대용량 전력원 개발에 항상 선두에 서온 커네티컷 주(CT)가 이번에도 미국에서는 처음으로 해상풍력발전단지 개발에 앞장서고 있다. CT의 GE사는 중요 부품을 내장한 나셀과 해저 송전선 등을 공급하며 로드아일랜드 주(RI)의 딥워터윈드(DW)사와 함께 타워와 대형 풍력터빈을 심해에 설치하는데 성공하고 있다.
해상 100m까지 올라간 타워구조물은 스페인, 타워를 지탱하는 해저의 기초인 30m 강재 자켓은 미국, 지름 150m로 회전하며 축구장 3배의 단면에 들어오는 바람을 잡는 브레이드는 덴마크, 기어박스와 제동장치 또 발전기 등이 포함된 대형버스 크기의 나셀은 프랑스의 GE사에서, 이들 부품을 해상 150m이상 끌어올려 조립하는 배들은 노르웨이에서 왔다. 진보된 설계와 생산기술, 조립 경험을 고려한 최저가격 국제 분업으로의 결정체가 CT에서 50km 떨어진 RI의 섬 브록아일랜드(BI) 근해에 세워진 것이다.
총 30MW 전력을 생산하는 대형 풍력터빈 5기의 설치를 막 끝내고 부품 점검과 시운전을 하며 11월의 상업발전을 준비하고 있다. 약 2만대 차량의 배기량 감소효과를 보며 1만7,000 가구가 충분히 쓸 수 있는 전력이다. 우선 35kv의 교류로 육지의 송전망에 연결된다. 풍력단지가 커져 해저 송전거리가 50km를 넘게 되면 손실을 줄이기 위해 직류와 전력전환 장치를 사용할 예정이다. 과잉으로 생산된 전력의 저장은 기술적 당면 과제가 되며 GE의 대형 축전지 개발 등으로 해결되리라 본다.
미국은 지금까지 육지에서만 풍력단지를 조성하고 있으나 토지수용에 반대도 심하고 보상비용도 많아 대 용량의 단지 개발이 아주 어려웠다. 특히 인구가 조밀한 동북부지방은 대형 부품의 운송도 어렵고 소음 등 환경문제, 정부의 규제도 심하다. 내륙에는 바람마저 적어 터빈의 가동률도 높지 않다. 더욱이 재래식 전력원의 발전단가가 계속 내리는 추세여서 풍력 에너지 생산목표량을 도저히 채울 수가 없었다.
한편 북 유럽의 나라들은 육지에서의 단지 조성은 더 어렵고 재래식 전력가격은 미국보다 2배 이상 비싸다. 온난화 문제도 겹치니 강하고 지속적인 바다바람의 이용을 모색한지 20년도 넘는다. 지금까지 북해와 발틱해에서만 약2500기의 크고 작은 풍력터빈을 설치해 원전 8기(8GW)의 용량을 갖추고 있다.
그동안 축적된 기술과 경험으로 해상풍력의 발전단가도 많이 내렸다. 막 조성한 BI단지는 전력부하가 많이 걸리는 낮에 바람도 강한 곳이라고 한다. 타워와 터빈의 대형화로 건설단가를 줄였고 전진된 기술로 터빈효율을 50%이상 올렸다며 재래식 전력원과의 발전가격 격차를 상당히 줄였다는 것이다.
지금의 BI단지를 포함해 뉴잉글랜드지방은 15년 안으로 원전 2기분, 롱아일랜드의 사우스폭과 뉴저지 남쪽 애발론의 원해에는 원전 1기분의 풍력단지를 조성할 계획이다. 육지에서의 대형 프로젝트는 이해의 상충으로 기간의 반이 허송되곤 하나 먼 바다에서는 풍랑만 잘 피하면 되고 시비 거는 집단도 없어 일단 시작하면 일에 가속이 붙는다.
미국의 해상풍력발전은 이제 시작하지만 GE의 기술과 추진력으로 유럽의 능력과 맞설 것이다. DW사가 있고 BI단지와 가까운 프로비던스시는 대형의 제조, 건설업이 생겼고 양질의 일자리도 마련되었으니 상당히 고무되어 있다. 뉴욕이나 뉴저지의 단지와 가까운 해안도시도 관련 건설업으로 호황도 누릴 것이다.
보이지 않는 먼 바다를 지나며 쉬 살아질 바람을 잡아 깨끗하고 유용한 에너지로 바꾸어 주는 해상풍력발전기는 실로 값진 이기임이 분명하다. 자연에 해를 끼치지도 않고 안전사고도 없을 것이다. 한편 정부의 지원에만 안주하는 풍력발전이 되어서는 안 된다. 기존 전력망에 수용됨은 송전의 가격인상과 망의 안정성 문제를 생기게 한다. 약속한대로 표준화 되고 더 효율적인 터빈과 충전시설로 가격에 경쟁력이 생겨야만 소비자에 가치를 제공하고 환영도 받을 것이다.
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최덕광 원자력학 박사>
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