설치 비용 및 시공 기간 단축한 그린솔루션

고정관념 깨며 태양광 시장에 변화의 바람 일으키다!

김 미 선 기자

지난 7월 19일, 전라남도 나주시 백룡제에서는 시공 비용 및 설치 시간을 기존 대비 절반 가량 절감한 신공법을 통해 30kW 규모의 수상 태양광발전 실증 단지가 설치됐다.

그간 수상 태양광발전방식의 과다한 시공 비용을 줄이기 위한 노력은 꾸준히 있어 왔기에, 관련 업계에서는 시연회에 참석해 시공비를 절반 이상 줄일 수 있는 공법이 어떤 방식인지 관심을 가지고 지켜봤으며, 그 후 공개된 신공법에 감탄을 금치 못했다는 후문이다.

신공법은 기존 방식과는 달리 부유체 위에 설치되던 철 구조물을 과감히 없애고, 부유체에 수상용 태양광 모듈을 끼워 넣음으로써 철 구조물로 인한 비용 및 시간을 줄이는 것을 골자로 한 ‘모듈 일체형’ 방식 공법이었다.

철 구조물은 과감히 생략

시공 단가 및 비용 절감하는 획기적 공법

그린솔루션 홍형의 대표는 태양광발전 사업에 뛰어든 지 이제 3년차인, 소위 말하는 ‘태양광 비전문가’다. 지난 3년 동안 태양광 산업에 대해 많은 것을 공부해 왔지만, 아직은 부족한 부분이 많을 수밖에는 없음을 홍 대표 스스로도 잘 알고 있다. 하지만 그는 비전문가였기에 지금의 ‘모듈 일체형 수상 태양광 공법’을 개발할 수 있었다고 밝혔다.

“국내 유수의 기업들이나 전문가들에게 부족한 면이 있어서 이 같은 방식의 공법을 개발하지 못한 것은 아니라고 본다. 그저 정해진 틀 속에서 최선의 방법을 생각하려고 했기 때문에, 수상 태양광발전시스템 설치시 철 구조물을 설치하지 않아도 된다는 점은 미처 생각지 못한 것 같다.”

홍 대표는 스스로가 태양광에 대해 아직 잘 몰랐기에 고정관념에 사로잡히지 않고 한층 유연하게 생각할 수 있었으며, 이를 통해 ‘철 구조물’이라는 프로세스를 한 단계 줄인 새로운 방식의 태양광발전 공법을 고안하게 됐다고 설명했다.

그의 말처럼 그동안 관련 업계는 시공비를 줄이기 위해 프로세스는 그대로 유지한 채 구조물의 소재를 무엇으로 할까만 고민해 왔을 뿐, 필요 없는 프로세스를 과감히 생략해야 한다는 것은 생각지도 못하고 있었던 게 사실이다.

이에 대해 홍 대표는 “지금의 REC상 시공비가 1MW당 30억원이 넘으면 경제성이 없다고 볼 수 있다”면서, “이는 곧 결국 지금의 프로세스로는 그 어떤 방법을 쓰더라도 경제성을 맞추긴 어렵다는 사실을 의미한다”고 말했다.

그도 그럴 것이 철 구조물을 설치하게 되면 자재비는 물론이거니와 인건비 및 시간도 많이 든다. 그 반면, 그린솔루션의 공법처럼 철 구조물 대신 수생태계 및 수상 환경을 해치지 않으면서도 태양광발전이 가능한 소재를 선택해 모듈 일체형으로 설치하게 되면 시공비 및 설치 시간이 줄어드는 것은 물론, 환경 보호 측면에서 더욱 효과적이다.

여기서 주목해야 할 점은 겨울철에 저수지가 얼 수 있음을 감안해, 재활용이 가능하고 수중에 녹지 않아 수상 환경을 훼손하지 않는 선형 저밀도 폴리에틸렌을 부유체 소재로 선택했다는 점이다. 이에 대해 홍 대표는 “폴리에틸렌은 고밀도와 저밀도가 있는데, 고밀도의 경우 단단한 대신 깨지기가 쉬운 반면, 저밀도는 장력이 있어 겨울철에도 깨지지 않는다”며, 이를 이유로 저밀도 폴리에틸렌을 부유체 소재로 선택했다고 밝혔다.

더욱이 이에 대해, 홍 대표는 저밀도 중에서도 가장 장력이 강한 선형 저밀도 소재를 선택해 환경 훼손을 최소화했다. 그는 “연구 개발시 가장 고려했던 요소는 태풍 속에서도 안정성을 유지하는 것과 겨울철에도 깨지지 않는 소재를 선택하는 것”이었다며, “선형 저밀도 폴리에틸렌의 경우 다소 비싸긴 하지만, 장력이 높아 깨지지 않으므로 결코 수생 환경을 훼손하지 않을 것”이라고 자신감을 보였다.

‘레고’에서 착안한 ‘솔라리움’

조립만으로 간단히 설치 가능

그린솔루션이 개발한 공법은 모듈을 끼워 넣을 수 있는 ‘모듈 일체형’ 부유체가 핵심이 된다. 특히 ‘솔라리움’이라는 이름의 이 부유체는 레고 방식에 착안해 하나하나를 조립하면 상하좌우로 발전소 규모를 증설할 수 있다는 것이 특징으로, 간단한 조립 방식 덕분에 설치 시간을 대폭 줄일 수 있다.

홍 대표는 “솔라리움의 경우 물 밖에서 필요한 설치 규모만큼 조립하고, 조립이 끝난 후 물 안으로 끌고 들어가면 설치가 완료되므로 그다지 많은 시간을 필요치 않는다”면서, “1MW 규모의 수상 태양광발전시설을 기존 방식으로 설치할 경우 3개월이 걸렸다면, 솔라리움의 경우 20일도 안 돼 설치 완료할 수 있다”고 설명했다. 이를 증명하듯 실제로 백룡제에 설치한 30kW 규모 실증 단지의 경우 총 120개의 솔라리움이 필요했는데, 설치하는 데 걸린 시간은 5시간도 채 되지 않았다. 더욱이 홍 대표의 설명에 따르면, 솔라리움의 경우 한 팀이 하루 종일 500개까지 조립 가능하다고 한다.

홍 대표는 이 같은 솔라리움을 이용한 수상 태양광발전시스템의 구조적인 안정성에 대해서도 강한 자신감을 보였다. 태풍에 견딜 수 있도록 구조물의 무게는 물론 구조적인 측면까지 충분히 고려했기 때문이다.

“솔라리움의 무게는 한 개당 60kg 정도로, 여기에 모듈 무게가 20kg 추가되기 때문에 구조체의 무게는 80kg가 된다. 또한 여기에 겨울철에 얼지 않도록 소금물 50리터도 솔라리움 안에 투입하므로 구조체 한 개당 무게는 총 130kg에 달하게 된다.”

홍 대표의 말처럼 총 130kg에 달하는 솔라리움을 발전시설의 규모에 따라 직·병렬로 결합시키면, 웬만한 강풍에도 날아가지 않을 만큼 중량이 상당해진다.

더욱이 홍 대표는 강풍에 의한 파도의 출렁임에 솔라리움 간 결합이 끊어지지 않고 유연하게 견딜 수 있도록 솔라리움 조립시 유연한 상하 움직임을 위해 어느 정도 움직일 공간을 두는 등 세세한 측면까지 고려했다.

한편, 그린솔루션은 향후 수상을 넘어 육상에서도 충분히 활용될 수 있도록 수상 태양광용의 솔라리움 기본 형태 외에도 지면에 박아서 고정시킬 수 있는 형태를 비롯해 지형에 맞춰 설치 각도 조절이 가능한 기둥 방식, 태양광 모듈을 슬라이딩 형태로 끼워 넣을 수 있는 방식, 그리고 솔라리움 자체에 찬바람을 내뿜는 장치를 추가해 태양광 모듈의 쿨링이 가능한 사막용 방식까지 개발 완료했다. 그린솔루션은 이 같은 5가지 방식의 솔라리움을 모두 국내에서 특허 출원했으며, 세계 특허의 경우 중국 및 일본에서 이미 특허 출원을 완료한 데다 미국 및 태국, 스페인, 독일의 경우에는 특허 출원을 진행 중에 있다.

모듈 일체형 솔라리움 공법,

전 세계 태양광 시장에서 주류될 것!

홍 대표는 솔라리움을 적용한 태양광 공법은 향후 수상뿐 아니라 육상 태양광발전에 있어서도 주류가 될 것이라고 확신했다.

그는 “솔라리움을 활용한 모듈 일체형 방식은 시간 및 비용 대비 기존 방식에 비해 훨씬 경제성이 있는 데다, 솔라리움 내 염수만 제거하면 재활용도 가능하다”면서, “향후 경사도를 필요로 하는 루프탑 방식을 제외하고는 철 구조물을 추가하는 기존 태양광 공법은 사라질 것”이라고 말했다.

그의 말처럼 지상에 모듈 일체형 방식을 적용하게 되면 기존 방식 대비 1/3 가량 시공비가 절감되며, 평탄화 작업 후 설치 규모에 맞춰 솔라리움을 조립만 하면 설치가 완료되므로 기존 공법에 작업도 훨씬 간단해진다. 더욱이 유지보수의 경우 잘못된 부분을 풀어내 다른 솔라리움으로 대체하기만 하면 될 정도로 간단할 뿐 아니라, 사후 해체시에도 환경 훼손의 문제가 발생하지 않는다는 장점을 가지고 있어 앞으로 솔라리움을 적용한 모듈 일체형 태양광 공법이 주류가 될 수 있으리라는 홍 대표의 자신감이 현실화될 수 있을 것으로 전망된다.

이 같은 장점 덕분인지 해외 시장에서도 관심을 가지고 지켜보고 있으며, 특히 태국 등과 같은 일부 동남아시아 국가의 경우 그린솔루션의 신공법을 적용하고자 벌써부터 러브콜을 보내고 있다고 한다. 비단 해외뿐 아니라, 국내 시장에서의 반응도 호의적이다. 한국농어촌공사의 경우 전국 각 지점에서 하루도 빠짐없이 이 공법에 대해 문의를 해오는 상황이다. 실제로 이번에 전라북도 나주시에 설치한 실증 단지가 올 9월 중까지 태풍 및 강우 등 기상 조건 상황에 따른 성능 안정성이 입증되기만 하면 차후 2MW 규모의 수상 태양광발전소를 설치할 계획까지 결정된 상태다. 만약 이것이 실현화된다면 그린솔루션은 전 세계적으로 최대 규모의 수상 태양광발전소를 건립하게 되는 셈이다. 이뿐 아니라, 그린솔루션은 현재 폐염전에 태양광발전시설을 설치하는 태양광발전 프로젝트에도 투입될 수 있도록 다양한 관련 업체들과 접촉을 진행하고 있다. 이에 대해 홍 대표는 “폐염전에 우리 공법을 도입하면 평탄화 작업 없이 솔라리움 조립 후 바로 설치가 가능할뿐더러, 만에 하나 해일이 일어난다 하더라도 시스템의 고장 및 유실 없이 꾸준히 태양광발전이 가능할 것”이라고 전했다.

수상 태양광 시장 활성화, 국가 차원에서 선행해야

한편, 홍 대표는 “그동안 태양광 시장을 이끌어 왔던 모듈 및 소재 산업의 경우 국내 기업들은 이미 중국의 가격 경쟁력에 밀려 침체되고 있는 양상”이라면서, “이제 국내 기업이 세계 태양광 시장에서 승부를 걸어야 하는 아이템은 시스템으로, 솔라리움이 바로 그 해결책이 될 수 있을 것”이라고 강조했다. 즉, 솔라리움을 각각의 모듈과 결합해 EPC 형태로 해외 시장을 공략한다면 국내 기업들도 충분히 경쟁력을 갖출 수 있을 것이라는 의견이다.

그 연장선상에서 그린솔루션은 사막형 모듈을 개발 중인 신성솔라에너지와의 협력을 통해, 그에 맞춘 사막형 구조체까지 개발 완료함으로써 양사가 함께 해외 시장 개척을 위한 노력을 기울이고 있다.

또한, 홍 대표는 “수상 태양광의 경우 정부의 국책과제라고 해도 과언이 아니다”라며, “지금과 같이 갈수록 침체되는 태양광 시장에서 국내 기업이 경쟁력을 얻기 위해서는 모듈 일체형 태양광 공법을 적용해 수상 태양광 기술을 특화시키면 해외 시장에서도 많은 이익을 창출할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

하지만 이를 위해서는 정부가 태양광발전에 대해 의지를 가지고 시장 활성화를 적극 지원해야 한다고 강조했다. 이에 대해 그는 “사실 수상 태양광 시장의 경우 아직 적용 사례가 많지 않아 금융권에서 먼저 뛰어들기란 어려운 실정”이라면서, “우선 정부가 선행해 시장을 열고 관련 시장에 투자한다면 수상 태양광 시장은 충분히 활성화되며, 이를 계기로 국내 관련 기업들이 국내는 물론 해외 시장까지 진출할 수 있을 것”이라고 말했다.

SOLAR TODAY 김 미 선 기자 (st@infothe.com)

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