닻 올린 '부유식 해상풍력'…내년 1월 R&D 신규 과제 나온다

부유식 해상풍력 발전설비.
부유식 해상풍력 발전설비.

내년부터 '부유식 해상풍력' 연구개발(R&D)이 본격화된다. 이를 통해 재생에너지 3020 정책 목표 달성에 기여하는 것은 물론 해외 수출 성과로 이어질 거란 기대가 크다. 부유체와 수송선 등을 제조하는 조선·해양 업체 등이 새 먹거리를 창출하는 계기가 마련될 지도 관심이다.

29일 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원에 따르면 내년 1월 '부유식 해상풍력' R&D 신규과제 3개가 공고될 예정이다.

앞서 산업부가 추진한 '부유식 해상풍력 실증 프로젝트'는 과학기술정부통신부 예비타당성조사에서 비용편익비율(B/C)이 낮다는 이유로 미시행이 최종 결정됐다. 그러나 에기평은 부유식 해상풍력 핵심기술 조기 확보가 중요하다고 판단, 기존 신재생에너지기술개발사업 예산을 투입해 R&D 사업에 대한 끈을 놓지 않은 것이다.

부유식 해상풍력은 설비 본체가 바닥에 고정되지 않고 바다 위에 띄워진 상태에서 발전(發電)하는 방식이다. 육지에서 수십㎞ 떨어진 바다에 발전설비를 구축하기 때문에 좁은 영토 한계를 극복하고 해체시 소요되는 막대한 비용과 시간을 최소화할 수 있다는 게 장점이다.

에기평은 지난 28일 부유식 해상풍력 R&D사업 킥오프 회의를 시작으로 △부유식 해상풍력 시스템 개발 △해저케이블 개발 △부유식 해상풍력 설치기술 등 3개 과제에 대한 상세기획에 착수, 연말까지 세부 공고(안)을 마련한다. 내년도 부유식 R&D 신규예산은 약 50억으로 책정했으며 2024년까지 연 평균 300억원 규모로 R&D 예산을 확대할 예정이다. 실증규모는 5㎿급으로 연구개발 이후 사업화로 연계한다는 복안이다.

이번 과제에서는 부유체가 파도에 심하게 흔들려도 풍력터빈이 안정적으로 균형 잡고 발전하는 연구가 이뤄진다. 비고정형 해저케이블 내구성을 어떻게 해결할지도 관건이다. 철사를 여러번 구부리면 쉽게 끊어지는 원리를 R&D로 극복해야 한다. 또 부유체를 계류선 계류 방식처럼 고정하고 필요에 따라서는 분리하는 기술개발도 관전 포인트다.

국내 풍력발전은 입지규제·주민수용성 문제 등으로 지난해 보급률이 목표대비 84%, 올 상반기에는 20.4%에 그치는 등 대안이 절실하다. 부유식 해상풍력 R&D 성과는 재생에너지 3020 정책 목표 달성에 중요 역할을 할 것이라는 전망이다. 정부는 내년 재생에너지 관련 예산을 1조2470억원 규모로 확대하고 이를 풍력산업 경쟁력 강화에 적극 반영하겠다는 의지도 내비쳤다.

해외 시장 개척에도 이목이 집중된다. 노르웨이 국영 에너지기업인 에퀴노르는 영국 스코틀랜드에서 30㎿ 규모 부유식 해상풍력단지를 세계 최초로 구축·운영 중이지만 아직은 시범단지 수준이다. 일본 동경전력도 아키타현 사카타 인근 서남해 10㎞ 해상에서 실증테스트를 거쳐 2023년 이후에 상업화가 가능할 것으로 보고 있다.

이처럼 세계적으로 부유식 해상풍력은 초기 단계이기 때문에 국산 기술 확보는 해외 수출과도 직결되는 중요 사안으로 꼽힌다. 전문가들은 당장 경제성을 따지기보다 중장기적 관점에서 안정성·신뢰성이 뒷받침되는 기술 확보가 선행돼야 한다고 조언한다.

기성섭 에기평 신재생기획실 실장은 “예비타당성조사를 안타깝게 통과하지 못했지만 이번 R&D사업으로 부유식 해상풍력 기술 확보를 차질 없이 추진할 계획”이라며 “우리나라가 경쟁력을 갖춘 조선·해양플랜트·정보통신기술(ICT) 등 연관 산업과 접목하면 안정적 내수시장 창출에서 나아가 해외 입지를 공고히 할 수 있을 것”이라고 말했다.

산업부와 에기평의 지원으로 국내 터빈제조사는 5.5㎿급 대형 터빈 인증을 완료, 현재는 8㎿급 개발로 미국(GE)·덴마크(베스타스)·독일(지멘스) 등 해외 선진기업을 바짝 추격하고 있다. 태양광 분야에서는 태양전지효율 22%·모듈효율 20% 등 세계 최고 수준 기술을 보유한 데 이어 △초고율 태양전지 △투명태양전지 등 알케미스트 프로젝트를 내달 본격 추진할 계획이다.

최재필기자 jpchoi@etnews.com