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김인식 기자 기사입력  2019/09/16 [22:31]
일본 수상태양광, 부유체, 일본수상 태양광, 신재생에너지, 일본태양광 재해.
일본 후쿠시마 원전 사고 이후 원자력 폐기물 처리 문제가 국제사회에 큰 이슈가 되고 있다.
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▲ 일본 수상 태양광 시설에 화재가 발생한 사진 / 사진제공 일본 PV 매거진 

<국제언론인클럽/국제인터넷뉴스=김인식 기자>에너지 수요가 급증하는 시점에서 원전에 대한 의존도를 줄인다면 그 이후에는 무엇이 대체에너지원으로 부상할까? 그것은 바로 신재생에너지이다. 그 중에도 첫 번째는 태양광 발전이 아닐까 한다.

태양광 발전은 발전기 없이 태양광에 반응하는 태양전지를 이용해 빛에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 방법으로 별도의 연료비가 들지 않고 대기오염이나 폐기물이 발생하지 않아 주력 신재생에너지로 손꼽히고 있다.

다만 태양광 발전시설은 사막이나 황무지 등 넓은 평지에 설치한는 것이 가장 효율적이라고 하는데, 우리나라는 산지가 많다 보니 주로 산을 깎아서 발전시설을 설치하거나 공장 또는 주택 지붕, 농촌의 빈 땅을 이용하고 있으나 이런 방식은 땅 부족 문제로 인해 한계를 드러내고 있는 실정이다.

이에 대안으로 제시되는 것이 바로 저수지나 담수호, 바다 등 물 위에 태양광 패널을 설치한는 수상태양광 발전이다. 수상태양광의 경우 농경지나 산림 훼손 없이도 넓은 공간에 발전시설을 설치할 수 있으며, 수면 위 냉각효과로 인해 발전효율이 10% 가량 높아진다고 한다. 또 수상태양광 패널로 인해 수면으로 내리쬐는 직사광선을 줄여 녹조와 적조를 방지한는 장점도 있다.

특히 삼면이 바다로 둘러싸여 있고 저수지 역시 많은 우리나라의 경우 수상태양광 발전이 더욱 유리하다. 국내에 존재하는 저수지 면적의 7%만 활용해도 5304MW 규모의 에너지 발전이 가능하며, 농어촌공사와 수자원공사가 보유한 저수지와 댐에 수상태양광을 도입할 경우 원전 11기에서 나오는 전력량 수준의 전기를 생산할 수 있다고 한다.

수상태양광 발전은 저수지나 댐뿐만이 아니라 해수면에서도 가능하다. 현재 태안화력발전소 내 유휴수면을 활용한 해상태양광 발전시설이 존재하며, 새만금 내수면에도 세계 최대인 300MW급 수상태양광 발전소가 들어설 예정이다.

현재 새만금 수상태양광 발전시설 건설을 주도하는 새만금개발청이 수상태양광 부유체, 에너지 저장장치, 태양광 부품을 제조하는 업체와 투자협약을 체결하는 등 수상태양광 사업의 성공을 위해 국내 수상태양광 발전시설 설치업체와 힘을 모으고 있다.

하지만 아직은 기술적으로 보완해야 할 부분들이 존재하는 것도 사실이다. 그 사례는 옆 나라 일본에서도 찾아 볼 수 있다.

지난 9일 일본 치바현에 상륙한 제15호 태풍 파사이로 인해 2018 3월 치바현 이치하라시의 야마쿠라 댐의 수면에 설치한 일본 최대 규모 수상 태양광 시설인 수상 메가 솔라의 패널이 떨어져나가고 화재가 발생하는 등 많은 피해를 입었다.

수상 메가 솔라는 총 18 헥타르 면적에 5만개의 태양광 모듈을 갖추고 13.7MW 발전을 할 수 있는 규모를 자랑해왔다.

이번 화재를 진압한 일본 소방당국은 태풍에 의한 강풍이 원인이기도 하지만 패널을 지지하는 부유체가 플라스틱으로 돼있어 이를 지지하는 힘이 약할 뿐더라, 화재에 취약한 플라스틱 부유체에 결속돼 있는 모듈이 과열돼 화재가 발생한 것으로 보인다"고 발표했다.

덧붙여 이로 인해 태풍에 의해 부유체가 끊겨 떨어져나가 한쪽으로 쏠리면서 겹쳐져, 부유체 전체가 대규모 손상되는 피해가 발생했다고 전했다.

수상태양광 시설 설치에 사용되는 부유체는 크게 플라스틱 부유체와 강성구조부유체로 나누어 지고, 구조적으로는 프레임 방식과 부유체일체형 방식 등으로 분류된다.

이처럼 육상에 설치하는 태양광 발전시설과 달리 수면위에 설치하는 태양광 발전시설은 결국, 부유체가 불가항력적인 자연재해 앞에서도 얼마나 튼튼히 패널을 받쳐줄 수 있는냐가 관건이라 할 수 있겠다.

우리나라도 이번 일본 재해를 통해 수상 태양광 패널을 지지하는 부유체가 강풍 등 자연재해에 취약하다는 점을 인지하고, 보다 안전하고 튼튼한 부유체에 대한 기술 개발이 필요할 것으로 보인다.

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