강풍으로 동요하는 수상 태양광 '수중 송전선로' 단선 위험

[아이앤아이월드]

정남향과 일치하지 않고 시설물 간 방향 틀어진채 준공한 소양강댐 수상 태양광(참고 한국동서발전 공식블로그 https://blog.naver.com/iamewp/223261107487)

혁신 기술 확보 못한채 기존방식 적용으로 시설 안전성 훼손

모듈 경사도 낮춰 위기 회피시도, 결국 발전 수익 초라

수위변화로 '수중 송전케이블 단선' 위험 촉발

공익 효율 참칭하지만 지역 보탬 허름

1.서론

국내 대부분 수상 태양광은 폭설 강풍에 의한 동요로 수중 송전케이블 단선 위협을을 받고 있다.규모와 수위변화 폭에 관계없이 바람 등 외력에 의하여 수평이동이 발생하고 있는데, 특히 댐지역 수상 태양광 시설은 수평이동으로 인해 구조물의 추돌과 이탈로 발생하는 부분파손과 이로 인한 침수 또는 침몰이 발생하고 있다. 먼저 수중에 설치한 송전선로가 이리저리 끌려가면서 피복 파손과 침수, 단선 피해가 순차적으로 발생하는데, 현재 이를 대비한 명확한 해결책 없이 경험에 의하여 송전선로의 길이 유격을 주는 방식으로 파손 부위를 최소화하는 자구책이 전부이다. 댐 및 저수지의 공간적 특징이 대부분 수몰지역 위에 조성한 터라 마을이나 도로에 있던 전신주외 기존 시설이 그대로 잠겨있어서 인공구조물과 수목들이 다양한 형태로 장애물이 되어 수중 바닥에 존재한다. 50~100여개 계류선이 늘어져 있는 수상 태양광 설치 지역 내 수위변화가 일어나면 계류선 간 서로 엉키거나 장애물과 감기면서 부유 발전시설은 Collapse(붕괴)를 맞는다. 수상에 설치하는 순간 붕괴는 시간문제로 여지없이 불확실성과 직면하게 된다.

2.본론

고박을 위한 계류기술은 송전케이블을 수변에 고정하거나 수상에 안전하게 위치시킬 때도 유용한 핵심기술이다. 기존 외국의 수상 태양광에서 보듯이 바람 등 외력에 의하여 수면을 떠도는 방식으로는 물속 송전 케이블을 온전하게 유지하기 매우 어려워지고 대응방법 또한 엉성해진다. 최근 기사에 노출되고 있는 수십 수백메가 용량의 수상 태양광 발전시설인 경우 송전선로 망관리체계는 불가능에 가까우며, 단순사고로 인한 송전불가 상태가 일어나면 고가인 수중케이블 교체로 인해서 사업수익은 급감한다. 더욱이 수상 보수작업이 육상 대비 난공사로 배이상 공사비가 지출되기에 문제의 심각성을 커진다. 하여 수상 태양광은 초기부터 완벽하게 설치되어야 하며 평상시 송선선로의 체계적인 망관리가 매우 중요하다. 즉 독창적인 계류기술이 확보되어야 한다. 최근 보령댐 수상 태양광 수중송전선로가 단선되듯이 불안정한 계류기술을 담보로 한 수상 태양광은 砂上樓閣(사상누각)이다. 흔들리고 떠도는 수상 부유 구조물로부터 물속으로 이어지는 송전선로는 이런 악조건을 극복하고 설치되어야 하는데 케이블이 고무줄처럼 탄성을 갖고 있지않기 때문에 수평이동에 의한 외력을 집중적으로 받게 된다. 장치와 장치를 이어주는 케이블이 감당할 수 없은 최악의 조건을 대비해야 하는것이 현실이다. 이는 한국전기설비규정(KEC)을 준수한다 해도 감당할 수 없는 조건으로 파단이 예견되는 상황에 수중 송전케이블은 놓여있다.

3.결론

고박을 위한 계류기술은 송전케이블을 수변에 고정하거나 수상에 안전하게 위치시킬 때도 유용한 핵심기술이다. 기존 외국의 수상 태양광에서 보듯이 바람 등 외력에 의하여 수면을 떠도는 방식으로는 물속 송전 케이블을 온전하게 유지하기 매우 어려워지고 대응방법 또한 엉성해 뚜럿한 대책없이 지속적 위기 상황을 맞이해야 한다. 한국은 제조업 위주의 경제성장을 하면서 선진국의 기술을 매목적으로 따르는 습성을 몸에 갖고 있다. 더욱이 폐쇄적 사업구조 조성 및 행정편의주의식 사업추진은 수상 태양광을 공익을 가장한 혁신 빠진 그들만의 리그로 전락시켰다. 이는 개발 주체의 잘못된 판단으로 인한것이라고 본다. 이후 수상 변전실의 개발이란 웃푼 현상을 만들었다. 이는 혁신을 멈추고 기적용기술의 한계를 훼피해보려는 시도 그이상도 그이하도 아니기 때문이다. 수상 변전실 또한 독창적인 계류장치 기술 획득 없이는 실현 불가능하다는 딜레마에 봉착할것인데 이를 몰랐다면 무능과 무책임의 극치라고 밖에 달리 표현할 방법은 없다. 하여 책임회피가 유능을 의미하지는 않는다. 무능을 대변하기는 해도 말이다.

안전과 효율 개선에 실패한 수상태양광 기술이 국내에 지속적으로 도입되면 대규모 붕괴 상황을 맞이해야 한다. 수상 태양광산업이 강소국가 한국의 위상을 드높이는데 일조하길 바라며 나의 글을 맺는다.

방위각과 경사도에 따른 일사량(전기생산량) 비교표, 출처: 서울특별시 에너지정보-햇빛지도

방향과 위치 틀어진 보령 수상 태양광: 사진 출처(참고 https://blog.naver.com/cpa54/223236089573)

보수후에도 위치이탈과 방향 불일치한 보령댐 수상 태양광: 적용 기술의 한계 노출(참고 https://blog.naver.com/sooapa/223268930086)

방향이 틀어진채로 가동중인 합천 수상 태양광: 준공 당시 사진(출처 환경부)

아이앤아이월드 수상 태양광 배치도

INIWORLD '복원력 계류장치'로 고박한 수상 태양광 발전 시설

아이앤아이월드 복원력 계류장치로 고박한 수상 태양광 안정된 모습

복원력 계류용 플로팅 도크