태양광, 호수 위에서 전기가 되다

경남 합천호에 국내 첫 수상 태양광발전기 완공

경남 합천군 합천호에서 수자원공사 직원들이 연간 30가구가 사용할 수 있는 전기를 생산하는 실험용 수상(水上) 태양광발전기 설치 작업을 하고 있다. 합천=이건혁 기자 realist@donga.com

18일 경남 합천군 합천호. 배를 타고 5분여 물살을 가르자 수면 위에 갑자기 검은색 태양광 전지판 414개가 모습을 드러냈다. 욕조 요트 등을 만드는 데 사용하는 유리섬유강화플라스틱으로 제작한 조그만 관을 이어 붙여 농구장 4개 크기(1787.5m²)로 만든 판 위에 얹혀져 있는 이 태양전지판들은 ‘수상(水上) 태양광발전기’다.

지난해 12월 사업에 착수해 약 8개월 만인 이날 완성된 국내 최초의 수상 태양광발전기다. 한국수자원공사가 전국의 댐이나 저수지를 이용한 태양광발전의 가능성을 확인하기 위해 7억여 원을 투입해 만든 것이다. 이 발전기의 순간 최대 전기생산능력은 100kW이고, 연간전력생산량은 시간당 144MW로 30가구가 사용할 수 있는 양이다.

이 수상발전기의 가장 큰 특징은 말 그대로 물 위에 설치돼 있다는 점이다. 바람에 뒤집어지지 않도록 태양전지판을 얹은 판의 네 귀퉁이에 닻과 고정추를 연결해 합천호 바닥에 고정시켰다. 이세현 수자원공사 CDM사업팀장은 “설치과정에 자체 개발한 특허기술만 5개나 될 정도로 높은 기술력이 필요했다”며 “수심 40m 깊이의 호수에 태양광발전 시설을 띄운 것은 이곳이 ‘세계 최초’이다”고 자랑했다. 일본이나 미국도 수상태양광발전소가 있지만 얕은 연못이나 모래톱을 설치해 수준이 다르다는 것.

수상발전기의 장점은 환경훼손의 최소화와 높은 태양광발전효율이다. 김한일 수자원공사 녹색기술연구소장은 “태양광발전은 산과 녹지를 훼손시킨다는 비판을 받아왔지만 수면을 활용하면 식생 훼손이 없어 진정한 의미의 친환경 발전이 가능하다”고 설명했다. 또 “수면에서는 육상보다 태양전지 모듈의 효율이 최적화된 25도를 유지하기 쉽기 때문에 효율이 10% 이상 높다”고 덧붙였다.

수자원공사가 미래의 신성장동력으로 추진하는 이 사업은 내년부터 시행될 신재생에너지 공급의무화제도(RPS)를 염두에 둔 프로젝트다. RPS는 국내 발전사 13개가 신재생에너지의 산업화를 위해서 발전량의 일정비율을 신재생에너지로 공급하도록 의무화한 제도. RPS에 따라 설비규모 500MW 이상인 발전사업자는 내년 총발전량의 2%를, 2022년에는 10%를 신재생에너지로 공급해야 한다. 지식경제부는 신재생에너지 시장이 2022년에는 49조 원 규모로 성장할 것으로 추정하고 있다.

수자원공사는 다음 달부터 시험가동에 들어가는 한편 내년 2월까지 인근 지역에 500kW 규모의 수상태양광발전기를 추가로 설치해 상업화 가능성도 실험할 계획이다. 이후 2012년 하반기부터는 주암댐, 장흥댐 등에 상업용 수상태양광발전기를 건설할 계획이다.

수자원공사는 수상태양광으로 1MW의 발전설비를 갖추면 연간전력생산량이 시간당 1445MW까지 늘어날 것으로 추정하고 있다. 연간 약 2118배럴의 유류 절약 및 953t의 이산화탄소 감축 효과도 가져온다. 이 팀장은 “국내 댐과 저수지 수면의 5%인 68.8km²만 활용해도 원자력발전소 4기 수준인 4170MW의 전기를 생산할 수 있다는 연구 결과가 나와 있다”고 소개했다.

하지만 전문가들은 수상태양광사업이 상업적으로 인정을 받으려면 기술적인 보완작업이 필요할 것으로 보고 있다. 안형근 건국대 전기공학과 교수는 “수상태양광 발전은 좁은 국토를 효율적으로 활용한다는 장점이 있지만 물에 떠있어 누전과 설비 수명에 대한 연구가 더 이루어져야 한다”고 말했다.

합천=이건혁 기자 realist@donga.com