폭설 강풍 더하면 수상 태양광 위기적 상황으로 내몰려

[아이앤아이월드]

개요: 기후위기는 이제 먼 미래의 이야기가 아닌것이 됐다. 멀쩡한 가로수가 뿌러지고 뒤틀려 눕혀진채 여기저기 흉물스런 자태를 보이고 있다. 그리고 때아닌 가지치기가 우리 일상을 침범해왔다. 2년전 지구 반대편에서 벌어진 우크라이나 전쟁은 지구적 에너지 문제를 적나나하게 노출시켰다면 폭설은 강력한 기상이변의 예고편인듯 하다. 잠시 시외로 눈을 돌리면 아직 폭설에 무너진 비닐하우스가 그대로 방치되어 있는것을 쉽게 목도할 수 있다. 추산되지 않은 경제적 피해는 고스란히 인간의 몫으로 짐지워졌다. 사회적 혼란 속에 전쟁과 기후위기는 뒤범벅이 되어 일상을 휘집어 놓고 있다. 지금도 각국은 에너지 확보를 위해 동분서주하고 있다. 독일은 러시아의 가스를 공급받으려는 노력을 하고 러시아는 화석연료를 무기로 유리한 위치를 점하려 하고 있다. 선진 주요 국가는 원자력발전 원료인 농축우라늄 확보를 위해 이합집산을 거듭하고 있는 현시점에 농축우라늄을 전량 수입에 의존해야하는 한국은 어떻게 국가적 혼란 속에서 헤쳐 나와 세계적 에너지 변환기 속에서 안정을 찾을 것인가? 에너지믹스 정책을 통해서 한국은 어떤 선택을 해야할까?

1.서론

화석연료에 의존하던 인간은 늘 변화의 시기에 그래왔듯이 타성에 젓어서 나약한 면이 드러나곤 한다. 한국경제의 에너지 수입 의존도가 높을수록 반대로 외부의 중격에 취약해진다는 것을 1970년대 오일쑈크 때 경험한 바 있다. 따라서 자급가능한 다양한 에너지원을 개발 확보함과 동시에 원자력발전이 계륵으로 되는것을 차단하고 기저전원으로서 역활을 재고해야 한다. 그 이유는 우크라이나 전쟁이전과 전쟁이후의 세계경제 흐름은 같지 않을 것이다는데 이견은 없기 때문이다. 이와같은 사고의 배경은 역사를 되집어보면 어렵지않게 알 수 있는 사실이다. 지금까지 에너지 위기가 우리의 삶을 뒤흔든 사례는 여러번 있어왔다. 전기의 발견, 중동전쟁, 중동발 오일쇼크, 체르노빌과 후쿠시마 원전사고 등이 그렇다. 그리고 최근 우크라이나 전쟁은 인간으로 하여금 또다른 변환기의 기로에 서게 하고 있다.

한국의 상황을 들여다 보자. 세계는 지금 혼돈의 에너지 위기 속으로 빨려들어가고 있지만 한국은 정권에 따라서 방향을 잡지 못하고 사회적 혼란이 더해지면서 정치적 이유로 인해서 뚜렷한 대책없이 우왕자왕만 하고 있다. 하지만 에너지믹스를 대비한 한국의 진로는 분명하고 시급하다. 더이상 소모적인 딜레마에서 벗어나 지나친것은 줄이고 모자란것은 늘려야 하는 사회적 당위성을 공유해야만 한다. 한국은 수출주도형 국가이며 세계적 추세인 재생에너지 비중확대 대책인 태양광 전원으로 한 RE100을 추진하고 있으나 산단 지붕에 태양광 설치만으로는 이미 한국 경제규모가 비약적인 발전을 한 지금에 와서 그 수요를 충족하기에 매우 미흡하다고 하겠다. 이런 점에 있어서 수상 태양광 기술은 기업의 재생에너지 수요를 대응할 수 있는 규모의 경제를 이룰 적임자임에는 틀림없으나 '안전과 효율'을 간과하고 있다.

2.본론

수변 접한 산단을 비롯하여 도시에 재생에너지 공급 위해서 수상 태양광 발전을 보다 적극적으로 개발해야 하는 당위성은 우리나라만의 현안은 아니다. 그러므로 '수상 태양광 발전'은 효율높고 안전한 시설이 되어야 하지만 수면 위에 부유하는 모든 구조물은 바람과 파도에 의한 동요로부터 자유롭지 못하다. 더욱이 기록적이 폭설이 더해진다면 충격은 폭증할 것이다. 하여 수상에서 전기를 생산하는 시설이 안전과 발전효율을 얻기 위해선 급격한 기후변동에 따른 폭설 수위변화 대비하고 풍압에 견디며, 수면 진동을 제어하는 기능을 갖추고 있어야 한다. 예로, 오래전부터 인간은 축적된 지식과 경험으로 배를 일체형의 몸체로 만들어서 유체 위의 영향을 최소화하기 위한 형상을 디자인하고 유지 관리의 편리함을 도모하고 있다. 시추선의 형태인 경우, 강한 구조체를 이루도록 설계함으로써 위기상황을 대비하고 있다. 발전시설인 수상 태양광 또한 구조물 형태로 조성되므로 보다 세심하게 설치되고 운영 관리되어야 한다. 주목할 점은 효율추구는 모든 발전소가 그렇듯이 당연하지만 수상 태양광만 예외인듯 설치되고 있다. 태양전지 경사도를 낮춤으로써 발전량이 급감시키고 수위변화로 바람에 흔들려 발전량 예측이 불퉁명해져도 용인된다. 이런 너그로움은 적용기술이 갖고 있는 한계를 인지했음일것이다. 그럼에도 불구하고 간과한 것은 물 속 송전케이블이 이리저리 끌려다녀서 피복 파손문제가 발생하고 있으며 허용장력 초과로 인한 단선 위험에 노출되어있다는 점을 간과해서는 않된다. 이를 모르거나 묵인하고 있다면 망연자실할 일이고, 부지불식 간 들이닥칠 붕괴의 위험은 수면 위로 올라와 때를 노리고 있기에 그렇다. 지금이라도 대비책을 마련해야만 피해를 최소화할 수 있다.

3.결론

최근들어 기후변화는 중국 대만 필리핀에서 보듯이 격화되어가고 있음에도 한국 수상 태양광은 '안전과 효율' 위한 혁신적 기술로 경쟁력을 채우지 못하채 산업 전반을 위기로 몰아가고 있다. 기술적 진보 없이는 '안전하고 효율높은 시설'로 진화는 허상에 불과할뿐이란 말이 아직도 현장을 떠돌고 있다. 혁신적 기술은 세치혀에서 나오는 것이 아니라, 등골오싹한 위험을 신념과 노력으로 극복할 때 비로소 얻어진다는 것을 재인식해야 한다. 끝으로 智水인 자는 욕심을 버리고 겸손함으로 무장하여 수상 태양광 산업 전체를 위기로 몰아가는 일을 사전에 차단하길 기대한다. 나는 시화호 사고가 무지와 무능으로 인하여 다시 깨어나 도처에서 재현되고 이를 수수방관 하는 상황과 결코 마주하지 않길 바라며 글을 맺는다.

#별첨

1. 외국 학술 논문

1). Comparing the Performance of Pivotless Tracking and Fixed-Type Floating Solar Power Systems

by Hongsub Jee 1,Yohan Noh 1,Minwoo Kim 2 andJaehyeong Lee 1,*ORCID

2). Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 16419, Republic of

Korea

3). INIworld Co., Ltd., Suwon 16417, Republic of Korea*

Author to whom correspondence should be addressed.

Appl. Sci. 2022, 12(24), 12926; https://doi.org/10.3390/app122412926

Received: 13 November 2022 / Revised: 8 December 2022 / Accepted: 15 December 2022 / Published: 16

December 2022

https://www.mdpi.com/2076-3417/12/24/12926

Comparing the Performance of Pivotless Tracking and Fixed-Type Floating Solar Power Systems

Floating solar power has a higher power generation efficiency than existing solar power generation methods. It is easier to secure in an installation area as well as to connect to other renewable energy sources. Floating solar power is considered an essential component for achieving carbon neutralit...

www.mdpi.com

2.동영상

https://www.youtube.com/watch?v=1LBvI1dG8G8

https://www.youtube.com/watch?v=WKyspOSC2pI