신재생에너지의 선두주자 ‘풍력발전’

작성자
생명과학연구원
작성일
2009-09-22 00:00
조회
55

신재생에너지의 선두주자 ‘풍력발전’
경제성 좋아 각국 경쟁 치열

2009년 09월 22일(화)

풍력을 이용한 에너지원 개발이 신재생에너지의 선두주자로 급부상하고 있다. 전력 생산의 에너지 효율이 높고 무공해, 무연료 에너지로 경제적이라는 평가를 받기 때문이다. 전 세계 풍력에너지 시장규모는 매년 20% 가량 증가하는 것으로 추산된다.

녹색성장 견인할 대표 에너지원 ‘풍력발전’

▲ 풍력발전단지의 모습 
풍력발전기의 구조는 블레이드와 증속기, 발전기, 타워 등으로 크게 나뉜다. 블레이드는 바람의 힘으로 회전하는 날개이며, 그 회전수를 증가시켜 주는 증속기(기어 박스), 회전하는 기계에너지를 전기에너지로 바꿔주는 발전기, 그리고 이 부품들을 설치하는 타워로 구성된다. 현재 메가와트(MW)급의 풍차 개발이 완료된 상태이다.

우리나라는 세계적인 중공업과 조선, 해양 건설 등의 기술을 보유하고 있어, 이러한 기반기술을 통해 현재 독일, 덴마크, 스페인 등 10개국 정도가 85%를 차지하고 있는 세계 풍력발전 시장에 도전한다면 성공 가능성은 크다고 할 수 있다.

신재생에너지 선진국, 풍력발전에 관심과 투자 지속

이미 유럽에서는 ‘2030 비전’을 통해 오는 2030년까지 유럽 전력의 28%를 풍력발전을 생산하려는 노력이 진행되고 있다. 그 중 풍력에 대한 연구개발이 가장 활발한 국가는 독일이다. 미국은 ‘20% Wind Energy by 2030'이라는 캐치프레이즈를 내걸고 2030년까지 미국 전력의 20%를 풍력이 책임지기 위해 사업계획을 추진하고 있다.

우리나라 역시 제주도와 대관령 등과 같은 풍력이 강한 산악 및 해안지역을 중심으로 소규모 풍력시스템이 설치돼 실험, 가동 중에 있지만 아직은 연구개발 수준인 걸음마 단계에 머물러 있다. 2차 신재생에너지 기술개발 및 이용보급 계획에 따르면 우리나라는 2011년까지 국내 전체 생산전력의 5% 수준인 20.5Twh를 보급할 계획이며, 오는 2030년에는 세계풍력시장의 주도국에 진입한다는 야심찬 계획을 세우고 있다.

▲ 제주에 조성된 풍력발전단지 

현재 전 세계적인 풍력개발의 현황을 보면, 지난 2007년도에 약 9만4000MW를 비롯 꾸준한 증가세를 보이고 있으며 3년 뒤인 2012년에는 약 29만MW, 2017년에는 69만MW를 생산해 낼 것으로 예상되고 있다. 우리나라의 경우도 지난 2006년 176MW를 시작으로 오는 2012년에는 약 2200MW를 생산해 낼 전망이다.

이러한 가운데 블레이드 회전면적과 풍속의 세제곱에 비례해 출력이 증가하는 특성상 풍력발전기는 경제성을 키우기 위해 점점 대형화되고 있다. 그러나 풍력발전의 대형화는 설치장소의 한계 및 소음, 조망권 침해에 따른 부대비용이 만만치 않은 상황에 놓여 있다.

풍력발전 및 해상풍력 선점 위한 연구개발 지원 필요

이를 해결하는 대안으로 방대한 영역과 주기적으로 부는 강한 바람, 소음과 시각적인 위압감을 염려할 필요가 없는 곳으로 ‘바다’로 주목받고 있다. 이른바 ‘해상풍력’이다.

▲ 풍력발전단지의 모습 
해상에 풍력발전기를 설치하면 난류가 적고 풍속이 육상보다 빨라 발전량이 늘고 피로하중을 줄일 수 있는 장점을 갖게 된다. 또 유사 조건의 육상 풍력발전과 비교해 1.5배의 발전량을 얻을 수 있다. 따라서 그동안 육상풍력단지가 대세를 이뤘지만 앞으로는 해상풍력이 풍력산업의 중심이 될 것으로 점쳐지고 있다.

이처럼 풍력발전기 산업의 경쟁력 확보와 향후 해상풍력의 주도권을 선점하기 위해서는 무엇보다 기술 향상과 신뢰성 확보가 필요하다는 지적이 제기되고 있다. 또한 국내의 풍력산업을 육성하기 위해서는 연구개발 뿐만 아니라 풍력발전시스템의 성능 및 안전성에 대한 국내 기준이 절실히 요구되고 있다.

풍력발전이야말로 공해가 없고 깨끗한 청정에너지원으로서 자연이 인간에게 준 선물이라 할 것이다. 이러한 풍력발전을 이용한다면 산악지역은 물론 방파제, 해안벽지 등의 부지를 적절히 이용해 활용하면 또다른 효율을 얻게 될 것이다.

이준기 객원기자 | bongchu@empal.com

저작권자 2009.09.22 ⓒ ScienceTimes