합천댐 수상 태양광은 시화호 실패에서 무엇을 배웠나?

[아이앤아이월드]

개요: 흔히들 실패는 성공의 어머니라고 말한다. 실패를 통해서 진보를 추구하는 경우에 해당한다. 하지만 실패를 두려워하고 회피할 때는 상황이 다르다. 새만금에서 한국 수상 태양광은 또다른 실패와 마주하고 있다. 시화호의 교훈은 잊혀진것이리라. 인간은 허용할지 몰라도 자연이 허락하지 않는다면 기술적 설계상 허용되는 회전 및 수평이동 오차는 부지불식간에 붕괴의 시간을 빠르게 돌리니 대비책을 갖고 있어야 한다.     

1.서론

합천댐은 시화호 사례를 진정성 있게 교훈으로 받아들였다면 전혀 다른 모습으로 떠있을 것이다. 전문가의 시각에서 고찰해보자면 말이다. 합천에서는 수위변화로 통제력을 상실하여 바람파도에 흔들리다 충돌하는 문제가 지속적으로 발생하고 있다. 하여 기존 기술로는 해결하지 못하였으니 겸손해져야 한다. 엉성한 방향제어 능력은 향후 홍수나 강풍이 불면 여지없이 시설을 위기로 몰고갈것임을 암시하고 있다. 대비책은 있는지 매우 우려스럽다. 기술적 한계에 직면한 시화호, 보령댐, 합천댐, 소양강댐 지역 수상 태양광은 현상의 차이는 있을지라도 환경적 변수를 제외하면 흡사한 문제를 안고 있다.

2.본론

최근 소양강 댐지역에 8.8MW급 수상 태양광은 방향이 틀어져서 정남향을 유지하지 못한채 준공했다. 매우 안타까운 일이다. 안전성 판단은 수면 위 부유구조물 설치상태를 보거나 적용된 기술을 보면 판단 가능하다. 이렇듯 수면 위 시설물의 방향을 조정하는 기술은 안전을 유지하는데 매우 중요한 영향을 끼치고 있다. 사업적 측면에서 보면 유체 위에서 방향을 유지하는 것은 발전시설로써 성능과 효율을 담보하기에 민감한 사안이다. 시설안전 측면에서 보더라도 위치를 이탈하고 방향이 틀어지는 불확실성은 발전시설의 입지를 훼손함은 물론, 피로도 누적에 의한 수명단축과 매우 밀접한 관계가 있다. 이문제는 전체 시설로 파급되는데 수중 송전선로 단선과 부분 침수 침몰로 이어져 방치하면 붕괴로 이어지는 최악의 사태로 치닺게 된다. 이미 국내에서 유사 사례가 발생한 적이 있다.

소양강댐 수상 태양광 경우 준공 사진을 보면 수상시설 간 방향이 틀어져있음을 알 수 있다. 이는 100여개의 지점에 고박을 하면서 방향조정을 못하여 정남향을 잃고 돌아간것으로 파악된다. 향후 수위변화에 영향을 받아서 '동현상'은 증폭될것이며 부유 시설물 간 거리가 근접되고 위치이탈이 빈법하게 일어나면 '케이블 손상 문제'에 노출될것으로 관측된다. 결국 기후변화로 인하여 다양한 수변 환경이 요동치면 상기 현상은 더욱 증폭되면서 통제력을 잃게 되는데 걷잡을 수 없는 파국으로 이어질것에 대한 대비책을 준비해야 한다.  

수상 태양광 공사는 계류로 시작해서 계류=고박으로 완성된다고 해도 과언이 아니다. 뒤집어서 말하면 수상 태양광에 적합한 독창성이 있는 계류장치기술 적용이 필수조건이다. 수위변화가 10m 이상 오르내리는 댐지역은 더욱 그러하다. 수상 태양광 계류기술이 특별해야 하는 이유는 수위가 급변하는 악조건 속에서 위치이탈을 막고 수면 위 발전시설을 안정적으로 고박하고 있어야 하기 때문이다. ​

원래 위치에 있지 않고 흔들리다보면 통제력을 상실하고 주변 노지 혹은 제방 기반시설과 충돌하는 것를 목도하는 일이 벌어진다. 때론 수중 케이블이 끌려가 피복이 벗겨진다. 뒤집어서 말하면 수상 태양광 안전은 적합하고 독창성이 있는 계류장치기술 적용이 필수조건이다. 수위변화가 10m 이상 오르내리는 댐지역은 더욱 그렇다. 수상 계류기술이 특별해야 하는 이유는 수위변동 폭이 크고 빈번하거 일어나는 악조건 속에서 위치이탈을 막고 수면 위 발전시설을 안정적으로 고박하고 있어야 하기 때문이다. ​

3.결론

글로벌 수상 태양광 시장은 프랑스와 중국이 대부분을 점유하고 있다. 한국이 세계 시장에서 생존하려면 독보적 기술력을 바탕으로 한 수상 태양광 비젼을 제시할 수 있어야 한다. 국내에서 처럼 눈가리고 아웅하듯이 운에 기대어서 해결되길 바라는것은 모두를 사지로 몰고가기에 그렇다. 자연은 잔꾀 부리는 인간의 교만을 용인하지 않는다는것을 새만금에서 보여주고 있다. 지금 물은 새만금과 보령댐, 대호호 시화호에서 분명한 경고의 메세지를 전하고 있다. 하여 기술을 추구하는 자라면 작금 새만금 일대에서 일어나고 있는 한국 수상 태양광 산업의 위기 상황을 온전히 겸허하게 직시해야 한다. 또한 '압도적 방향조절 기능을 갖춘 계류장치' 처럼 생명력 갖은 기술을 수상 태양광 건설시 반영하는 것만이 지속가능한 환경을 갖추는 유일한 방법이며 수상시설의 위험과 사업의 불확실성으로부터 '진정한 자유를 얻는 길' 임을 자각해야 한다.

수상 태양광 침몰하여서 강제 구조물이 휘어져서  발판이 이탈하여 뒤틀림 현상 발생한 상황 사진

시화호 수상 태양광 파손 침몰 사진: 풀림, 연결부가 변형되어 있는 부력체 모습

시화호 수상 태양광 파손 침몰 사진: 풀림, 연결부 변형되어서 이탈한 부력체 모습

시화호 수상 태양광 부력체가 무게를 견디지 못하고 파손되어 가라앉은 모습

시화호 수상 태양광 파손 침몰로 태양전지가 탈선하고 구조물이 수면 아래 잠겨 있음

수상 태양광 침몰하여서 강제 구조물이 휘어져서 수면 아래로 가라앉은 상황

수상 태양광 침몰하여서 강제 구조물이 휘어져서 수면 아래로 가라앉은 상황: 위 사진 뒷편 모습

시화호 수상 태양광 전면부 체크: 태양전지 침수 파손된 모습

시화호 수상 태양전지 셀 파손과 부식이 일어난 모습

수상 태양광의 수평이동으로 인하여 부력체는 일부 파손 침몰하고 송전선로는 송전불능 상태로 확산된 사진

수상 태양광 수평이동으로 위치이잘하여서 전기함이 물 속으로 딸려 들어간 사진

수상 태양광이 외력에 의하 수평이동으로 송전선로가 단선되고 일부 부유 시설 붕괴 사진

일본 수상 태양광 태풍으로 인한 파손 현장 사진

2023년 초 대호호 수상 태양광, 가동전 강풍에 붕괴된 부유 구조물 사진

충남 서산시 대호호 수상 태양광: 2023년 초 초속 23.1m/sec 강풍에 파손된 당시 사진1

충남 서산시 대호호 수상 태양광: 2023년 초 초속 23.1m/sec 강풍에 파손된 당시 사진2

방향과 위치가 틀어진 보령 수상 태양광: 멀리서 본 사진(참고 https://blog.naver.com/cpa54/223236089573)

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

보수후에도 위치이탈과 방향 불일치한 보령댐 수상 태양광 11월 모습 : 보유 기술의 한계 노출(참고    https://blog.naver.com/sooapa/223268930086)

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

방향이 틀어진채로 가동중인 합천 수상 태양광: 준공 당시 사진

#별첨:

1.아이앤아이월드가 지향하고 있는 수상 태양광 프로젝트 비젼:

(1).안전한 시설

(2).효율의 극대화

(3).자연과 어우러진 공간

(4).에너지를 나누는 세상

(5).그리고 가장 '한국다운 기술 구현'

이다.

2.근거논문

(1).국내 학술논문 발표 자료: The Pivotless Tracking Type Floating Photovoltaic System and the Collected Data Analysis

Hongsub Jee1) ․ Minwoo Kim2) ․ Jaesung Bae1) ․ Jeongho Jeong1) ․ Jaehyeong Lee1)* 1)Department of Electrical and Computer Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon, 16419, Korea

2)INIworld Co., Ltd. Suwon, 16417, Korea

Received November 23, 2021; Revised December 16, 2021; Accepted December 16, 2021

3).URLhttps://journal.kpvs.or.kr/articles/pdf/d28a/cpr-2021-009-04-4.pdf

(2).외국 학술논문 발표 자료: 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

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

Korea

2). 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

3).URL 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 essent

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