세계 첫 부유식 해상풍력단지 하이윈드

기획/특집 / 이종호 기자 / 2019-10-02 10:00:14
<기획취재: 위기의 울산, 바닷바람이 살릴까-부유식 해상풍력>

<기획취재: 위기의 울산, 바닷바람이 살릴까-부유식 해상풍력>
1. ‘똥바다’ 위에 세운 청정에너지의 꿈
2. 한국 해상풍력산업의 현주소
3. 타이완 포모사 해상풍력
4. 세계 최고의 해상풍력국가 영국
-세계 첫 부유식 해상풍력단지 하이윈드
-서섹스의 꽃 람피온 해상풍력단지
-2050년 탄소 제로에 도전하는 영국
-“울산은 부유식 해상풍력 최적지”
5. 바닷바람이 부유식 해상풍력을 만나면



6MW 터빈 5기, 영국 2만 가구에 전력 공급
해상풍력 반대, 골프장 주인 도널드 트럼프 뿐


8월 6일 오전 9시 30분 스코틀랜드 북동부 피터헤드 시게이트 부두. ‘MCS SWATH1’호가 시동을 걸었다. 피터헤드만을 빠져나온 배는 동쪽을 향해 속도를 냈다. 북해의 거친 바람과 선박 엔진 소리에 귀가 먹먹해질 즈음 멀리 바다에 뜬 풍력발전기들이 눈에 들어온다. 세계 첫 상용 부유식 해상풍력 발전단지 ‘하이윈드 스코틀랜드’다. 


피터헤드 동쪽 25킬로미터 해상에 허브 높이 98미터, 로터 직경 154미터인 6메가와트(MW) 터빈 5기가 평균 초속 10.1미터의 북해 바람을 맞으며 힘차게 돌았다. 지멘스의 6MW 터빈은 노르웨이 스토르드에서 조립해 바다로 옮겨왔다. 타워를 받치고 있는 것은 스파(원통식) 부유체다. 노란색 스파는 수심 95미터 바다 속 78미터 깊이로 잠긴 채 떠 있다. 부유체는 3개의 석션버켓앵커로 해저에 고정(무어링)시켰다. 

 

▲ 스코틀랜드 피터헤드 동쪽 25킬로미터 해상에 떠 있는 세계 첫 부유식 해상풍력 발전단지 하이윈드 스코틀랜드. 6MW 터빈 5대가 평균 초속 10.1미터의 북해 바람을 맞으며 힘차게 돌고 있다. ⓒ이종호 기자


2017년 9월 완공된 이 발전소는 노르웨이 국영에너지기업인 에퀴노르와 아랍에미리트연합 재생에너지기업 마스다르가 각각 75%와 25%의 지분을 투자해 만든 하이윈드(스코틀랜드) 유한회사가 운영하고 있다. 투자액은 약 2억 파운드(2930억 원)에 이른다. 앞서 에퀴노르(당시 스타토일)는 2009년 6월 노르웨이 스타방에르 아모이 피요르드 10킬로미터, 수심 220미터 해상에 2.3MW 터빈을 장착한 ‘하이윈드 데모’를 설치했다. 세계 첫 부유식 해상풍력 파일럿 프로젝트였다. 이 발전기는 10년 동안의 운영 및 시험 가동 뒤 올해 매각됐다. 2009년에 견줘 하이윈드 스코틀랜드의 설치 비용은 60% 감소했다. 터빈 용량이 커지면서 비용은 계속 줄어 2030년 LCOE(균등화발전원가)는 MWh당 40~60유로(5만2000~7만8000원)까지 떨어질 것으로 전망된다.


하이윈드에서 생산된 전력은 해저 케이블을 통해 피터헤드 육상 변전소로 연결된다. 30MW 설비는 약 2만 가구의 영국 가정에 공급할 수 있는 전력을 만들어낸다. 발전소 가동 첫 1년 동안의 생산효율은 56%였다. 영국의 다른 고정식 해상풍력의 평균 효율이 30~40%인 점을 고려하면 상당히 좋은 편이다. 고정식에 비해 바람이 더 센 먼 바다에 띄워 설치할 수 있는 부유식 해상풍력의 장점이 확인된 셈이다. 


하루 전 8월 5일 저녁 에버딘 공항에서 피터헤드로 가는 택시 안에서 운전기사가 전해준 이야기는 흥미로웠다. 에버딘과 피터헤드 사이에 도널드 트럼프 미국 대통령이 소유한 골프 코스가 있다. 지역주민 대부분은 해상풍력 정책을 지지했고 지역경제 활성화에 기여한다고 생각했지만 도널드 트럼프는 풍력발전기가 골프장의 경관을 해친다는 이유로 반대했다고 한다. 스코틀랜드 토박이인 운전기사는 피터헤드에서 해상풍력을 반대한 건 도널드 트럼프뿐이라고 확언했다.


3시간 동안 해상풍력단지를 돌아본 뒤 피터헤드 댐헤드웨이 데일즈 산업단지에 있는 하이윈드 운영관리 사무소에서 플로팅 윈드(Floating Wind)의 세바스티안 브링스보르 개발이사와 할보르 헤르슬레트 발전소장, 캐서린 말로니 에퀴노르 런던 사무소 사업개발 책임자와 인터뷰했다.
 

▲ 하이윈드 운영 선박 ‘MCS SWATH1’호 위에서 플로팅 윈드(Floating Wind)의 세바스티안 브링스보르 개발이사(왼쪽)와 할보르 헤르슬레트 발전소장이 설명하고 있다. ⓒ이종호 기자

 

▲ 하부 부유체에 배를 붙이고 아래서 올려다본 발전기. 왼쪽이 캐서린 말로니 에퀴노르 런던 사무소 사업개발 책임자다. ⓒ이종호 기자

 

아주 초기 단계부터 어민과 대화 가장 중요
피해보상보다는 피해예방, 사후 환경평가도
9~10월 에퀴노르 울산 지역기지 설치 예정


-하이윈드의 부유체는 스파 방식이다. 이유는?


“모든 방식을 철저하게 검토했다. 에퀴노르는 석유가스 사업을 하면서 이미 부유식 하부구조를 사용한 경험도 있고, 전문가들도 보유하고 있다. 스파 방식을 선택한 이유는 다소 우연적인 면도 있지만, 무엇보다 단순한 구조 때문이다. 북해의 험난한 환경에 적합하다. 노르웨이의 경우 깊은 바다, 높은 파도, 강한 바람을 갖추고 있다. 이런 환경에서 스파보다 더 나은 방식은 없다. 단순하기 때문에 대량생산도 용이하다. 다른 경우는 제작에 비용이 많이 든다. 그러나 10년 테스트 결과 스파에도 한계가 있다고 본다. 깊이 100미터 정도는 괜찮은데 얕은 바다에서는 튜브가 굵어져야 한다. 상황에 따라 다른 선택도 가능하다. 하이윈드를 건설하고 운영하면서 많은 경험을 축적했다. 모션 콘트롤러로 터빈의 마모를 막고 앵커의 경우 다음 프로젝트에서 비용을 아낄 수 있게 됐다. 개발 중인 노르웨이 하이윈드 탐펜에서는 스코틀랜드에서 배운 모든 것을 적용하고 있다. 스코틀랜드에서는 부유식 크레인으로 해상에서 조립했지만 탐펜에서는 비용 때문에 고정식처럼 육상에서 조립한다. 15~20개 터빈을 조립하는 경우 플로우라인이 중요하다. 이런 경험은 다른 하부구조, TLP, 스파, 반잠수식을 사용하는 부유식에도 적용할 수 있다.”

 

-하이윈드 해상풍력 프로젝트 개발 당시 해안가의 어업인이나 지역주민들의 반발, 이들의 생존권에 대한 우려는 없었나? 있었다면 어떤 방식으로 해소했나?


“스코틀랜드의 경우 별다른 장애가 없었다. 스코틀랜드 정부가 매우 협조적이었다. 정부 기구들과 지속적으로 대화하고 협력했다. 공사 시작 2년 전부터 조류, 포유류, 어류 분포 조사를 하면서 어민, 조류보호협회, 환경단체 등과 지속적으로 대화했다. 이런 프로젝트에서 가장 중요한 것은 아주 초기 단계부터 이해당사자와 대화를 나누는 것이다. 모든 나라, 모든 사이트에서 가장 중요한 이해당사자는 어민이다. 대화는 서로 이해하고 해결책을 찾는 방법이다. 한국도 마찬가지다.


피터헤드의 경우 지역사회의 부정적 반응은 없었다. 오히려 많은 사람이 하이윈드가 세계 최초의 부유식 해상풍력 설비라는 점을 자랑스럽게 여긴다. 또 터빈이 항구에서 25킬로미터 밖에 있기 때문에 거의 보이지도 않고 육상풍력에서 나타나는 소음, 일조권 등의 피해가 전혀 없다.


지역사회와 갈등을 해결하는 에퀴노르의 정책은 명확하다. 환경영향을 최소화하는 것이다. 예를 들어 해초에 피해를 준 다음에 보상하는 것보다는 해초에 영향을 주지 않는 방향을 선호한다. 피해보상보다는 피해예방이 에퀴노르의 전반적 정책이다. 그래서 주변 대학에 많은 자금을 투자해 환경영향을 정확하게 평가한다. 부정적 영향을 주지 않으려고 노력한다.


주민들이 운영하는 구명보트 활동을 지원하고, 지역사회 고등학교 교육 프로그램에 참여했다. 지속적인 지역사회 지원 프로그램을 운영한다. 스코틀랜드 어민협회와 지속적으로 대화하고 있다. 발생하는 문제에 대해 공동의 해결책을 찾기 위한 대화를 나눈다. 이런 협력과 대화를 통해 프로젝트에서 발생할 수 있는 문제에 대해 배우고 다음 프로젝트에서 경험을 활용한다. 에너지 저장 프로그램에 대해서도 말하고 싶다. 영국 재생에너지 연구기관인 캐터펄트 프로그램에 참여해 지역 대학 연구소를 지원하고 있다.


미국 캘리포니아의 경우 상황은 훨씬 어렵다. 캘리포니아는 2040년 재생에너지 100%를 목표로 설정했다. 사람들이 오후 6~7시 퇴근할 때가 전력피크 시간대다. 태양광이 커버할 수 없다. 따라서 풍력이 대안이다. 그렇지만 캘리포니아에는 해상풍력산업이 전혀 없다. 캘리포니아에는 해군도 있고 어민도 있어서 해결해야 할 과제가 엄청나다. 환경영향평가가 진행 중인데 개인적으로는 어민 대표와 어울리는 것이 재미있었다. 지역 수준에서 대화를 이어가는 것이 중요하다. 많은 오해를 받았지만 사실과 그렇지 않은 것을 정확히 알려줘야 한다. 에퀴노르는 한국에 사무소가 있지만 연락사무소 수준이다. 그러나 9~10월 재생에너지 사무소 체제로 확대해 운영할 것이다. 한두 명에서 출발하겠지만 프로젝트가 진행되면서 울산에 지역기지를 설치할 것이다. 상주하는 대표가 어민 문제 등을 담당하고 정부와 교섭하는 등 프로젝트를 이끌 것이다. 또 개발자들이 한 데 모여 서로 협력하고 조율해 한 목소리를 낼 것이다. 새로운 시장이 열리기 때문이다.”

 

▲ 피터헤드 댐헤드웨이 데일즈 산업단지에 있는 하이윈드 운영관리 사무소 ⓒ이종호 기자

 

▲ 하이윈드 운영 선박 ‘MCS SWATH1’호 ⓒ이종호 기자

 

-하이윈드 사이트 안에서 어로 행위는 가능한가?


“터빈 사이의 거리가 멀기 때문에 별 문제는 없다. 다만 저인망(트롤) 어업은 위험하기 때문에 하지 않도록 권하고 있다. 지도상에 터빈, 닻, 체인 등이 표기되기 때문에 피해갈 수 있다. 다른 방식은 가능하다. 프로젝트를 진행하면서 어민들과 지속적으로 대화하는 것이 중요하다. 새로운 해결책, 데이터 확보 등을 충분히 소통해야 한다. 지금까지는 사후 환경평가는 없다. 그렇지만 어떤 방식을 사용하느냐에 따라 달라질 수 있다. 노르웨이에서는 프로젝트가 끝나도 지난 50년 동안 지속적인 대화를 해왔다. 어민의 우려에 대해 잘 이해하고 있다.”

“송철호 울산시장은 올바른 일 하고 있다”
투명하고 예측가능한 프레임워크 만들어야
울산의 로컬 콘텐츠, 고용창출 잠재력 높아


-하이윈드 해상풍력 프로젝트에서 스코틀랜드 현지 기업들의 참여가 있었나?


“스코틀랜드 기업들이 많이 참여하고 있고, 새로운 스코틀랜드 선박이 운영에 투입되고 있다. 지역 기업의 참여를 환영하고 있다. 고용이 창출되니까 지역에 도움이 된다. 부유식 해상풍력산업을 선도하고자 한다면 지금이 기회다. 영국은 해상풍력의 서플라이 체인(공급사슬)을 북유럽을 위해 발전시키고 있다. 울산이나 부산도 아시아 해상풍력을 선도할 수 있다. 유럽에서의 경쟁이 타이완, 일본 등으로 옮겨지고 있다. 자국 개발 외에 수출도 중요한 부분이다. 


스코틀랜드에는 하부구조나 조립, 터빈 등의 인프라스트럭처가 없었다. 반면 한국의 경우 해양 엔지니어링과 석유가스 사업의 경험 때문에 많은 기회가 있을 것이다. 이 점이 영국과 한국의 차이다. 한국은 이미 성숙하고 잘 정비된 공급사슬이 존재한다. 모든 시장에서 로컬 콘텐츠는 중요한 과제이고, 비용절감에 핵심적 요소다. 


현재 시장 수준에서 가장 중요한 것은 규모다. 지금 개발 중인 하이윈드 탐펜은 88MW 규모로 하이윈드 스코틀랜드보다 확대된 것이다. 다음 단계는 상업화 단계로 200~300MW에서 기가와트(GW) 수준이 될 것이다. 규모의 문제는 투자자, 공급사슬, 정부 등 모든 관계자에게 중요하다. 정부가 직접 나서서 할 수는 없지만 규모를 통해 기차를 빨리 달리게 할 수 있다. 2년 전만 해도 이 문제는 골칫거리였다. 어떻게 시장을 설득할 수 있을까? 사람들은 이제 시간문제라고 말한다. 그래서 지금이 기회라고 말하고 싶다. 필요한 사람들이 도약할 때가 됐다. 한국은 여러 조건이 구비돼 있어 상업적 단계로 도약할 수 있는 상황이다.”


-하이윈드 해상풍력 프로젝트 진행 기간과 운영 중에 이뤄진 고용창출은 얼마나 되나?


“아주 까다로운 문제로 지금 정확한 수치는 모른다. 하이윈드는 작은 프로젝트다. 에퀴노르가 울산과 부산에서 석유가스 작업을 했을 때 2000명을 고용했는데 대규모 프로젝트였다. 스코틀랜드의 경우는 다른다. 파운데이션은 스페인에서 만들었고, 조립은 노르웨이에서 했다. 현장에서 일하는 풀타임 인력은 10명이다. 장기적으로 더 많은 스코틀랜드 인력이 필요할 것이다. 부유식 해상풍력은 규모가 커지면 고용도 증가할 것이다.”

 

▲ 하이윈드 운영관리 사무소에서 인터뷰 중인 플로팅 윈드(Floating Wind)의 세바스티안 브링스보르 개발이사(왼쪽)와 할보르 헤르슬레트 발전소장 ⓒ이종호 기자

 

▲ 하이윈드 스코틀랜드 소개 리플렛. 자료: 에퀴노르

 

-에퀴노르는 언제 울산에 라이다(풍황계측기)를 설치할 건가?


“가능한 한 빨리. 설치 매니저가 없어서 구체적인 날짜는 특정할 수 없지만, 정부의 승인이나 다른 개발자와 보조를 맞춰야겠지만 우리로서는 가능한 한 빨리 하면 좋겠다.”


-울산은 조선업 구조조정으로 고용불안이 크다. 송철호 울산시장도 부유식 해상풍력을 제2의 조선해양산업으로 발전시켜 고용을 창출하겠다고 공약해왔다. 덴마크 에스비야르 사례와 결부해 얘기해 달라. 


“울산시장의 추진력을 높게 평가한다. 여러 번 만났고 적극적으로 추진한 스코틀랜드와 비슷하다. 정치인과 지역사회가 적극 나서면 유리하다. 한국은 중요한 시장 중 하나다. 한국의 부유식 해상풍력은 아주 중요한 프로젝트다. 우리는 규모와 설치를 중시하고, 책임있는 과정을 기대한다. 중요한 것은 프로젝트를 진행하는 것이다. 투명하고 예상가능한 프레임워크를 만드는 것, 대단히 어려운 일이지만 울산시만이 할 수 있는 일이다.


덴마크의 경우 소수의 기업이 정부를 설득했고, 정부는 예측가능성을 보장했다. 25년 전 일인데 그로 인해 일회성이 아니라 파이프라인 방식의 프로젝트에 다수의 기업을 참여시킬 수 있었다. 그렇게 해서 에스비야르가 번성해 국제적 주자가 됐다. 개발자와 정부의 협력, 예측가능한 파이프라인 프로젝트의 추진은 시장 형성을 가능하게 한다. 아시아에서 시장의 가능성은 엄청나다.


송철호 울산시장은 올바른 일을 하고 있고, 한국은 인프라스트럭처, 테크놀로지 등을 갖추고 있다. 비용을 절감해 경쟁력을 높일 수 있다. 하이테크 회사들도 많고 엄청난 고용창출 잠재력이 있다. 우리 같은 개발업체는 5~6년을 투자해 참여하는데, 투명한 프레임워크와 예측가능성이 보장돼야 한다. 하룻밤 지나서 마음을 바꾸면 안 된다. 우리는 시장을 장기적 관점에서 바라본다. 프로젝트가 진행되면 고용창출에 중요한 영향을 미칠 것이다. 영국의 풍력산업 종사자가 25만 명이다. 울산이 추진하는 규모가 7.2GW다. 영국이 13GW인데 그 절반이다. 울산은 한 번에 영국의 절반을 로컬 콘텐츠로 만들 수 있다. 덴마크와 네덜란드에서 조립해서 영국으로 수출하는데도, 영국에서 수십만 개의 일자리가 만들어졌다. 정확한 숫자를 말하기 힘들지만 울산이 추진하는 규모를 보면 고용에 엄청난 영향을 미칠 것이다.

이종호 기자, 통역=원영수

 

※ 이 기사는 지역신문발전기금을 지원받았습니다. 

 

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