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부유식 해상 풍력의 발전 전략
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  • 김연민 울산대 산업경영공학부 교수
  • 승인 2019.07.21 22:30
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김연민울산대 산업경영공학부 교수


걸음마 단계 한국 기술개발·연구 수준 고려
산업부 단계적 해상풍력 추진전략 ‘소극적’

생산하며 기술 소화·흡수·국산화 추진해야


해상풍력을 어떻게 하면 성공시킬 것인가에 대한 TV 토론회에 나갔을 때의 이야기다. 상대편 토론자는 외국계 민간투자사가 포함된 5개 민간투자사가 진행하는 부유식 해상 풍력 발전은 국부가 유출되고 외국계 회사가 우리나라의 풍황 자료를 고스란히 가져가기에 부유식 해상 풍력발전을 우리의 연구가 성숙할 때까지 기다렸다가 시작해야 한다고 주장했다. 
해상풍력발전의 단계적 추진을 위해, 단기적으로는 중소규모(~500MW) 해상풍력 보급과 실적(Track Record) 확보, 풍력산업 공급체계 구축과 조선·해양산업과의 융복합화 전략을 추진하고, 중장기적으로 대규모 부유식 해상풍력 단지를 조성하여, 동북아 ‘슈퍼 그리드(Super-Grid)’ 연계 등 차세대 기술혁신을 통해 해외시장 진출과 해양플랜트 수출 산업화를 추진한다는 산업부 (에너지 기술평가원)의 계획과 비슷한 일견 합리적으로 보이는 주장이었다. 
산업부의 해상풍력 발전 전략은 “ ‘재생에너지 3020 이행계획’ 목표 달성을 위해서 12GW 규모의 해상풍력 보급 확대와 연계하여 해상풍력 산업화 촉진을 통한 새로운 성장동력 및 일자리 창출 전략이 필요하며, 지자체가 발굴·제안한 입지 위주로 대규모 해상풍력 단지를 조성하고, 지역주도 단지조성 및 조선해양산업 연계 전략으로 지역경제 발전과 주민 수용성을 확보하고, 이를 기반으로 산업화를 촉진할 수 있는 선순환체계 구축을 강조하고 있다. 이러한 해상풍력 산업화를 통해서 조선·해양·철강 등 유관산업과 지역경제의 활성화로 일자리 창출도 유도할 수 있다.“고 한다. 
이러한 지역주도, 조선해양 산업연계 발전전략에 대해서는 반론의 여지가 없다. 그러나 단계적 해상풍력 추진전략은 여러 가지 문제점이 있다. 
1. 한국의 풍력 터빈 수준과 부유체 연구 수준을 간과하고 있다는 점이다. 외국에서는 9.5MW 정도의 풍력 터빈이 상용화되고 있는데 한국은 이제 5.5 MW 수준의 풍력터빈이 개발되고 있다. 풍력 발전 사업자 측에서는 당연히 효율성과 운영 유지비가 적게 드는 9.5MW 대용량 풍력 터빈을 선호할 수밖에 없다. 우리나라에서도 9.5MW 정도의 풍력터빈을 만들 기술은 있다고 한다. 그러나 품질을 보증하며 상용화하기 위해서는 실증과 인증을 거치며, 실제 사용에서 문제가 없다는 것을 증명해야 한다. 부유체 설계도 이제 750KW 부유체가 서생 앞바다에 설치되어 실증 시험을 하며, 5MW 급 부유체 설계가 연구 차원에서 이루어지고 있지만, 미국 PPI의 반잠수식 부유체가 17m의 파고에서 견디는 것과 같은 실증 및 상용화를 이루기 위해서는 많은 시간이 필요하다. 
2. 해상풍력은 2050년 500GW가 설치되리라 예상된다. 원전 1기를 1GW로 간주하면 원전 500기에 상당하는 해상풍력 시장이 열린다. 영국 하이윈드 스코틀랜드에서는 30MW의 부유식 해상 풍력 상업 발전을 성공시키고, 일본 후쿠오카 부근의 고도시에서는 2MW의 부유식 해상풍력 발전이 성공하였다. 연일 부유식 해상풍력 발전 단지 계획이 발표되고 여러 나라가 앞다투어 해상풍력발전에 투자를 진행한다. 바로 부유식 해상풍력 발전이라는 기회의 창이 열린 것이다. 그런데 지금부터 빨라도 5년 이상의 시간을 기다리면 그때는 진입장벽이 생겨 기술이전 조차 쉽지 않을 수 있다. 이미 터빈은 독일 지멘스, 덴마크와 일본 합작 기업인 베스타스, 미국 GE, 중국의 골드윈드가 시장을 장악하고 있어 이 보다 더 저렴하고 품질이 나은 터빈을 공급하는 것이 쉽지 않은 실정이다. 
3. 단계적 발전전략은 한국의 기술개발 및 발전과정에 대해 잘 이해하지 못하고 있다. 우리나라의 조선산업은 황무지에서 먼저 선박을 건조하며 성숙기 기술을 소화 흡수하고, 독일 지멘스의 선박엔진을 라이선스를 받아 생산하며 마침내는 국산화를 하였으며, 조선 산업은 세계 1위가 되었다. 조선산업을 만들기 위해 연구프로젝트 하나 없던 시절에 조선 산업을 시작하였다. 반도체도 철강 산업도 이러한 과정을 거치며 피나는 노력으로 결국은 기술을 혁신하는 단계에까지 도달할 수 있었다. 물론 연구를 하지 말자는 것이 아니다. 연구와 민간투자를 분리하고, 연구는 선진 기술을 소화 흡수하기 위해서도 필요하며 자체 기술을 만들어 내기 위해서도 긴요하다. 그러나 우리의 부유식 해상 풍력 발전 기술은 아직은 걸음마 단계이니 우선 생산을 하며 기술을 소화 흡수하고 이를 통해 국산화를 진행해야 한다는 것이다. 
우리의 기술이 성숙한 후에 부유식 해상풍력 발전을 하게 되면 지금보다 보다 큰 출혈을 해야 할지도 모르며, 우리가 기술을 축적하는 사이에 외국의 풍력 터빈과 부유체 생산 기술은 훨씬 더 발전되어 우리를 영구히 부유식 해상 풍력 발전 사업에 진입할 수 없도록 할 것이다. 


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김연민 울산대 산업경영공학부 교수

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