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물 위에 띄운 새로운 흐름, 수상태양광
수많은 재생에너지 중 태양광 에너지는 우리에게 비교적 익숙한 존재다. 이러한 태양광 에너지가 육지가 아닌 수면 위에 설치되면 어떨까? 이것이 바로 ‘수상태양광’이다. 보다 친환경적이고 절약적인 수상태양광 에너지에 주목해 보자.
글. 편집실 자료. K-water 기후탄소사업처
수면 위에서 만드는 친환경 물에너지
길을 지나다 보면 주택 옥상이나, 주차장 차광막 형태의 태양광 패널을 심심치 않게 볼 수 있다. 태양빛을 받아 전기를 만들어 내는 태양광 발전은 현재 가장 널리 쓰이는 신재생 에너지 중 하나다. 지난 1월 산업통상자원부 자료에 따르면, 2022년 기준 우리나라의 국토면적 대비 태양광 발전설비의 용량은 1만km2 당 4.7GW으로 일본, 독일, 중국 등 주요국과 비교해 월등히 높다. 신재생에너지는 탄소중립과 에너지 안보의 핵심수단으로서 그 중요성이 날로 높아져가고 있지만, 국내 태양광 발전은 사실상 포화상태인 것이다. 그런데 태양광 발전시설을 육지가 아닌 댐, 저수지나 바다에서도 볼 수 있다는 사실은 아는지. 수면 위에 설치된 태양광 발전시스템을 지칭해 수상태양광이라고 한다. 수상태양광은 기존의 태양광 발전 기술과 조선, 계류 등 해양기술이 결합된 융복합 시설로서, 유휴 수면을 활용하기 때문에 토목공사나 산림훼손 없이 설치할 수 있어 국토 면적이 좁은 우리나라에 적합하다. 2022년 기준 전세계 수상태양광 설치규모는 5.7GW를 기록했다. 이 중 70%를 중국이 차지하고 있고, 일본, 한국, 유럽이 그 뒤를 잇고 있다. 수상태양광은 대규모 설치 부지가 필요하지 않기 때문에 주로 도시지역의 인구밀도가 높은 국가들을 중심으로 활발하게 개발되고 있는 것이다. 한편, 에너지경제연구원의 ‘수상태양광의 해외 보급동향과 시사점’(2021년)에 따르면, 세계적으로 수상태양광 설치가 가능한 인공저수지 수면적은 40만km2이상으로 추정된다. 이 중 1% 정도만 개발되어도 400GW를 개발할 수 있다. 이는 5억 3천만 명이 사용하는 전력량에 해당되며, 연간 이산화탄소 2억 4,100만 톤을 감축할 수 있는 규모다.
▲ 충주댐에 설치된 수상태양광 전경
수상태양광, 친환경 재생에너지의 미래
작년 3월 발표된 ‘국가 탄소중립 녹색성장 기본계획’에 따르면, 우리나라는 2030년까지 발전량 중 신재생에너지 비중을 21.6%로 목표하고 있다. 그러나 작년 12월 한국에너지공단의 ‘2022년 신재생에네지 보급통계’에서 국내 신재생에너지 비중은 전체 발전량의 9.2%에 불과하다. 이 중에서도 태양광 발전이 53%를 차지한다. 풍력, 연료전지, 바이오에너지 등 다양한 신재생에너지 개발이 이뤄지고 있으나, 태양광만큼 입지나 경제성, 환경성, 주민수용성, 운송 등 보급 여건이 용이하지 않다. 때문에 태양광 발전은 앞으로도 한동안 신재생에너지 보급을 주도할 것이란 전망이다. 그러나 지상의 태양광 발전은 입지 고갈 문제에 봉착해있다. 한편, 수상태양광의 경우에는 국가와 공공기관이 관리하는 공유 유휴수면을 중심으로 보다 활발하게 개발이 진행되고 있다. 수상태양광 시설은 온도가 낮을수록 효율이 높은 모듈의 특성상, 냉각효과가 발생하는 수면에서의 효율이 육상에서 보다 약 5%정도 높다. 석탄발전보다 미세먼지 걱정이 없고 쾌적한 대기환경 조성과 국가 온실가스 감축 목표이행에 기여하는 친환경 발전설비인 것이다. 또한 수상태양광 모듈 설치에 따른 차광효과로 녹조류 발생을 억제하고, 치어들의 서식처 기능을 하기도 한다.
주민과 함께 만드는 탄소중립, 수상태양광
K-water는 국내의 대표적인 수상태양광 사업자이다. 2011년부터 다목적댐의 수면을 활용하여 합천댐·보령댐·충주댐·소양강댐에 수상태양광 58.4MW를 설치·운영 중이다. 이 중에서도 대표적인 곳이 바로 합천댐이다. 합천댐은 세계 최초로 다목적댐 내 수상태양광 상용화를 시작한 곳이며, K-water 최대 규모 합천#2 41.5MW가 설치되어 있다. 이곳에서 연간 약 2만 가구가 사용할 수 있는 전력이 생산된다. K-water는 수상태양광 개발에 있어 단순히 시설을 설치하는 것에 그치지 않고 ‘주민 참여’라는 새 로운 관점의 비즈니스 모델을 개발해 주목받고 있다. 지역 주민이 대출 형태로 시설투자에 참여하고참여비율에 따라 발전수익을 공유 받는다. 또 발전시설의 형태에 지역별 특색을 살린 상징적인 디자인을 적용해 지역 발전을 위한 관광자원으로도 각광 받고 있는데, 이를 발판 삼아 지난 2022년에는 K-water 최초로, 지역주민들의 제안을 반영한 충주댐 청풍호 수상태양광이 준공되기도 했다. 이곳에서 생산되는 전력은 1년에 1,200가구가 사용할 수 있는 양이다. 아울러, 합천댐 모델을 발전시켜 국내 1호 신재생에너지 집적화단지로 선정된 임하댐 수상태양광 사업의 경우 기본계획부터 지역주민과 지자체가 함께 협업하여 추진 중이다. K-water는 2030년까지 수상태양광 1.1GW 개발 및 0.5GW 준공으로 연간 656GWh 전력생산과 이산화탄소 30만 톤을 감축하는 등 2050 탄소중립 달성에 기여할 계획이다. 또한 RE100 달성 수단으로서 탄소국경세 도입에 대비해 수출기업들을 지원하고, 한발 더 나아가 지역주민과 상생하는 ESG 표준모델로서 거듭날 것으로 기대하고 있다.
