[외고] 장대현 울산부유식해상풍력발전(주) 기술총괄 부사장
[외고] 장대현 울산부유식해상풍력발전(주) 기술총괄 부사장
  • 투데이에너지
  • 승인 2019.01.02
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부유식해상풍력 국내 산업화 의의
장대현 울산부유식해상풍력발전(주) 기술총괄 부사장
장대현 울산부유식해상풍력발전(주) 기술총괄 부사장

[투데이에너지] 잠시 과거 해양과 관련된 역사를 돌이켜보면 자신이 지금까지 잘해오던 것에 집착해 새로운 기술을 거부함으로써 전세계 시장과 산업을 지배할 수 있는 기회를 놓쳐버린 무수한 사례들로 가득하다. 특히 스페인은 레판토 해전에서 승리를 이끈 육군의 장점을 살리기 위해서 함포의 혁신을 거부한 결과 영국에게 해양산업의 주도권을 내주는 결과를 만들어내고 만다.

칼레해전까지 17년 사이에 레판토해전에서 승리를 이끈 스페인 무적함대는 이미 낡은 함대가 돼 있었고 당사자인 스페인만 모르고 있을 뿐 자신이 이미 잘하고 있는 것에만 집착하는 인간의 낡은 사고를 비웃는 것처럼 혁신의 속도는 항상 우리의 속도를 뛰어 넘었다.

영국의 경우 중세시대 칼레 해전을 통해 혁신을 이루면서 세계의 바다를 지배하기 시작했고 서유럽의 조그마한 섬나라가 대영제국의 시대를 열게 됐다. 이 시대의 최첨단 산업은 무엇이고 이들은 무엇을 가지기 위해서 이처럼 대양을 누비고 다녔을까? 그리고 이 시점에서 이러한 역사는 반복되지 않고 있는가?

다시 우리나라로 돌아와 조선시대부터 현대까지 계속되는 쿠테타에 의해서 전복되는 정치적 환경에서 해양민족의 DNA는 잠잘 수 밖에 없었다. 반면 민주화의 열풍과 문민정부 등 새로운 정권을 국민이 다시 세우는 시대로 접어들면서 해양수산청이 해양수산부로 바뀌는 등의 해양민족의 DNA를 일깨우고 있다.

■부유식 풍력, 대량생산 시장 보장
우리나라는 과거부터 해양을 활용한 대형시장 구축에 큰 능력을 발휘해 왔으며 에너지전환으로 국가 성장동력을 키우고자 하는 현 시점에서 진정한 해양민족으로 자리매김하기 위한 준비도 병행돼야 할 것이다. 단순히 에너지원을 확대하는 것뿐만 아니라 연관산업의 성장을 위한 준비까지 철저하게 해야 할 이 시점에 ‘부유식해상풍력발전산업’의 첨두에 놓여 있다고 할 수 있다.

풍력발전은 산업이기 때문에 대량생산 시장으로 진입하는 거점을 확보해 우선 시장으로 진입에 성공해야 하고 일단 시장 진입에 성공했다고 하면 시장 확대가 무엇보다도 중요하다.

한국의 경우 1998년 제주 행원에 베스타스 600kW급 발전기를 설치한 이후 2016년까지 총 1,031MW, 80개소, 531기를 설치했다. 반면 중국은 2016년에만 2만3,328MW를 설치했으며 세계 최대 공급사인 베스타스는 2016년 9,957MW, 4,264기를 공급했다.

그 결과 중국은 2017년 세계풍력발전시장에서 15위권에서 8개사가 랭크됐고 년간 4,000여기를 생산하는 국가로 성장했다. 우리나라 입장에서 공급하는 회사가 1년에 고작 100기 정도 공급하면 만족할 수밖에 없는 국내시장 규모를 가지고 세계시장에 진입한다는 것 자체가 처음부터 무리였던 것이다.

중국인 경우 자국의 내수시장에서 경험, 실적, 그리고 자금을 축적해 해외시장을 겨냥하는 것에 중점을 뒀으며 이는 매우 자연스런 전략이라 할 수 있다.

풍력산업을 하고자 할 경우 산업화의 시장 진입이 가능한 내수시장이 과연 존재하는가를 먼저 생각해야하고 만일 있다면 그것을 ‘어떻게 공략해서 시장 진입에 성공할 수 있을까’를 먼저 고려해야 한다. 만일 그러한 결론을 얻지못한다면 아무리 좋은 산업이라 할지라도 의욕만 가지고 되는 것이 아니라 그것은 과감히 포기해야 하는 것이다.

국내의 경우 해상풍력을 할만한 수심이 낮고 풍속이 강한 곳은 비행금지 구역이거나 국립해상공원인 경우가 많다. 그래서 육상풍력은 둘째치고 고정식 해상풍력을 산업화하는 과정에서도 당연히 많은 장애와 시장 확대의 한계를 고스란히 나타내고 있다. 그래서 우리는 ‘부유식해상풍력발전’에 관심을 가져야 한다.
 

960조원 규모 내수시장 형성 기대
부유식 하나로 해양 르네상스 가능


■부유식 풍력, 국내서 가능?
국산화 프레임에 갇혀서 모든 것을 미루는 것보다는 안전한 에너지, 온실가스와 미세먼지 감축을 우선하는 정책이 필요하며 인허가 문제 등 국내의 여러 현실들을 감안할 경우 육상풍력은 미래에 1만MW 정도 설치할 수 있을 것으로 전망된다. 실제로 중국은 2016년에만 2만3,328MW를 설치할 정도로 기술과 트랙레코드 경쟁은 이미 틀린 만큼 과감하게 시장확대 전략으로 턴어라운드를 해야 한다.

부유식해상풍력에 집중할 경우 낫셀, 블레이드를 제외한 나머지 부분은 모두 국산제품이 적용돼 시공비의 70%를 차지할 수 있기 때문에 국내기업들의 시장확대를 지원할 수 있다. 특히 타워, 부유체, 해상변전소, 설계엔지니어링 및 설치작업에서 국내기업들의 기술력에 문제가 없는 만큼 국내 풍력산업의 성장방향이 여기에 초점을 맞춰야 한다.

국내의 경우 대량생산이 가능한 산업적인 스펙트럼 외에도 부유식해상풍력에 적합한 수심 200m 이하의 수심과 풍질, 풍황이 좋은 자연적 환경도 갖추고 있어 부유식 해상풍력을 통한 경쟁력 강화에 유리한 입장이다.

경주, 울산, 부산 광역시 앞바다를 활용할 경우 약 18조9,000억원을 투자해 총 4,500MW 규모의 부유식해상풍력단지 조성이 충분히 가능하다. 특히 100% 내수시장 인프라와 민간투자만으로 진행이 가능하며 주변 원전이 많아 기존 송전선로 확보가 용이해 관련비용에 대한 부담도 없는 등 세계 최고의 후보지라고 볼 수 있다.

부유식 해상풍력산업의 시장은 제주관할수역만 넓이 11만4,950km², 한•일중간수역을 제외면적 8만8,000km²가 되며 1기면적 3.73km²를 가정하면 2만3,592기 규모로 설치가 가능하며 이것은 이론적으로 28만3,000MW에 해당한다.

한국의 년간 전력 생산 및 소비량은 약 500TWh 정도가 되는데 향후 부유식해상풍력이 목표대로 설치될 경우 소비량 중 16만MW 규모의 전력량 감당이 가능할 것으로 전망된다. 이에 28만3,000MW 중 16만MW는 국내에서 생산되는 전력 총생산량 중 한국의 년간 전력생산과 소비량까지 감당해 공급할 수 있게 되는 것이다.

또한 정부 INDC(자발적 기여 방안)에 따라 2030년 온실가스 감축목표를 37%로 잡고 있는데 이것을 부유식 해상풍력으로만 전환한다고 가정해도 15만MW면 충분하다.

제주관할수역만을 가지고도 160GW의 설치가능 수량이 측정되는데 12MW급을 기준으로 1만3,000여기에 달하는 물량으로 이정도면 충분히 대량생산을 기반으로 한 풍력시장 진입이 가능한 물량을 충분히 공급해 줄 수 있다. 무엇보다도 이 물량은 100% 내수시장이기 때문에 국내 풍력산업의 안정화와 일자리 창출에도 큰 도움을 줄 수 있다.

부유식해상풍력의 CAPEX(총 시설비)는 대략 60억원/MW로 보고 있으며 대량생산체제로 진입하게 되면 그만큼 가격 경쟁력을 갖추면서 CAPEX의 큰 폭 하락을 기대할 수 있다. 160GW의 부유식해상풍력이 가지는 의의는 960조원 내수시장이 형성된다는 것이고 경제유발효과는 그 10배인 9,600조원에 이르게 될 것으로 기대된다.

■해양산업의 르네상스 달성해야
가장 잘할 수 있고 세계가 인정하는 세계최고의 조선·해양플랜트 생산기반기술을 가지고 있는 우리가 ‘부유식해상풍력산업’으로 이제 과감히 눈을 돌려야 하는 이유다.

부유식해상풍력 단일 품목만 가지더라도 한국은 산업으로서 해양세력으로 다시 복귀해 해양 르네상스를 이룰 수 있는 여건을 이미 갖추고 있다.

신산업의 시대에 도래하면서 선진국형 산업으로 도약하기 위해서는 생산기반기술의 근간인 도면을 구입해서 도면대로 제작을 잘하는 라이센스 생산방식으로부터 파격적으로 자체 설계능력을 확보, 원천기술을 보유해 라이센스 판매분야로 산업 영역을 확대해야 한다.

이러한 설계능력은 기업이 확보하는 것은 불가능하게 되므로 대학과 연구소는 개념 및 기본설계에 충실하고 상세설계 부분과 시장은 기업이 주도하는 방식인 ‘산·학·연’을 구축해 궁극적으로 기업의 책임의 한계를 담보해줘야 가능하다.

지금까지는 후진국형 산업 구조에서 상대적으로 대학과 연구소의 기능이 축소될 수 밖에 없었고 기업은 낮은 인건비 덕택에 손쉽게 도면을 구해서 도면대로 제작하고 판매하는 데만 집중해 왔다. 하지만 선진 기술에 진입하기 위해서는 이러한 산업 전략은 이미 수명을 다해서 더 이상 시장을 선도할 수가 없다.

시장은 가속되는 혁신을 담보로 발전하고 그 혁신을 통해야만 성공적인 시장진입을 가능케한다.

필자가 2009년 9월 세계최고의 풍력터빈 공급사인 베스타스 V90-3.0MW 11기를 성공적으로 설치 운영할 때 그때서야 비로소 국내 풍력기업이 풍력터빈 인증을 위한 제주 김녕 실증단지 설치가 진행된 바 있다. 이후 시장은 6MW가 발표되고 2018년 현재는 GE와 센비온이 2021년 12MW 상용화를 발표하고 있다. 이 시점에서 국내 풍력기업은 8MW R&D를 발표한다. 결국 세계시장의 니즈를 쉽게 따라잡기 어려운 개발 계획이라고도 할 수 있다.

만일 우리가 선국형 기술 기반 위에 있었다면 지금 확보하고 있는 세계 최고의 조선생산기반기술 위에 20MW급 풍력터빈을 개발해야 이 시장을 선도할 수 있는데 그렇기 위해서는 기업이 부담하는 리스크가 너무 크다. 이러한 리스크를 최소화하고 나름 기술적 Hedge에 필요한 것이 대학과 연구소의 기능 확대라고 볼 수 있다.

기존의 방식대로 이 산업을 이끌어간다는 것은 결국 장벽진입에 극복에 실패할 수밖에 없고 한국산업의 성장의 한계를 드러낼 수밖에 없는 숙명적인 운명에 맞닥드리게 된다.

이에 아인슈타인의 어록이 생각나게 된다. “No problem can be solved from the same level of consciousness that created it, 그 시대 그 조직의 문제는 그 시대 그 조직으로는 해결할 수 없다.”

신입사원 때부터 기존 산업 영역을 그대로 답습하고 진급go 사업의 결정권을 가진 중역에게 기술력을 담보하지 않는 한 그것을 혼자 결정해 추진하기에는 그가 감당할 수 있는 범위를 넘어선다.

1970년대부터 조성된 이러한 문화의 관성은 너무 크다. 그렇다고 그에 대한 조직을 재 정비해서 그 문제를 타개해서 추진하기에는 임기가 너무 짧다.

의외로 외부의 슬림한 조직은 이러한 문제를 직시해서 그 방향성을 제시할 수 있고 이것은 기술의 성공을 조직적으로 담보해줘야 하기 때문에 연구소의 기능이 매우 중요하다고 할 수 있다.


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