폭설과 강풍 불면 수상 태양광 구조적 위험 노출되

[아이앤아이월드]

경사도 낮게 설치한 새만금 수상 태양광 실증 단지

기후변화로 동요 폭주하면 부유 구조물 와해 위협

폭설로 무게중심 상승하면 요동치며 충돌 파손

구조물 연결 볼트 느슨해지면 와해로 이어져

복원력 계류장치가 오직 안정화 해법

1.서론

국내외 붕괴 사례를 분석하다 보면 인재에 가까운 사례가 감지되곤 한다. 수면 위 부유 구조물은 획기적인 기술로 강력한 안정성을 기반하여 조성해야한다. 허나 평온한 수변환경에 적합한 형태로 경사도를 낮춰서 대거 설치 운영되는 사례가 종종 감지되고 있다. 2023년 대호호 수상 태양광 붕괴 사고를 보면 부유 구조물을 대규모로 조성시 보다 세심한 노력이 필요함을 알 수 있다. 대부분 발전에 치중하여 검토 조성하다보니 관심을 태양광모듈, 전선 및 부속장치, 부유구조물, 계류장치, 안전시설 순으로 중요하게 생각한다. 하지만 한번 안전이 훼손되면 복구가 까다롭고 어려운 수상여건 상 안전성을 기준으로 판단한다면 중요도는 역순이라고 해고 과언은 아니다. 하여 설치에 만족할 것이 아니라 결합 간에 발생되는 문제에 촛점 맞출 필요가 있다. 그럼 보다 면밀한 검증과 대비책을 마련하여 안전한 발전시설로 거듭나기 위해 심도있는 고민을 해본 결과를 공개한다.

2.본론

일본과 한국 수상 태양광 붕괴 사례를 조사해 보면 향후 사고의 양상은 각 시설 간 구조적 차이 및 설치 방식과 연동하여 단계별 파단 특징이 다른 양상으로 일어날것이라고 분석된다. 사진에서 보듯이 외곽의 구조물 파손이 일어나고 이탈되면 곧바로 전체붕괴로 이어진다. 수상태양광은 자동차가 아니기 때문으로 물이 주는 크고 작은 충격을 지속적으로 받고 있는 이원호 내 시설도 작년 겨울 발생한 대호호 사고와 유사한 파손 및 붕괴과정이 진행될것으로 보인다. 현재 파손상태를 체크하고 붕괴의 전조 증상이 나타나고 있는지 확인해볼 필요가 있다. 모든 수상 태양광 사고의 중심에는 계류장치와 구조물 간 발생하는 '역학적 상호작용'이 일어나 충돌이 지속된다. 옛적 우마차에 비유한다면, 바람과 물이 주는 충격을 지속적으로 받고 있는 대부분의 국내 수상 태양광은 폭설이 내리면 풍하중과 파랑 파도의 물리적 충격이 증폭되면서 붕괴과정으로 진입하는데 구조물 형태로 조성된 국내 수상 태양광은 약간의 시기적 차이가 있지만 종국에는 대호호 사고와 유사한 과정이 일어날 것으로 예측된다. 유튜브에 보여진 이원호 동요현상은 기상이변에 대한 적극적 대응력이 부재하며 이후 수변환경 변화와 구조물 피로도 누적으로 인한 붕괴 전조 징후를 보이고 있다.

국내외 시장동향을 보면 규모의 경제를 추구하기 위해 대규모 건설은 일상화 되어가고 있으나 간과 해선 않되는 명제가 있는데 그것은 수상 위에 장기간 떠있어야 한다는 점이다. 이를 시설관리 측면에서 보면, 수상 태양광은 배와 확연히 다른 구조적 특성을 갖고 있는데, 배는 일체형 구조이나 수상 태양광은 부력체 조립형 또는 부력체 기반 구조물형으로 표현될 수 있다. 이유형들은 수변 환경에 따라 개별적 상이한 양상을 보이기도 하지만 예외없이 수위변화가 심하고 빈번한 지역이거나 풍압 파랑이 강한 경우 피로도가 누적되어 구조 변형이 일어난다. 이와 같은 구조적 결함을 좌시하면 구조물이 갖는 강도 강성의 한계치를 벗어나서 볼트가 풀어지거나 연결부가 부분 파손되고 부력체가 이탈하면 시간이 지날수록 구조물 파손 범위가 확대되고 전력선 단선 침수 붕괴의 과정으로 돌입한다.

3.결론

한편 구조적 형태와 무관하게 기술적 접근보다 시공 경험에 의존하여 어선 띄우듯이 조성한 수상 태양광 시설은 이미 심각한 문제에 직면하고 있는것으로 보인다. 해결방법은 기본을 충실하게 하는 것부터다. 즉 '안정하고 경량화된 구조물에 동요제어 기능을 갖는 융복합 계류장치가 상호 유기적 연결관계를 갖도록 하는 구축 공법' 을 채택하는 것만이 사업을 안전하게 추진하고 관리하는 최선책으로써 건설후 발전시설이 지속가능한 환경을 확보하는 유일한 방법이며 수상 태양광 주변에 잠재해 있는 위험과 불확실성으로부터 '진정한 자유를 얻는 길' 임을 깨달아야 한다. 수상 태양광은 안정성과 발전효율이 유지되어야 성공적인 사업으로 거듭날 수 있다. 그저 띄운다고 끝이 아니다. 실험삼아 띄우는것이 아니라면 말이다.

#별첨:

1. 이원호 동영상:

https://www.youtube.com/watch?v=p7zkZVTzBLU

2. 일본 태풍에 의한 사고:

https://abcnews.go.com/International/video/floating-solar-power-farm-catches-fire-japan-65518363

Video Floating solar power farm catches fire in Japan

https://www.facebook.com/watch/?v=608920553207768

일본 수상 태양광 사례1

일본 수상 태양광 사례2

복원력 계류장치로 고박한 수상 태양광 전경

아이앤아이월드 회전추적식 수상 태양광 시스템