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ESG청색기술포럼 제5회 라운드테이블 개최…해상풍력발전, '66만 일자리' 창출 효과 조명 - 삼면이 바다, 글로벌 최고 수준 조선업체까지 갖췄다…국내 해상풍력발전 잠재 가능성 매우 커
  • 기사등록 2021-09-24 16:13:06
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ESG청색기술포럼(대표 이인식) 제5회 라운드테이블이 9월 23일 오후 3시 여의도 극동 VIP빌딩 702호에서 개최됐다. 왼쪽에서부터 김원준 생활ESG행동 조직팀원, 이수빈 생활ESG행동 조직팀원, 이원태 금호건설 고문, 오정배 블루윈드엔지니어링 대표, 이인식 ESG청색기술포럼 대표, 최광웅 데이터정경연구원 원장, 여지훈 청색경제뉴스 기자/사진 여지훈 기자

ESG청색기술포럼(대표 이인식) 제5회 라운드테이블이 9월 23일 오후 3시 여의도 극동 VIP빌딩 702호에서 개최됐다. 이번 포럼은 오정배 블루윈드엔지니어링 대표가 `탄소중립과 풍력발전`이란 주제로 발제를 맡았다.

다만, 강연 서두에서 오 대표는 면적이 좁고, 국토의 약 70%가 산이며, 인구밀도도 높은 우리나라 사정을 감안해 육상풍력발전은 국내에서 한계가 있음을 지적했다. 이어 "삼면이 바다인 우리나라에서는 해상풍력발전의 잠재성이 훨씬 크다"라면서, 강연 역시 해상풍력발전에 초점을 맞춰 진행해 나가겠다고 밝혔다.

이번 포럼은 오정배 블루윈드엔지니어링 대표가 발제를 맡았다/사진 여지훈 기자

오 대표는 우선 ▲ 육상풍력발전과 해상풍력발전의 차이점부터 비교해 설명했다. 그에 따르면, 두 발전 방식의 근본적인 차이는 지리적 차이로부터 기인한다.

해상풍력발전의 경우, 바다에 설치하다 보니 육상풍력발전에 비해 투자비가 2배 이상 들어가며, 유지보수를 위해서도 선박이나 헬리콥터를 이용하는 방법밖에 없어 접근성이 열악하다는 단점이 있다.

그러나 풍력발전의 특성상 `바람의 질`이 매우 중요한데, 바람의 질을 좌우하는 요소 중 가장 중요한 풍속 측면에서 육상발전은 해상발전을 따라오지 못한다. 장애물이 없어 저항이 적은 해상에서는 육상에 비해 풍속이 높고, 대기가 불규칙하게 흐르는 현상인 난류(Turbulence) 역시 낮다. 난류가 높을수록 터빈 등 구조물이 받는 피로도가 커져 수명이 짧아진다는 점을 고려한다면 해상풍력발전이 보다 유리한 위치에 있는 것이다. 한 가지 아쉬운 점은 바람, 파도, 안개 등 해상의 변더스러운 기상 변화에도 더 많이 노출돼 있다는 점이다.

그러나 해상풍력발전의 가장 두드러진 특징을 꼽으라면, 바로 구조물의 생산부터 운송, 운용, 유지보수에 이르기까지 사업의 규모와 복잡성이 육상발전에 비해 월등히 크다는 데 있다.

일반적으로 8MW급 풍력발전기(Wind Turbine Generator, WTG)의 직경은 세계 최대의 여객기인 A380 2대를 붙여놓은 것보다 큰 171m이며, 중량 역시 800t에 달한다. 터빈 자체가 이토록 거대하다 보니 이를 지지하는 하부 구조물의 크기 역시 커질 수밖에 없다. 크기가 비슷비슷한 육상풍력발전의 하부 구조물과 달리 해상풍력발전의 하부 구조물은 수심에 따라 그 크기가 제각각이며, 중량은 터빈과 동급이거나 그 이상인 경우가 대부분이다. 설치를 위해 대형크레인과 예인선이 필수적인 이유이다.

오 대표는 "이처럼 육상풍력발전과 해상풍력발전의 비즈니스 모델은 매우 상이하다"라고 지적하면서, "전 세계 최상위를 석권하고 있는 조선업체를 여럿 보유한 우리나라의 경우, 해상풍력 구조물의 생산, 운송, 설치 등에 적합한 여건을 이미 상당 부분 갖추고 있다"라고 강조했다.

▲ 두 번째로 다룬 주제는 해상풍력 시장과 기술의 동향이었다.

우선 국제재생에너지기구(International Renewable Energy Agency, IRENA)가 2019년 발표한 자료에 따르면, 전 세계 전문가들 다수가 향후 석탄화력발전은 감소 추세에 접어들 것으로 전망한 반면 재생에너지 사용은 늘어날 것으로 봤다. 그중에서도 태양광, 해상풍력발전, 육상풍력발전 비중이 급증할 거라는 데 전문가 대부분이 의견의 합치를 봤으며, 특히 해상풍력발전의 경우 2050년까지 시장이 ‘폭발적으로’ 증가할 것이라는 예측이 지배적이었다.

실제로 세계풍력에너지위원회(Global Wind Energy Council, GWEC)의 자료를 보면, 최근 5년간 육상풍력발전의 연평균성장률(CAGR)은 11%였던데 반해, 해상풍력발전의 CAGR은 23.9%로서 성장률로만 따지면 무려 두 배 이상 높았다. 이는 해상풍력발전 보급 현황이 육상풍력발전의 그것에 비해 아직 낮은 수준이라 시장 규모가 작기 때문인 이유도 있다. 달리 말하면, 시장의 잠재적 성장성은 훨씬 크다는 의미이기도 하다.

오정배 대표는 최근 기상이변 등으로 신재생에너지로의 전환의 필요성이 부각되고, 기존 화석연료 사업을 영위하던 기업들의 신규 진입이 촉진되며, 그동안 해상풍력발전을 리스크가 큰 사업으로 보고 꺼리던 기업들조차 지난 10년간의 학습 기간을 거쳐 해당 사업에 대거 참여하면서 경쟁이 가속화되는 등 향후 시장 전망은 매우 긍정적이라고 평가했다.

국가별로 보면 2018년 기준 전 세계 해상풍력발전에서 영국이 1위, 독일이 2위로 압도적인 선두 자리를 차지하고 있었고, 비록 선두그룹과 큰 격차를 보이긴 했지만, 중국이 그 뒤를 바짝 따라붙고 있었다. 덴마크, 네덜란드, 벨기에 등은 그다음이었다.

그런데 최근 들어 이러한 판도가 크게 바뀌리란 전망이다. 바로 18,000km에 이르는 기나긴 해안지대를 기반으로 해상풍력발전 분야 세계 1위 자리를 넘보는 중국 때문이다. 중국의 해상풍력발전 설비용량은 2016년 1.6GW에서 2020년 9.9GW로 껑충 뛰었는데, 이는 전 세계 해상풍력발전 시장의 28%에 달하는 수치이다. 2020년 영국의 시장 점유율이 29%, 독일의 시장 점유율이 22%라는 사실에 비춰볼 때, 조만간 세계 1위 자리를 꿰차도 이상하지 않은 것이다.

반면, 한때 전 세계 해상풍력발전에서 주요 플레이어로 활약할 것으로 기대됐던 우리나라는 현재 별도의 순위조차 매겨지지 않은 채 ‘기타 국가’에 뭉뚱그려 포함되는 신세로 전락하고 말았다. 그만큼 우리나라가 지난 몇 년간 해상풍력발전에서 거둔 성적표는 매우 초라한 수준이다.

오 대표는 "우리나라는 본래 풍력발전 목표나 추진에 있어 중국보다 앞선 수준이었으나, 현재는 중국은 물론 대만에도 뒤처졌으며, 이대로라면 조만간 베트남에도 뒤처질 것으로 예상된다"라고 우려의 뜻을 내비쳤다.

그는 이러한 문제점을 해결하기 위해선 우선 풍력발전의 경제성을 높여야 한다고 역설하며, 구체적인 방안으로 해상풍력발전에 대한 REC 가중치 상향 조정, 풍력발전 단지와 풍력발전 터빈의 대형화, 개발 기간 및 인허가 절차 단축 등을 꼽았다.

풍력발전 단지와 풍력발전 터빈을 대형화하는 것과 관련해 첨언하자면, 터빈 설치 선박을 임대할 경우 하루 임대비용만 하더라도 1억 원이 넘을 것으로 추산되는데, 이런 선박을 임대해 소수의 터빈을 설치하는 데 그치기보다는 넓은 부지에 최대한 많은 터빈을 설치하는 것이 효율적이며, 마찬가지로 소규모 터빈을 다수 설치하는 것보다는 대형 터빈을 소수 설치하는 것이 건설비용을 줄이는 측면에서도 훨씬 효과적이란 분석이다.

또 대형 터빈의 경우 MW당 설비투자비용(CAPEX)이 높지만, 발전효율이 높아 발전량이 많고, 동일한 총용량을 설치하더라도 대형화로 터빈의 개수가 줄어들게 되면 유지보수를 위한 현장 방문 횟수도 감소해 작업자의 안전 개선, 환경에 미치는 영향 축소 등 추가적인 긍정적 효과도 꾀할 수 있다.

오 대표는 풍력발전 자체의 경제성을 높이는 것이 앞으로 풀어야 할 큰 숙제라고 강조했다. 풍력발전의 경제성은 크게 LCOE(Levelized Cost of Energy, 중장기 발전단가)와 Capacity(설비 이용률), 이 2가지 요소를 고려해 가늠할 수 있는데, LCOE가 낮을수록, Capacity가 높을수록 경제성이 높은 것으로 볼 수 있다.

문제는 해상풍력발전의 LOCE가 향후 낮아질 가능성은 있지만 아직은 초기산업인 만큼 높은 수준에 머물러 있다는 점과, 해상풍력의 경우 높은 기술력과 자원, 긴 시간을 요구하는 복잡계 사업이다 보니 순전히 기술적으로 LOCE를 낮추는 데에는 한계가 있다는 점이다.

또 우리나라는 풍력발전과 관련해 진동, 소음, 주변 생태계 파괴 등을 이유로 많은 민원이 들어오는데, 이러한 민원 해결을 위해 드는 직접적인 비용에 더해, 오랜 시간이 소요되는 인허가 절차로 가중되는 물적·심적 비용까지 감안한다면 LOCE가 대폭 상승하게 된다.

아울러 연안에서 100~200km 떨어진 먼 해상에 풍력발전 단지를 건설할 경우 생산된 전력 운송을 위해 비싼 해저케이블을 이어야 하는데, 이 역시 비용이 만만치 않아 해상풍력발전의 경제성을 악화시키는 요인 중 하나로 지목되곤 한다.

▲ 세 번째로 다룬 주제는 국내 해상풍력발전 현황이었다.

우리 정부는 일찍이 2030년까지 전체 발전량 중 재생에너지 발전량 비중을 20%까지 확대한다는 에너지 전환 프로젝트 `재생에너지 3020 이행계획`의 일환으로, 2030년까지 12GW에 해당하는 해상풍력발전 보급을 목표로 설정한 바 있다.

그러나 국내 해상풍력발전 현황은 목표치로부터 한참이나 뒤처져 있다. 현재 가동 중인 해상풍력발전 단지는 탐라, 영광, 서남해실증을 비롯해 총 6개소가 있으며, 89개소는 개발 추진 중이다. 가동 중인 해상풍력단지의 누적 설치 용량은 영광 34.5MW, 탐라 30MW, 서남해실증 60MW 등에 불과하다.

지역별로는 정부로부터 발전사업 허가를 받은 사업과 개발 중인 사업을 모두 포함하면 전남 지역이 압도적으로 많으며, 그다음이 울산시다. 인천시 역시 현재 전 세계 해상풍력발전 1위 기업인 오스테드(Orsted)사와의 협력을 통해 해상풍력단지 조성을 위해 힘쓰고 있어 몇 년 내로 급격한 성장세가 기대된다.

한편, 해상풍력발전은 앞서 언급한 오스테드사를 비롯해 외국계 기업들이 국내 기업에 비해 기술, 경험, 자금, 가격 경쟁력 측면에서 모두 현저히 앞서 있다. 이들은 또한 사업 계획과는 별도로 매년 자사의 사업으로 ESG 각 부문에 얼마나 기여했고, 향후 목표치는 얼마인지 등에 관해 체계적인 리포트를 작성해오고 있다. 한국전력을 위시해 포스코에너지, 한화건설, SK E&S, SK D&D, 두산중공업, 효성중공업 등 국내 대기업들조차 외국계 기업 앞에서는 맥을 못 출 수밖에 없는 이유이다.

다만 사업 인허가권을 쥐고 있는 우리 정부와의 관계에 있어서는 외국계 기업의 접근성이 제한돼 있어, 외국계 기업으로서는 정부와의 교섭을 원활히 진행해 줄 자문 매니저를 뽑으려는데 혈안이 돼 있다는 것이 오 대표의 설명이다. 실제로 오 대표 본인이 국내 대표 컨설턴트로서 전문성을 가지고 오랜 시간 자문 역할을 수행해왔기 때문에 현장 사정에 누구보다 밝았다.

그는 "풍력 터빈 개발에 있어서는 국내 기업들이 외국계 기업을 따라갈 수가 없다. 기술력에서 차이가 나는 것은 물론 경험 측면에서도 많은 차이가 난다. 가격 역시 외국산이 20~30% 저렴하므로 가격 경쟁력에서도 밀린다"라며, "우리나라의 경우 글로벌 조선업체를 중심으로 축적해온 인프라와 자원을 바탕으로 하부 구조물 건설에는 대체로 우수하다는 평가이다"라고 설명했다.

이어 "그럼에도 해상풍력 공급망에서 가장 중요한 단계는 `항만`과 `계통연계`(둘 이상의 전력 시스템 간에 전력이 이동할 수 있도록 선로를 통해 연결하는 것) 부문이다. 다른 이전 단계에서 아무리 잘하더라도 이 두 부문을 못 하면 미완성에 불과하다."라고 전했다.

여기서 ‘항만’이란, 해상풍력단지 확대를 위해 항구와 배후단지를 어느 정도 규모로, 어떻게 조성할 것인지 조사하고 개발하는 작업을 말하며, ‘계통연계’란 해상풍력 터빈에서 생산되는 전기를 해상변전소로 집약하는 내부전력망과, 전기를 해상변전소에서 다시 육상변전소로 전송하는 외부전력망을 구축하는 작업을 말한다.

오 대표는 이 두 단계야말로 전체 공급망을 완성하는 매우 중요한 단계라고 누차 강조했다. 그는 "전자는 해양수산부가, 후자는 한국전력이 주체가 돼 담당해야 할 일임에도 불구하고, 우리나라에서는 관련 종사자들이 전체 그림을 보기보다는 자기 분야에만 치중하는 경향이 커 전체 공급망에서 어느 부분이 얼마나 부족한지 깨닫는 것이 더디다"라며 아쉬움을 표했다.

그는 마무리 발언에서 "해상 풍력발전은 개발사업에만 수년이 걸리고, 이를 운영하고 투자금을 회수하는 데까지 최소 25년이 걸리는 장기적인 사업이다. 또 투자금의 규모 역시 조 단위로 이뤄지는 천문학적 규모의 사업이다. 그러다 보니 각 단계마다 국제인증에 따른 가이드라인이 있고, 그 가이드라인을 제대로 지켜 작업했는지, 또 이를 제3자가 검증했는지가 무척 중요하다. 이를 안 지키면 보험사에서 해당 사업에 대해 보험을 들어주지 않는 것은 물론, 수십 수백억 원의 금전적 손실에 더해 막대한 시간적 비용까지 소모된다. 따라서 첫 단추를 제대로 끼우는 것이 중요하며, 이를 위해서는 민·관·학계가 관련 정보를 자유롭게 공유하고, 체계적이면서도 일관된 전체 밑그림을 그리는 일부터 시작해야 한다"라고 역설했다.

끝으로 그는 "사업 기간이 길고 규모가 크다는 것은 큰 리스크로서 작용할 수도 있지만, 동시에 그만큼 안정적이면서도 많은 일자리를 창출할 수 있다는 의미이기도 하다"라면서, “미래 시장을 고려한다면 그 경제적 파급 효과는 매우 크다. 준비 단계에서부터 건설, 운영, 유지보수에 필요한 인력까지 모두 감안할 경우 향후 66만여 개의 신규 일자리를 창출한 것으로 기대된다"라고 자신했다.

발표 후 이어진 토론에서 이인식 ESG청색기술포럼 대표는 "우리나라는 재생에너지가 탈원전 이슈와 연관돼 다뤄지는 탓에 국민들이 과소평가하는 부분이 있다"라면서, "그 규모와 복잡도 측면에서 육상풍력과는 현저히 다른 해상풍력을 재생에너지라는 범주에 뭉뚱그려 포함해 다루기보다는 별도로 소개하고 부각할 필요가 있다. 66만 개의 일자리 창출 효과에 대해서도 보다 세부적인 증거와 함께 제시한다면 재생에너지 일자리 공약에 있어 아직 미흡한 부분이 많은 대선 후보들 입장에서도 충분히 매력적으로 보일 것"이라고 피력했다.

최광웅 데이터정경연구원 원장은 "세금을 투입해서 단기 일자리를 만드는 것은 누구나 할 수 있는 일"이라면서, "정부는 지원책의 일환으로서만 세금을 투입하고 민간 주도로 생산성 있는 중장기적 일자리를 만드는 것이 중요하다. 해상풍력발전은 이를 위한 충분한 대안이 될 것으로 보인다"라고 전했다.

이원태 금호건설 고문은 "해상풍력발전은 최소 25년이라는 긴 시간을 필요로 하는 자본 집약적 사업인 만큼, 현재 개인사업자도 뛰어들 정도로 진입장벽이 낮은 태양광 사업과는 근본적인 차이가 있다. 따라서 정부의 적극적인 정책금융이 필수적이며, 꾸준한 기술 및 인프라 개발을 통해 발전단가를 낮추고 사업성을 키운다면 향후 정부 지원을 받을 당위성도 갖춰 크게 성장해 갈 수 있을 것"이라고 말했다.

한편, 이날 토론에 참석한 이들은 해상풍력발전의 터빈이나 하부 구조물 등 눈에 보이는 분야에만 집중하기보다는, 공급망 전반에 대해 산업계, 학회, 협회가 협력해 적극적으로 지식을 공유하는 문화를 조성하고, 이러한 지식을 원활히 교류할 수 있는 플랫폼 구축이 절실하다는 점에 모두 동의했다.

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