈보다 자연스럽게 온도가 낮아진다”며, “이로 인해 지상 태양광 모듈보다 발전 효율이 높아 전력량이 10% 이상 증가한다”고 설명했다.
실제로 그가 조사한 한국전기학회 2011년도 자료에 따르면, 수상 태양광과 지상 태양광의 모듈 평균 온도는 각각 15.28℃와 32.08℃로, 수상이 지상보다 절반 정도 낮았음을 확인할 수 있었다.
또한, 황 대표는 “수상 태양광은 녹조방지에도 탁월한 효과를 발휘한다”며, 수상 태양광이 향후 수생태계 환경 보호에 크게 기여할 것이라고 덧붙였다.
수온이 높아지는 여름에는 식물성 플랑크톤이 대량 증식하면서 부영양화가 일어나게 되고, 이로 인해 수중의 산소 용존량이 감소해 수질 오염 및 산소 결핍에 의한 수생태계 파괴가 빈번하게 일어난다.
하지만 수상 태양광을 설치하게 되면 태양광 직접 차단으로 녹조 방지 효과는 물론, 인공 식물섬 조성으로 인해 호수 내부 유기물 흡수 및 수질 정화가 일어난다.
더욱이, 황 대표는 수자원이 풍부한 우리나라의 지형적인 조건과 함께, 유휴 수면을 이용함으로써 부지 선정 및 매입 비용이 불필요하다는 장점 등을 감안할 때, 수상 태양광발전 시스템은 향후 국내 태양광발전 시장에서 중요한 대안이 될 수 있을 것이라고 설명했다.
그는 “K-Water 및 농어촌공사, 한수원이 관리하는 저수지 및 댐 등의 수자원 환경을 5% 정도만 활용해도 4.2GW의 전력 생산이 가능한 태양광발전시설을 구축할 수 있을 것”이라며, 수상 태양광의 잠재 가능성을 확신했다.
가중치 1.5 발표,
수상 태양광 시대 열린다!
설립 후 아니, 설립 전부터 수상 태양광 시장에 주력해 온 신화E&E에 최근 좋은 소식이 전해졌다.
올해 1월 정부가 유지를 중심으로 한 수상 태양광발전 설비 설치시 REC 가중치를 1.5로 상향 조정하겠다는 고지를 발표했기 때문이다. 이에 풍부한 수자원을 가지고 있는 K-Water와 한수원, 농어촌공사 측에서는 더욱 적극적으로 수상 태양광발전소 건설에 뛰어들 입장이라고 밝혀 수상 태양광 시장 도래를 예고하고 있다.
특히, 한수원은 전국 양수발전소 상부 저수지를 수상 태양광발전소로 활용하는 방안을 검토 중으로, 단계적으로 최대 15MW 규모의 수상 태양광 건설도 가능하다는 입장이다.
이에 대해 황 대표는 “이제부터 시작이다”라며, 올해를 기점으로 신화E&E의 사업 영역이 더욱 확대될 것이라고 기대감을 보였다. 하지만 한편으로는 아직까지 기존 루프탑 방식과 비교해 사업비가 다소 비싼 탓에 수상 태양광 시장이 갑작스레 확대되지는 않을 것이라는 전망도 내놓았다.
구조물 기술 및 소재 개발 통해
수상 태양광 확대
“앞으로 수상 태양광발전 설비 설치 방법은 여러 가지 구조 설계를 통해 더욱 간단하고 시공성을 높이는 방향으로 개선돼 나갈 것이며, 자재 소모량 및 소재 단가도 서서히 줄어들 것이다. 이처럼 구조물 기술 및 소재 개발 등의 노력을 통해 설치비용은 계속 하락시키고 모듈 효율은 더욱 향상시키게 되면, 수상 태양광도 시장성과 사업성이 한층 향상되리라 전망된다.”
수상 태양광 시장 도래를 한층 앞당기기 위해, 그리고 향후 도래할 수상 태양광 시장에서 선두기업의 자리를 지키기 위해, 신화E&E는 사업비 절감을 위한 기술 개발에 매진하고 있다. 이를 위해 이 회사는 구조물의 형태를 바꾸거나 소재를 교체해 설치비용은 낮추는 한편, 물 환경에 더욱 적합한 소재를 활용해 수상 태양광발전 설비를 구축하려는 연구를 진행 중이다. 이 같은 연구를 통해, 신화E&E는 기존 알루미늄 및 강재보다 가볍고 염해 환경에 더욱 강한 FRP 소재를 구조물에 채용키로 했다.
FRP 소재는 기존에 사용돼 온 알루미늄 소재에 비해, 습윤 및 염해환경에서 내구성이 매우 우수하며, 경량으로 시공성도 뛰어날 뿐 아니라 부력체 하중을 최소화한다는 장점이 있다. 유지 관리 비용도 저렴해 설비비용 측면에서 경제성을 확보할 수 있다. 이와 함께, 이 회사는 부력체 제조업체와의 협력관계를 통해 PE 부력체도 개발해 수상 태양광발전 시스템 기술력을 한층 높이고 있다.
더욱이 이에 그치지 않고, 최근에는 수상 태양광발전 시스템을 추적식으로 적용하는 연구도 진행하고 있다. 이에 대해 황 대표는 “약간의 충격이나 하중에도 쉽게 흔들리는 물 특성을 이용하면, 오히려 추적식이 고정식보다는 수상 태양광발전 시스템에 적합할 것”이라며, 이미 이런 원리를 이용한 추적식 시스템을 개발 완료해 특허도 출원했다고 밝했다.
한편, 황 대표는 본격적인 수상 태양광 시대가 도래하면 국내는 물론 해외로도 사업 영역을 적극 확대해 나간다는 계획이다. 이미 동남아 베트남에 10MW 규모로 수상 태양광발전소 건설을 준비 중에 있다. 이처럼 신화E&E는 전 세계 수상 태양광 시장 기술을 선도하는 글로벌 수상 태양광 전문기업으로 자리매김하는 한편, 육상이나 지붕 태양광발전소는 물론 태양광 관련 R&D 사업에도 주력해 태양광 사업의 다각화를 꾀하고 있다.
SOLAR TODAY 김 미 선 기자 (st@infothe.com)
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