바닷바람의 힘으로 생산하는 친환경 에너지

해상 풍력 발전은 바다에 풍력 발전기를 설치해 에너지를 생산하는 방식을 일컫는다. 바다는 육지에 비해 바람이 강하게 불고 장애물이 없어 바람이 일정하기 때문에 풍력 발전에 유리하다. 특히 발전 과정에서 탄소 배출이 거의 없어 친환경 에너지라 할 수 있다.

해상 풍력 발전은 기본적으로 바다에 기초 구조물을 설치하고 터빈을 돌리는데, 방식에 따라 고정식과 부유식으로 나뉜다. 고정식에는 모노파일형, 트라이포드형, 자켓형, 버킷형 등이 있고 부유식으로는 반잠수형, 스파형, 인장계류형 등이 있다. 우리나라의 대표적인 해상 풍력 발전 단지로는 제주도의 탐라해상풍력단지가 있다.

가장 널리 쓰이는 고정식 해상 풍력 발전

고정식 해상 풍력 발전은 가장 많이 쓰이는 방식으로, 해저 기반에 구조물을 설치해 풍력 발전기를 고정한다. 주로 수심이 얕은 지역에 쓰인다. 고정식 중에서도 가장 보편화된 것은 모노파일 시공으로, 단단한 기둥인 ‘모노파일’을 바다 바닥에 세워 터빈을 지지하게 한다. 해상 풍력 발전이 가장 먼저 시작된 유럽에서 일반적인 시공 방식이고, 통계에 따르면 유럽은 고정식 해상 풍력 발전소의 대다수가 모노파일 방식이라고 한다. 우리나라 해역은 유럽의 주요 해상 풍력 단지와 해저 지반 특성이 달라 모노파일 시공 전 충분한 지반 조사가 필요하다.

둥둥 떠다니며 전기를 만든다?

부유식 시공은 풍력 발전에 필요한 터빈을 바다에 고정하지 않고 떠다니도록 하는 방식이다. 부유식은 파도와 바람에 대응하도록 설계돼 안정적으로 운용할 수 있다. 고정식은 수심 50~60m가 한계지만, 부유식은 그보다 깊은 바다에 설치할 수 있어 입지가 상대적으로 자유롭다. 다만 고정식보다 초기 비용이 많이 든다는 점이 단점으로 작용한다. 우리나라는 조선·해양플랜트 산업 기반을 갖고 있어 부유식 해상 풍력 분야에 경쟁력이 있다.

해상 풍력 발전의 미래

글로벌풍력에너지협의회(GWEC)에 따르면 해상 풍력은 2029년까지 연평균 28%의 성장률을 기록할 것으로 예상된다고 한다. 탄소 중립과 친환경 에너지 생산이 주목받는 요즘, 해상 풍력 또한 하나의 대안으로 꼽힌다. 국내에서는 강원, 경북, 전남, 제주도 등의 해안을 중심으로 해상 풍력 사업이 추진되고 있다. 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라의 경우 해상 풍력 발전에 잠재력을 가지고 있어, 앞으로 해상 풍력 발전으로 지속가능한 에너지 구조를 만들 수 있도록 해야 할 것이다.