현재 세계에서 제일 큰 부유식 해상풍력발전 단지인 ‘하이윈드 스코틀랜드(Hywind Scottland)’ 보다 20배 더 큰 신 재생 에너지 발전 프로젝트가 올초인 2022년부터 영국 남서부 잉글랜드와 웨일스 지방 해안에서 조성된다. 

프로젝트명 ‘그윈트 글라스(Gwynt Glas, 웨일스어로 ‘푸른 바람’이라는 뜻 )’로 이름된 이 사업을 위해, 두 재생에너지 기업인 EDF 리뉴어블스(佛 EDF Renewables)와 DP 에너지(DP Energy Ireland Ltd) 두 사는 풍향 계측과 환경 적합성 평가 끝에 영국 섬에서 서쪽으로 약 70km 떨어진 켈트 해(海) 중 1천 15백 평방 km 가량의 면적을 풍력발전 단지로 선정하고 웨일즈 지방의 펨브로크 도크 읍(邑) 환경팀과 협력할 것이라고 발표했다.

‘그윈트 글라스’ 프로젝트는 지난 2021년 10월 UN COP 26 환경써밋에서 영국 정부가 재생 에너지 사업 추진을 위한 1억 6천 만 파운드(우리돈 약 2600억 원) 지원책의 일환이다. 2023년 해양영토 대여 계약 체결을 거쳐 오는 2030년에 가동될 계획인 것으로 『로이터통신』이 1월 12일 보도했다.

이제까지는 스코틀랜드 애버딘 해안의 작은 마을 킨카딘의 ‘하이윈드’ 해상풍력발전 단지(2016년 착공~2017년 10월 가동)가 세계 최초의 부유식 재생에너지 단지로 알려져있는데, 이곳의 5대 부유식 해상풍력발전기는 풍력 50메가와트를 발전시켜 인근 3만 가구에 전력을 공급할 수 있다.

영국 남서부 해안의 ‘그윈트 글라스’ 프로젝트가 최종 완공되면 ‘하이윈드’ 단지 보다 20배가 많은 1기가와트 전력을 생산할 수 있을 것으로 전망된다.

육지에서 떨어진 해안 바다를 풍력 수집 장소로 활용하기 때문에 ‘연안 풍력발전소(offshore wind farm)’로도 불리는 부유식 해상풍력발전(floating wind farm) 시스템은 최근 신재생에너지 업계에서 주목받는 ‘신기술’이다. 

기존 해상풍력발전은 육지서 가까운 수심 50m 이내의 해저 바닥에 터빈 기둥을 고정시켜 풍력 발전∙변환 장치와 케이블을 연결시키는 구조였다. 

반면 부유식 풍력발전기는 대형 원통형 부표 위에 터빈을 설치해 바다 위에 띄우는 구조이기 때문에 해저 조건과 무관하게 바람의 질이 우수한 해상 어디나 설치할 수 있다는게 장점이다.

부유식 풍력발전 기술의 또다른 장점은 해안서 먼 심해 표면 터빈을 다수 설치할 수 있다는 것이다. 계류 밧줄로 정박시키면 깊이 800m 해상에서도 설치가 가능하다. 연구에 따르면, 부유식 해상풍력기에 효율적인 우수한 풍질의 바람의 80%가 심해에서 채취된다고 한다.

풍력발전기를 심해에 설치하면 연안 어선의 조업과 선박 운행에 방해를 줄일 수 있다. 해안서 멀리 풍력발전기는 육지에 선 신장 180cm 사람의 육안에도 보이지 않기 때문에 자칫 흉물스러워 보일 수 있는 발전시설로 바다 미관 침해를 줄이고, 기존 풍력 발전기의 단점으로 지적되던 진동, 수음, 전파방해 등 문제점도 점진적으로 개선되고 있다고 참여업체들은 말한다.

과제점 — 야생 생태계 교란과 높은 투자비

물론 심해 해상풍력발전 기술이 풀어야 할 과제도 있다. 

‘그윈트 글라스’ 프로젝트 참여 두 에너지 사들은 2021년 봄부터 터빈의 회전이 바닷속에 서식하는 해양동물과 바닷 위를 항해하는 철새 등 야생생태계 전반에 어떤 영향을 끼칠 것인가에 대한 조사를 진행중이다. 예컨대, 야생조류보호단체인 RSPD 스코틀랜드는 회전하는 풍력발전기 날개에 해양조류가 말려들어 죽는다며 스코틀랜드 킨카딘 해상풍력발전 프로젝트를 반대하기도 했다.

부유식 해상풍력발전 시설의 건설∙개발에 소요되는 비용도 매우 높다. 현재 전세계 곳곳에서 추진되는 해상풍력발전 프로젝트들은 여전히 미래 제로탄소∙녹색에너지 전환에 대비한 장기적 에너지 인프라 투자 및 파일럿 사업 단계다. 예컨대, 하이윈드 스코틀랜드 프로젝트는 노르웨이 스타토일과 UAE의 마스다르의 초기 투자금액 우리돈 약 7700억원과 영국정부의 후속 지원금 약 3200억 원이 소요됐다. 

재생에너지 기업들은 신소재 개발, 장비 개선, 발전 매커니즘 효율화, 터빈 부유 및 부스팅 효율화 등 엔지니어링을 통한 비용 절감에 집중해 현재보다 40~50% 추가 비용 절감을 달성해 오는 2030년까지 글로벌 시장내 광범위한 상용화를 이루는게 목표다.

유럽의 풍력에너지 진흥단체인 윈드유럽(Windeurope)은 2021년 6월에 낸 보고서에서 ‘유럽은 2021년 기준 풍력발전으로 350 메가와트를 생산했다고 발표하고, 부유식 해상풍력발전은 지속적인 비용 하락세에 힘입어 산업적 규모로 가동될 채비를 갖췄다’고 주장한다.

전세계 부유식 풍력발전 섹터는 오는 2030년까지 영화 약 320억 파운드(우리돈 약 51조 원) 규모로 성장할 것으로 전망된다.