시화호 수상 태양광 PPA 진입 당면 과제

[아이앤아이월드]

2025년 7월 수상 태양광 태풍 다나스 중국 피해 사진1 https://udn.com/news/story/124545/8876871

2025년 7월 수상 태양광 태풍 다나스 중국 피해 사진

수위적응력 한계 시 요동하는 수상 시설

부실한 기술력 곳곳에서 문제 발생

부유식 수상 발전 운영하려면 동요제어 능력 갖춰야

수위적응식 복원력 계류장치 동요제어 방향제어 근본적 해결

1.서론

겨울철 서남해안은 북서풍에 의해 풍압이 최대 26.6m/s와 29.3m/s가 일어나고 있으며 초속 30m가 넘는 바람이 남해안에 불어 선박이 침몰하는 사고가 발생하기도 했다. 이들 지역 내 수상 태양광을 보면 태양전지가 경사각 낮춰서 설치된 모습을 볼 수 있다. 대호호 수상 태양광을 보면 외측에 부유식 방파제를 조성했음에도 불구하고 소파기능을 발휘할지 의문이 든다. 수위적응한 독창적 계류 메커니즘을 기반으로 한 진동제어기술이 접목되어야 가능하지만 이와같은 보도는 나오지 않고 있다. 국내 수상 태양광인 경우, 태양광 모듈 경사각을 12도 내외로 낮추는데 이는 풍압을 줄이는데 도움이 될 수 있으나 발전량 급감하여 수익이 대폭 줄어드는 문제를 안고 있다. 한국수자원공사가 공개한 보령댐 수상 태양광 발전량을 분석해보면 동급 대비 '21년 8% 감소했고, '22년 23% 급감했다. 보령댐의 경우 K-water의 수상 태양광 사업 초기에 설치한 Case라 경사각이 다른 지역보다 높게 설치되었을 가능성이 있다. 여기에 모듈 경사각을 비교한다면 더욱 충격적인 결과가 도출될 가능성이 있다. 태양광 발전의 특성상 남향 유지와 경사각이 동급 태양전지를 적용했을 때 전기 생산량을 결정하는 요인이기 때문이다.

2.본론

국내 대부분 수상 태양광의 경우를 보면 경사각을 12도 내외로 낮추어 설치된다. 이로인한 발전량 감소는 아래 표를 보면 최적 대비 12% 발전량이 급감하는것으로 분석된다. 계절별 일사효율 분석자료는 오랜동안 태양광 발전을 연구하면서 축적된 자료를 근거로 작성된 것이라 오차는 없다. 국내 수상 태양광의 경우 기존 해상 계류장치를 적용하는데 이는 선박이 사용하던 고박방식으로 수위변화와 구조물 방식인 수상 태양광이 받는 충격을 완화 제거하는데 적합하지 않다. 특히 수위편차가 심한 서남해안 지역에 있는 농업용 저수지, 시화호, 새만금, 탄도호 등에 수상 태양광을 설치하게 되면 고박이 느슨해지면서 풍압과 수변환경의 영향을 받아 연결부위에 크고 작은 충격을 지속적으로 받는다. 이는 구조물 와해와 부력체와 강제 구조간 비동기 진동을 증폭시겨서 충돌 파손 침수 침몰로 이어지는 붕괴 과정을 진행하게 된다. 대부분 수상 태양광의 경우 강한 장력을 받고 있어서 부분파손이 일어나도 수리가 곤란하거나 불가능한 경우가 종종 발생한다.

내수면 지역은 계곡과 골자기에 위치하고 있어서 바람이 몰아치는 횟수가 타지역보다 높다. 이는 수상 태양광이 극복해야 하는 까다로운 조건으로 지속적인 동요가 발전량 감소와 시설 파손 붕괴로 이어지는 직접적인 요인을 선결해야만 수상의 장점을 활용할 수 있다. 한편 물속 지형을 살펴보면 댐지역은 마을이나 도로가 수몰되면서 기존 시설이 그대로 잠기게 된다. 수목을 비롯하여 다양한 형태의 인공 구조물로 이루어진 장애물이 존재하는데 송전선로를 댐 바닥에 배치하면서 수상 태양광 동요로 장애물과 송전선로를 휘감게 해서 피복파손과 단선 문제를 종종 발생한다. 수상의 수리작업은 육상 대비 난공사이기 때문에 평상시 송선선로 망관리가 매우 중요한 이유이다.

3.결론

수상 태양광은 설치시 내적요인(수위적응식 계류기술 미확보로 인한 기능 저하 및 상실)와 외적요인(바람, 너울, 부유물 충돌, 홍수, 수위변동 등)에 대한 세밀한 대비를 해야하고 근본적으로 시설물 파손 위험에 노출되는 상황에 대비한 능력을 갖고 있는 기술을 적용해야 한다. 준공 후 상기 문제가 발생하여 추가 보수를 하게 되면 작업의 난이도가 더욱 높아지는 경향이 있다. 문제 발생 이후 대응이 늦어지면 걷잡을 수 없는 피해를 보는 매우 안타까운 상황에 직면하기 때문이다.

아직도 수위변화 적응하지 못한 기술력으로 대형화 추진하는 일련의 행위는 사회적 혼련을 가중시킬 가능성이 높다. 따라서 혁신을 배제한 폐쇄적 사업구조를 폐기하고 행정편의주의적 발상을 폐기하여야만 수상 태양광 사업은 생존성을 보장받고 국민적 호응을 기대할 수 있다. 지금 이시간 서남해안을 비롯하여 수상 태양광이 설치된 댐 저수지 현장에서 벌어지는 위험한 현상을 통제하기 위해서는 등골오싹한 위험을 무릎쓰고 개발한 '혁신적 수위적응 기술' 도입이 선행되어야 한다.

도원저수지 수상 태양광 파손 사진 참고: https://cafe.naver.com/hyangdowon/200?art=ZXh0ZXJuYWwtc2VydmljZS1uYXZlci1zZWFyY2gtY2FmZS1wcg.eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJjYWZlVHlwZSI6IkNBRkVfVVJMIiwiY2FmZVVybCI6Imh5YW5nZG93b24iLCJhcnRpY2xlSWQiOjIwMCwiaXNzdWVkQXQiOjE3Njk2Nzc1MTk3Njh9.Op1YIZxrW0XpHu3fb1j8whprQ3MGPPLxQkjRI6Fv-5k 도원저수지 수상태양광 파손 사진 참고:  https://cafe.naver.com/common/storyphoto/viewer.html?src=https%3A%2F%2Fcafeptthumb-phinf.pstatic.net%2FMjAyMDA1MDVfMjYg%2FMDAxNTg4Njc5Njk0NDMw.SjtKs_xEcbb0MtbZaun8evwYSJmSnVzjIaCPG1KSFLUg._FZzCF1gH8KTjysGQTTZvSGI_-n4qTRihaKMFIMfSqQg.JPEG%2FDSC_0633.JPG%3Ftype%3Dw1600

도원저수지 수상태양광 파손 사진 참고:  https://cafe.naver.com/common/storyphoto/viewer.html?src=https%3A%2F%2Fcafeptthumb-phinf.pstatic.net%2FMjAyMDA1MDVfMjYg%2FMDAxNTg4Njc5Njk0NDMw.SjtKs_xEcbb0MtbZaun8evwYSJmSnVzjIaCPG1KSFLUg._FZzCF1gH8KTjysGQTTZvSGI_-n4qTRihaKMFIMfSqQg.JPEG%2FDSC_0633.JPG%3Ftype%3Dw1600

2025년 9월 태풍 라가사 중국 광동성 양자 수상 태양광 파손 사진 참고:  https://www.pv-magazine.com/2025/10/03/super-typhoon-ragasa-devastates-solar-and-wind-farms-in-southern-china/

시화호 수상 태양광 태양전지가 프레임으로부터 이탈되고 침수된 모습

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