울산, 부유식 해상풍력 닻을 내리다

이종호 기자 / 기사승인 : 2019-07-03 15:09:18
  • -
  • +
  • 인쇄
기획-울산 부유식 해상풍력(1)

<울산 부유식 해상풍력 기획 시리즈>

1. 울산, 부유식 해상풍력 닻을 내리다

2. 세계는 지금 부유식 해상풍력 전쟁

3. 울산 부유식 해상풍력사업의 성공 요인

4. 울산 부유식 해상풍력에 거는 기대

5. 전문가 집담-울산 부유식 해상풍력의 현재와 미래

 

 

울산 해상풍력 사업 첫발 내디딘 GIG


▲그린인베스트먼트그룹(GIG)은 울산시 온산항 동쪽 46킬로미터 해상에 국내 최초의 부유식 라이다를 설치했다고 6월 10일 밝혔다. 사진 제공=GIG

울산시가 국내 최초로 추진하고 있는 대규모 부유식 해상풍력발전단지 조성사업이 본격화되고 있다. 글로벌 선도 녹색투자 및 개발 전문 기업 그린인베스트먼트그룹(Green Investment Group, 이하 GIG)은 울산 앞 공해상 동해정 투기구역 및 동해가스전 인근지역에 부유식 해상풍력발전단지 조성사업을 위한 국내 최초의 부유식 라이다 (LiDAR) 설치를 완료했다고 6월 10일 발표했다. 


부유식 라이다는 해상풍력발전단지 조성 예상 지역에서 직접 풍황 관련 데이터를 수집하기 위한 풍황 자원 계측장비로, 라이다의 설치는 해상풍력발전단지 개발을 위해 필수로 거쳐야 하는 첫 번째 단계다. GIG는 부유식 라이다에 의해 수집된 바람의 속도, 방향 등과 같은 중요한 풍황 자료를 바탕으로 울산 부유식 해상풍력발전단지의 적합성 여부를 판단하고, 이후 환경, 생태계, 어업에 대한 영향과 설계 검토 등을 진행한다. 라이다를 통한 풍황 조사는 약 2년가량 소요될 예정이며, 유관기관과의 협업을 토대로 구체적인 개발 계획을 수립해 나갈 예정이다.


유럽 등 해상풍력 선진국에서는 부유식 라이다를 사용해 풍황을 계측하는 것이 일반화되고 있는 추세지만, 아직 해상풍력 초기 단계인 국내에서는 상업용 해상풍력 단지 개발을 위해 부유식 라이다를 사용해 풍황 자원을 측정하는 것은 이번이 처음이다.


GIG는 사업 전반에 걸쳐 국내 업체 및 학계의 참여를 적극 추진하고 있다. 계류시설의 설계 및 안정성 테스트, 설치와 관리운영은 한국해양대학교, 주식회사 젠, 비전플러스(주) 등이 담당할 예정이다. GIG는 또한 최근 2조원 규모의 에너지인프라펀드를 운용하는 국내 신재생에너지전문펀드인 ㈜에너지인프라자산운용과 울산 부유식 해상풍력 사업 관련 양해각서를 체결했다. 이번 협약은 울산 부유식 해상풍력이 성공적으로 개발, 건설, 운영될 수 있도록 당사자들 간의 긴밀한 협력 관계를 구축하고, 나아가 재생에너지 보급 확대와 국내 청정에너지 산업의 육성을 목표로 하고 있는 한국 정부의 ‘제3차 에너지 기본계획’ 달성에 기여한다는 데 목적을 두고 있다.


GIG의 한국 해상풍력 사업을 이끌고 있는 최우진 상무는 “GIG는 2013년 이래 총 4.5기가와트 규모의 15개 해양풍력발전 프로젝트를 추진해온 해상풍력과 재생에너지 전문 회사로 이번 한국 최초 부유식 라이다 시스템 설치는 울산 부유식 해상풍력 프로젝트 개발 및 한국 해상풍력시장의 이정표가 된 매우 의미 있는사건”이라고 말했다. 최 상무는 또 “울산시는 철강, 선박, 해양플랜트, 배후항만 등 부유식 해상풍력 사업에 필요한 모든 요소들을 갖춘 도시이며, GIG의 부유식 해상풍력 사업이 성공적으로 추진되면 울산지역의 산업 활성화, 일자리 창출 등 지역경제 발전에 기여할 뿐 아니라, 한국 정부의 ‘제3차 에너지 기본계획’ 달성에도 이바지할 수 있을 것”이라고 강조했다. 


▲라이다를 설치하고 있다. 사진 제공=GIG

울산으로 몰려오는 해상풍력 글로벌 기업들 


GIG에 이어, 세계 최초의 상업용부유식 해상풍력 발전소를 운영 중인 노르웨이 국영 석유?가스?전력회사인에퀴노르와 스웨덴의 헥시콘AB, 덴마크 CIP 등 해상풍력 분야 대형 글로벌 기업들이 울산 해상풍력 사업에 뛰어들면서, 울산은 세계 해상풍력의 각축장이 될 전망이다. GIG는 재생에너지 개발, 투자 전문 기업으로 초기 개발과 투자뿐만 아니라 운영까지 직접 참여한다. 해상풍력 분야에서는 2013년 이후 15건, 총 4.5GW 이상 규모의 프로젝트를 성공적으로 진행하고 있다. 전 세계 1000개 이상의 풍력 발전 터빈을 관리해 왔다.


에퀴노르는 노르웨이 국영의 석유·가스·전력회사로, 노르웨이를 비롯해 스웨덴, 덴마크, 독일, 영국 등 전 세계 25개국에서 활동 중이다. 특히, 스코틀랜드 피터헤드(Peterhead) 앞바다 25㎞ 지점에 세계 최초의 상업용부유식 해상풍력 발전소 ‘하이윈드 스코틀랜드’를 운영 중이다.


하이윈드 스코틀랜드가 위치한 곳의 수심은 95~120m에 이르며, 평균 풍속10.1m/s, 평균 파고 1.8m로, 풍력발전단지 대상인 동해가스전 인근과 비교해 수심은 조금 낮지만 풍속과 파고는 높은 편이어서 울산시 부유식 해상풍력발전의 성공 가능성을 비교해볼 수 있다.동해가스전 주변의 수심은 약 150m, 바다의 바람 세기는 최소 초속 7.5m를 넘는다. 하이윈드는 지난 2017년 10월부터 현재까지 6㎿급 발전기 5대를 안전하게 가동 중이다. 11개월간 평균 이용률이 55%에 달하고, 2만 가구에 전력을 공급하고 있다. 


스웨덴의 해상풍력 엔지니어링 업체인 헥시콘AB는 부유식 해상풍력발전 터빈 플랫폼의 설계·엔지니어링이 전문이다. 2009년 설립 후 바람 방향에 따라 플랫폼을 정렬시켜 최대 에너지 생산량을 얻어내는 기술로 특허를 보유하고 있다. 2017년부터 스코틀랜드 육상에서 9km 떨어진 해상에 풍력발전소를 짓는 ‘Dounreay Tri’ 프로젝트에 참여했으며, 지난해에는 부산테크노파크와도 해상풍력 기술 개발과 관련 양해각서(MOU)를 체결한 바 있다. 


이들 기업은 국내외 기업들과 컨소시엄을 구성해 발전단지 조성에 참여하는 한편, 울산시와 지역경제 활성화와 일자리 창출을 위해 협력관계를 구축하기로 했다. 울산시는 부유식 해양풍력발전단지 조성을 통해 부유식 해상풍력분야의 기술개발과 인력을 양성하고 일자리를 창출하는 등 침체된 지역경제를 살릴 수 있을 것으로 기대하고 있다.


▲부유식 풍황 계측장비 라이다. 사진 제공=GIG
 

왜 울산인가


부유식 해상풍력발전단지에 적합한 자연환경


울산은 부유식해상풍력발전단지가 세워지기에 매우 적합한 환경이다. 울산 앞바다는 수심 40m 이상의 충분한 깊이와 연중 1초당 8m/s 이상의 바람이 불어 부유식 해상풍력발전에 충분한 자연조건을 갖고 있다. 


특히, 부유식 해상풍력발전단지 대상 해역에 포함되어 있는 동해 가스전은 2021년 6월 생산이 종료된 후 해상변전소와 풍력단지 O&M을 위한 현장기지로 활용하고, 육지까지 이어진 가스배관은 전력을 연결하는 케이블라인으로 활용하는 방안이 구상되고 있다. 동해가스전 해상플랫폼은 바다 밑바닥에 고정된 200m 높이의 구조물이고, 헬기장과 종사자 생활편의시설, 크레인 등이 잘 갖춰져 있다.


울산시와 한국석유공사는 2018년 10월에 동해 가스전 플랫폼에 풍황 계측을 위해 라이다(LiDAR)를 설치하고 한국석유공사가 1년간 측정, 분석한 풍황 계측 자료를 울산시에 제공한다는 내용으로 MOU를 체결했다.


현행 법령상 2021년에 한국석유공사의 동해가스 채취권이 종료되면, 한국석유공사 외의 타 해저조광권자가 가스전을 인수하거나 국가가 인수하지 않을 경우, 원상회복을 위해 1000억 원 이상의 비용이 필요할 것으로 예상된다.


탄탄한 산업기반과 세계적 수준의 기술인력 포진


울산은 자연환경뿐만 아니라 철강, 선박, 해양플랜트, 배후항만 등 산업기반과 배후조건도 모두 갖추고 있다. 부유식 해양구조물을 건조한 경험이 많은 현대중공업을 비롯해 이미 세계 최고 수준의 조선·해양플랜트 산업체와 전문 종사자들이 있다. 


한국에너지기술평가원 성진기 팀장은 터빈을 비롯해 하부구조물과 케이블, 전용선박 등 풍력부품산업이 조선기자재 제조공정과 상당부분 일치한다며 해상풍력 개발은 국내 조선해양기자재산업과 기계·금속 제조업에 활기를 불어넣는 역할을 할 것이라고 설명했다. 포스코경영연구원에서 발표한 보고서에 따르면 해상풍력 프로젝트의 철강 소비량은 수심이나 지반특성에 따른 지지구조물 방식에 따라 상이하지만 ㎿당 200톤가량으로 추정된다. 


또 주변에 고리·신고리 원전과 화력발전소(한국동서발전)가 있어 송전·배전 선로가 이미 구축돼 있어 해상풍력발전단지와 계통연계가 쉽고, 대규모 국가산단이 위치해 전력소비처도 마련돼 있다는 것도 큰 강점이다. 


무엇보다 문재인 정부의 ‘제3차 에너지 기본계획’에 부합하고, 일자리 창출 효과도 기대된다. 통상 1GW의 부유식 해상풍력발전단지를 조성할 때 3만5000여 명의 고용효과가 있는 것으로 추산하고 있다(출처: 국회신재생에너지포럼, 해상풍력 산업화 과제와 전망, 2017.6.8. 미국 NREL JEDI 모델 기준).


송철호 울산시장은 울산의 조선해양플랜트산업 기술과 숙련인력을 활용해 부유식 해상풍력산업을 제2의 조선산업으로 키우겠다는 의지를 밝힌 바 있다. 2016년 전 세계 풍력산업 시장 규모는 1110억 달러, 일자리는 115만 명으로 조선산업과 대등한 수준이다. 울산시는 부유식 해상풍력분야의 기술개발, 제작·생산, 운영보수, 인력양성 등 전 주기를 아우르는 클러스터로 조성해서 부유식 해상풍력의 핵심기지로 육성해 나가는 것을 장기 목표로 하고 있다. 


현재 울산에서는 대학, 연구기관, 테크노파크, 기업체 등이 참여하는 750㎾ 부유식 해상풍력 파일럿 플랜트 개발, 5㎿급 부유식 대형 시스템 설계기술 개발, 200㎿ 부유식 해상풍력단지 설계 및 풍력자원 평가기술 개발 등 3개의 국산화 기술개발이 진행되고 있다.


우선, 2016년부터 울산대, 마스텍중공업, 유니슨, 세호엔지니어링에서 160억 원을 투입해 제작한 750㎾ 파일럿플랜트가 10월에 서생 앞바다에 띄워진다. 우리나라 최초, 세계 일곱 번째의 부유식 해상풍력 발전기다. 이후 6개월간 서생 앞바다에서 실증할 예정이다.


이와 함께 지난해 6월부터는 52억 원 규모의 5㎿급 대형 부유식 풍력발전기 설계기술과 40억 원 규모의 200㎿급 부유식 풍력단지 설계 및 평가기술 개발도 진행 중이다. 두 프로젝트 모두 2020년 5월까지 진행된다. 


또 내년부터 산업부가 중심이 돼 2026년까지 총 5900억 원을 들여 반잠수식(수심 50m 이내의 풍력발전)과 스파식(심해의 막대형 풍력발전)·혁신형(하이브리드형) 등 부유식 해상풍력 4기의 실증 프로젝트를 벌인다. 이 사업은 올해 2월부터 예비타당성 조사 대상에 들어가 6월에 최종 통과 여부가 확정될 예정이다. 


이종호 기자

[저작권자ⓒ 울산저널i. 무단전재-재배포 금지]

이종호 기자

오늘의 울산 이슈

뉴스댓글 >

주요기사

+

많이 본 기사

정치

+

경제

+

사회

+

PHOTO NEWS