[창간 기획] 국내 재생E 성장 아이콘 ‘수상태양광’-성공하려면?
[창간 기획] 국내 재생E 성장 아이콘 ‘수상태양광’-성공하려면?
  • 송명규 기자
  • 승인 2019.09.10
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기관별 무분별한 추진•지역주민 갈등•환경파괴 우려 존재
어류 증가, 녹•적조 감소 등 긍정적 효과 기반 수용성 높여야

 

[투데이에너지 송명규 기자] 최근 새만금에 2.1GW라는 대규모의 수상태양광사업이 본격 추진되면서 육상이 아닌 저수지 등의 수면 위에 태양광모듈을 설치하는 수상태양광 효과에 대한 이목이 집중되고 있는 상황이다. 새만금 외에도 국내에서 저수지를 대상으로 하는 수상태양광사업은 한국농어촌공사, 한국수자원공사 등 관련기관에서도 적극적으로 진행해 국내 재생에너지 보급 확대에 기여해온 것이 사실이며 앞으로도 관련 산업의 성장까지 이끌어줄 핵심아이콘으로 성장하고 있다.

반면 태양광모듈을 수면 위에 설치하면서 각종 환경파괴가 발생할 수도 있다는 문제제기와 함께 지역주민과의 갈등 문제로 원활한 사업추진을 위한 합의가 시급한 지역이 많아 수상태양광이 모든 후보지에서 순탄하게 진행된다는 보장도 없다. 이에 국내에서 추진된 수상태양광사업의 현황과 진행사항 등을 살펴보고 국내 재생에너지산업 성장에 기여하기 위해서 해결된 과제는 없는지 들여다보고자 한다. /편집자 주

수상태양광이란

수상태양광발전은 말 그대로 저수지나 담수호, 바다 등 물 위에 발전시설을 설치하는 태양광발전 방식이다. 기존 태양광발전은 유휴지를 주로 활용하는 형태이지만 우리나라의 국토는 대부분이 산지로 이뤄져 있고 토지면적대비 인구가 많아서 태양광발전소를 설치하기 위한 공간이 부족하다. 반면 수상태양광발전은 국토를 더 효율적으로 활용할 수 있다. 토지나 옥상이 아닌 유휴수면 위에 발전 시설을 설비하는 것으로 태양광발전의 필수 조건인 넓은 설치면적을 충족시킬 수 있는 것이다.

또한 태양광모듈을 물 위에 설치할 경우 수면 위 냉각효과로 육상에 설치하는 것보다 발전효율이 약 10% 높아진다는 평가다. 전문가에 따르면 태양전지의 셀 온도는 약 25°C 근처에서 가장 높은 효율을 보이며 온도가 높아질수록 발전효율이 낮아진다. 수면에 반사된 태양광이 다시 태양광 모듈에 모이는 것도 발전효율을 높이는 데 영향을 준다고 알려졌다. 수상태양광발전의 가장 큰 장점은 시설 설치 시 농경지나 산림을 훼손하지 않는다는 것이다. 이에 안정적인 일조량을 지닌 유휴평지가 적고 저수지가 많은 우리나라에 적합하다는 평가다.

수상태양광이 주목받는 이유

2015년 유엔 기후변화 회의에서 파리협정이 채택된 이후 전세계는 화석연료 사용을 줄이고 태양광발전과 풍력발전을 보급하는데 적극적으로 노력하고 있다. 우리나라도 기후변화 대응 노력의 일환으로 원전의 위험과 환경오염저감을 위한 ‘재생에너지 3020’ 정책을 발표했다. 2030년까지 석탄발전과 원자력발전의 비중을 줄이고 태양광발전과 풍력발전 중심의 재생에너지 발전비중을 20%까지 높이겠다는 것이다.

이처럼 원전을 대체할 에너지원 개발을 위해 신재생에너지사업이 더욱 가속화되고 있으며 특히 태양광발전은 미래에너지원의 대명사로 여겨지고 있다.

특히 태양광발전은 태양을 이용하기 때문에 연료비도 들지 않고 대기오염이나 폐기물도 발생하지 않아 친환경에너지로 손꼽히고 있다. 태양전지의 수명은 20년 이상으로 긴 편이며 자동화 역시 용이해 운영과 유지, 관리 비용도 비교적 적다는 것이 장점이다. 또한 신재생에너지발전 중에서는 일반인들이 비교적 쉽게 접근•활용할 수 있다.

육지와 떨어져 전력공급이 어려운 섬에도 비교적 빠르게 확산됐고 일반 가정에서도 보조금을 지원받아서 확산되는 추세다.

만능 같은 태양광발전에도 문제가 있다. 동전의 양면처럼 순기능과 함께 수반되는 부작용이 없지 않기 때문이다. 산지를 활용한 태양광발전시설 확장으로 탄소 흡수원인 산림자원 감소, 생태계 훼손, 토사유출, 지형 및 경관 악영향 등이 현안으로 대두되고 있으며 공사로 인한 농작물 훼손 및 가축피해 등은 사회적 논쟁의 요인으로 작용한다. 이러한 환경문제 발생은 신재생에너지의 근본적 취지인 친환경성을 퇴색시킨다는 의견도 제기되고 있다.

입지 선정에도 어려움이 있다. 대규모로 태양광발전소를 설치할 수 있는 장소를 쉽게 찾을 수 없다. 게다가 온도가 너무 높은 곳은 발전효율이 떨어지며 유휴평지가 적은 우리나라에서는 조건에 맞는 입지 선정이 더욱 까다로운 편이다. 건축물 위에 태양광패널을 설치하는 경우에는 건축물의 안전 문제 및 임대비용이 발생하며 패널로 인해 생긴 음영이 시야를 방해하기도 한다. 패널 설치를 위해 농지나 공터를 이용해도 주변에 식물이 자라나지 않게 제초제를 사용해야 하는 것 역시 문제라고 할 수 있다.

이와 같은 문제를 극복하기 위한 대안으로 최근 수상을 이용한 태양광발전이 주목받고 있다.

국내 수상태양광 지속 확대 기대

국내에서 추진되는 각종 재생에너지 관련 사업 중 수상태양광발전은 높은 잠재력을 지니고 있다는 평가가 이어지고 있다.

수자원공사 등 관련기관의 분석에 따르면 국내에 존재하는 저수지 면적의 5%만 활용해 수상태양광발전단지를 조성하더라도 연간 560만명이 사용할 수 있는 전력생산이 가능하다.

특히 농어촌공사와 수자원공사가 보유한 저수지, 댐 등에 수상태양광을 도입할 경우엔 11GW의 발전설비를 획득할 수 있으며 이는 원전11기의 설비용량과 동일하다.

수상태양광발전은 신재생에너지 공급인증서(REC) 가중치가 1.5로 육상태양광 0.7~1.2보다 높기 때문에 정부 차원의 지원도 적극적으로 이뤄지고 있다. 현재 우리나라는 2022년까지 31개댐에 수상태양광발전시설을 단계적으로 추진하고 있다.

수상태양광발전시설을 모두 설치하고 나면 220만명이 1년 동안 사용할 수 있는 전력을 제공할 수 있다. 특히 연간 160만톤의 이산화탄소 감축효과와 395만배럴의 원유수입 대체효과도 기대된다.

국내 재생E 보급 주도 ‘수상태양광’

 

이에 국내에서도 관련기관들을 중심으로 한 수상태양광이 적극적으로 진행돼왔다. 한국에너지정보문화재단에 따르면 2009년 주암댐 2.4kW급 실증플랜트 건설이 국내에서 진행된 첫 수상태양광 관련 사업이며 이후 2011년 합천댐 100kW가 공식적으로 처음 상업가동된 수상태양광발전소다. 이후 △2012년 630kW △2013년 1,410kW △2014년 2,481kW △2015년 8,460kW △2015년 4,999kW △2017년 6,435kW △2018년 2만1,800kW 규모의 수상태양광발전소가 국내에 설치됐다. 

이 중 상주 오태 지평저수지에 준공된 수상태양광발전소는 축구장 10배 크기의 면적을 갖추고 있는데 이 발전소에서는 연간 3,600톤의 이산화탄소 배출 감소 효과가 있다. 이는 소나무 53만그루를 심는 것과 같은 효과다. 2017년 12월에 준공된 청풍호 수상태양광발전소는 축구장 55개의 크기를 자랑하며 연간 1,000여가구가 사용할 수 있는 전기를 생산하고 있다.

수상태양광발전은 저수지, 댐 등 민물뿐만 아니라 해수면에서도 가능하다. 이에 한국서부발전 태안화력발전소 내 유휴수면을 활용한 1.8MW급 수상태양광발전시설도 건설된 바 있다. 2만2,300m² 면적에 총 6,120장의 태양광모듈이 설치됐으며 연간 2,118MWh에 달하는 전력을 생산할 수 있다.

특히 세계 최대 규모의 수상태양광 조성사업이 새만금에서 진행돼 수상태양광의 국내 태양광산업의 르네상스가 될 것이라는 기대도 높은 상황이다.

산업통상자원부는 지난 7월18일 전기위원회 심의를 거쳐 새만금 수상태양광발전사업을 허가했다. 이번 새만금 수상태양광발전사업의 경우 △재원조달계획 △발전설비 건설•운영계획 및 △지역수용성 정도 등을 면밀히 심사한 결과 ‘전기사업법’에 따른 발전사업 허가기준을 충족했다는 것이 산업부의 평가다.

이번 새만금 수상태양광발전사업은 새만금개발공사•발전공기업•민간기업 등이 설립한 특수목적법인(SPC)이 총 투자비 약 4조6,000억원(민간자본)을 투입해 전북 새만금 방조제 내측 공유수면에 진행하는 사업으로 총 설비용량은 2.1GW다. 2022년 4월 1단계로 1.2GW 규모로 준공되며 2025년 2단계로 900MW 규모가 준공된다.

새만금 수상태양광발전사업은 새만금사업지역 중 상대적으로 개발수요가 낮은 공항 인접 새만금호의 약 30km²를 활용해 역대 수상태양광 프로젝트 중 세계 최대인 2.1GW의 발전단지를 조성하는 사업이다.

정부의 ‘재생에너지 3020’ 계획이행을 가속화하고 국내 재생에너지업계에 새로운 기회와 활력을 제공하며 전라북도 등 지역경제를 활성화하는 등 다양한 측면에서 긍정적 효과를 거둘 것으로 기대된다.

특히 2030년까지 총 30.8GW 규모의 태양광 확보를 목표로 하는 재생에너지 3020계획의 차질없는 이행에 큰 기여를 할 것으로 기대되고 있다.

산업부 발표에 따르면 새만금 발전단지에는 태양광모듈 400W급 기준 약 525만개(약 1조4,000억원 규모)가 소요되고 부유체 10m×10m 기준 약 30만개(약 1조1,000억원)가 소요될 것으로 예상된다.

국내업계가 약 2조5,000억원 규모의 역대 최대 규모 수상태양광 설비•기자재시장에 참여할 수 있는 기회를 확보할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

또한 이와 같은 초대형 수상태양광발전단지 건설•운영을 통해 얻게 될 경험과 기술력은 향후 국내는 물론 해외시장에서의 대규모 프로젝트 수주에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

반면 이렇게 정부와 민간이 대규모 수상태양광을 통해 산업성장이 기대되는 것과는 별도로 각 지역별 수상태양광사업이 모두 긍정적인 결과가 기대되는 상황은 아니다.

육상태양광과 풍력 등이 겪어온 아니 지금도 겪고 있는 지역주민 수용성 문제와 환경파괴 우려에 대한 각종 민원으로 인한 인허가 지연 등 사업추진에 대한 난관을 수상태양광도 피해가기 어려운 실정이기 때문이다.

수상태양광를 둘러싼 갈등, 왜?

각 지역별 저수지나 댐 등에서 추진되고 있는 수상태양광의 일부 발전단지는 해당기관의 적극적인 추진 노력이 무분별한 시도라며 반발하는 해당 지자체 반발과 주민과의 갈등이 발생하고 있다.

특히 농어촌공사의 경우 수상태양광사업 추진방향 자체를 재정비해야 하는 상황까지 발생한 상황이어서 기존 계획대비 큰 폭으로 설치용량이 줄어들 것으로 우려된다. 농림축산식품부는 ‘2019년 업무보고’에서 수상태양광사업 추진방향을 재정비하겠다고 밝혔다. 이는 지난해 사업 주체인 농어촌공사가 사업을 진행하면서 불거진 무리한 진행과 여론의 악화로 인한 지역주민들의 반발이 큰 영향을 미친 것으로 업계는 보고 있다.

농어촌공사가 보유한 저수지를 활용하는 방안은 그대로 유지하되 저수지 기능 유지, 경관 유지, 주민 동의, 환경•안전 등이 완전하게 확보된 곳에만 수상태양광발전시설을 추진한다는 것이다. 즉 전체 사업지 899개지구를 대상으로 인허가 등 세부 추진 여건을 면밀하게 다시 검토해야 하는 상황이다.

농어촌공사는 지난해 수상태양광사업을 적극적으로 추진하기 위해 이를 위해 7조5,000억원을 투자하는 사업계획을 수립했으며 관련 조직도 개편하고 2022년까지 공사가 보유한 전국 3,400여개 저수지 중 899개에 총 발전용량 2,948MW, 시설 면적 3,537만6,000m² 규모에 이르는 수상태양광발전시설을 설치하기로 결정한 바 있다.

반면 2017년 기준 8조7,511억원에 달하는 부채와 7조원 대 규모의 공사채 발행 계획으로 인해 사업진행의 건전성 문제를 야기했다. 또한 수질오염, 전자파 등 부작용 우려가 불거지면서 수상태양광 개발 예정지 주민들이 크게 반발했다.

아산시의 경우에는 관내 저수지에 대해 행정 기관, 지역 주민, 이해 당사자들의 사전 조율 없이 충남도에 전기사업 발전허가 신청을 했다며 사업 철회를 촉구하고 있는 상황이다.

즉 수상태양광의 설치로 인한 각종 긍정적인 효과 홍보와 함께 지역주민들이 함께 수상태양광 설치에 협조할 수 있는 수용성 확보에 실패했다는 의미다.

이에 농어촌공사는 2022년까지 422MW의 재생에너지를 공급하는 내용으로 수상태양광 건설 계획을 대폭 축소 조정했다. 1년만에 공사 스스로 목표치를 1/10로 줄인 것이다.

농어촌공사의 목표 하향은 현실적 난관이 원인이다. 지역주민들이 저수지에 태양광패널이 덮이면 햇빛을 가려 수중 녹조가 심해지고 태양광설비에서 오염 물질이 배출될 수 있다며 거세게 반대했으며 태양광설비가 경관을 해칠 것이란 주장도 이어졌다.

물론 지역주민들이 주장했던 환경오염의 요소가 실제 증명된 부분은 아니었지만 지역주민들의 오해를 푸는데 실패한 농어촌공사는 지난해 한 곳에서도 수상태양광시설을 착공하지 못했다.

이에 수상태양광사업의 신재생에너지 확대 정책의 정당성만을 빠른 시간 내 강조하지 말고 시간을 두고 지역주민 여론수렴과정을 진행했으면 긍정적인 평가를 받으며 사업을 시작할 수 있었다는 아쉬움이 남는다. 특히 최근 제기되고 있는 태양광시설과 관련된 잘못된 정보를 주민들에게 상세하게 알리려는 노력에 소홀했다는 지적이다.

 

 

함께 하지 않으면 의미없다

산업부에 따르면 수상태양광으로 인한 수질악화, 태양광모듈의 빛반사•전자파 발생, 태양광 폐모듈로 인한 환경문제 등의 지적과 관련해서 환경정책평가연구원이 2012년과 2014년, 2016년 3차례에 걸쳐 수상태양광과 녹조는 상관관계가 없는 것으로 조사됐다. 태양광설비도 수도용자재 위생안전기준에 부합하는 자재를 사용 중이라는 평가다.

다만 산업부는 추가적으로 저수지 수면적 사용기준을 10% 이하로 환원해 환경•경관•안전을 기반으로 주민수용성을 높여나갈 계획이다.

실제로 과학적으로 검증된 자료 제시에도 불구하고 일부 지자체에서 적극적으로 수상태양광에 반대하고 있는 사례가 있다.

전북도의 경우 최근 수자원공사에서 추진하는 용담호 수상태양광 설치사업에 대해 공개적으로 반대 입장을 밝혔다. 수자원공사에서 추진하는 용담호에 설치할 수상태양광은 20MW 규모에 연간 2만4,026MWh의 전기를 생산할 수 있는 시설로 현재 전북지방환경청의 소규모 환경영향평가 협의 중이다.

전북도는 수자원공사가 태양광발전사업이 ‘재생에너지 3020’ 정책에 부합되고 지역 일자리 창출효과 및 합천댐 등 타 지역에서 환경성과 안전성에 대해 검증했다고 주장하고 있지만 용담댐을 타 댐과 직접 비교해 동일한 결과를 적용하는 것은 문제가 있다고 지적했다.

특히 전북도는 용담호의 경우 전북도민의 70%, 130만명의 도민이 마시는 광역상수원으로 도민에게 안전하고 안정적으로 상수도를 공급하는 것이 그 어떤 정책보다 우선돼야 한다고 강조했다.

특히 일부 전문가들이 수상태양광패널로 인한 빛 투과문제, 모듈세척, 철거, 수질 및 수생태계 등 여러가지 문제를 꾸준히 제기하고 있다. 국정감사에서도 수상태양광 문제점으로 ‘장기간 바람 및 풍랑에 의해 모듈 파괴와 부유체의 대부분이 폴리에틸렌(PE) 제품으로 파손 위험이 상존한다’고 지적된 점을 강조했다.

이에 따라 수자원공사가 수상태양광패널을 현행 수도법에 따라 수도용 위생 안전기준(용출시험)에 적합한 자재를 사용할 계획이고 환경과 안전에 대해 문제가 없다고 하지만 수질 및 안전에 문제가 없이 완벽한 것인지 우려된다고 강조하고 있다.

결국 정부가 객관적인 증거를 제시해도 수상태양광에 대한 경관 훼손과 수돗물 오염에 대한 불안감과 불신이 사라지지 않는 이상 사회적 공감대를 얻기 힘들다는 의미다.

이렇게 객관적으로 입증된 사실이라고 할 지라도 지역주민을 넘어 모든 국민들에게 수상태양광의 역할과 필요성과 함께 적극적으로 인식시키도록 노력을 해야 할 필요성이 높아진 상황이다.

또한 수면에 설치된 발전시설은 직사광선을 차단해 녹조발생과 확산을 막고 수중생물의 생활환경에 긍정적인 영향을 미친다는 평가다. 실제로 환경정책평가연구원은 연구결과 수상태양광 수면 아래에서 어류의 활동이 증가했다는 것을 확인할 수 있었다고 밝혔다.

빛반사, 전자파, 중금속 등 태양광을 둘러싼 오해는 과학적 기반을 토대로 올바른 정보를 제공하면서(태양광&풍력발전 바로알기, 2018년 5월, 한국에너지공단) 동시에 재생에너지 설비의 친환경성을 높이기 위한 노력도 지속해 나가기로 했다.

특히 최근 새만금사업과 같이 지역주민이 발전사업에 적극적으로 참여할 수 있고 이익을 공유할 수 있는 기회를 적극적으로 제공하는 상생형사업모델을 지속적으로 창출해야 할 것으로 보인다. 새만금의 경우 지역주민과의 협의를 통해 전체의 약 30%의 사업은 주민이 채권 등으로 참여해 이익을 공유(수익률 7%)하는데 합의했다. 이에 재생에너지 발전수익을 지역에 환원함으로써 지역주민의 소득창출과 지역경제 활성화에 기여하는 성공적 모델이 된 상황이다.

각 지역별 저수지나 댐 등에서 추진될 수상태양광도 이런 과정이 필요하다는 평가다.

또한 그동안 국내사업 부진 및 해외 세이프가드 조치 등으로 도산위기에 처한 국내 태양광산업계에도 위기를 극복하고 지속가능한 사업기반을 확보할 수 있는 기회가 될 수 있도록 수상태양광 사업추진시 면밀한 검토를 진행할 필요성이 높다.

그동안 우리나라의 재생에너지 전환에 대한 낮은 수용성과 갈수록 강화되는 지자체들의 규제를 해결하기 위해선 범국민적인 에너지전환에 대한 수용성이 제고될 수 있는 적극적인 모멘텀이 필요한 상황이다.

특히 재생에너지사업을 추진하면서 불도저처럼 밀고 나가는 것은 재생에너지의 효과나 역할 여부를 떠나서 현실과 지역주민들을 무시한 처사며 수용성 확대에도 영향을 주는 만큼 개선해야 한다는 목소리도 높다.

유독 수상태양광뿐만 아니라 풍력•태양광의 경우에도 확대하면 전기를 얼마나 생산할 수 있고 그에 따른 환경적 비용은 어느 정도인지 등 현실적인 부분에 대한 면밀한 검토가 기반이 돼야 한다는 것이다. 아무리 친환경적이며 에너지자립 효과를 볼 수 있는 재생에너지, 수상태양광이라도 모두가 함께 혜택을 누릴 수 없다면 의미가 없다.


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