[르포] 태양광발전의 미래…물 위에 답 있다

3MW 청풍호 수상태양광 발전소...태양광 패널 8600여개로 조성

연간 발전량 4031MWh로 약 1000가구 사용 가능량

3MW 청풍호 수상태양광 발전소...태양광 패널 8600여개로 조성
연간 발전량 4031MWh로 약 1000가구 사용 가능량

산림 및 농지 난개발에 따른 환경훼손 등으로 태양광발전의 강점인 친환경성이 퇴색되고 있다. 곳곳에서 주민 반대에 부딪쳐 태양광발전 사업이 가로막히는 경우도 부지기수다. 육상태양광 발전의 맹점이 드러남에 따라 수상태양광 발전이 새롭게 주목받고 있다. 전 세계 저수지 수면의 1%만 활용해도 404GW의 태양광발전소를 설치할 수 있을 정도로 잠재력도 크다. 국내 내륙 최대 규모의 청풍호 수상태양광 발전소를 찾아 태양광발전의 내일과 안전성에 대해 확인했다.(편집자주)

청풍호 수상태양광 발전소 전경.ⓒ한국수자원공사

지난 22일 충청북도 충주시 살미면 신당리. 구불구불 산길을 올라 월악선착장에 도착했다. 월악선착장에서 유람선을 타고 10분가량 가다 보면 돌섬 뒤편으로 태양광패널이 세 군락을 지어 물 위에 두둥실 떠 있다. 한국수자원공사의 청풍호 수상태양광 발전소다.

지난 2017년 12월 준공한 청풍호 수상태양광 발전소는 총 3MW(메가와트) 규모로, 350W(와트)짜리 태양광패널 8600여개가 설치됐다. 연간 발전량은 4031MWh(메가와트시)로, 약 1000가구가 사용할 수 있는 양이다.

청풍호 수상태양광 발전소에서 생산한 전기는 따뜻함이 더해진다. 발전소 건설을 추진하면서 그간 에너지 공급이 어려웠던 인근 지역(황강, 한천리) 7가구에 전기를 공급할 수 있는 공사도 진행됐다.

주인호 한국수자원공사 부장은 “선착장에서 배로 10분가량 떨어진 곳에 수상태양광 발전소를 설치해 관리 측면에서는 불리하다”며 “하지만 수상태양광 발전소와 함께 설치한 전주를 통해 에너지 복지 소외지역 7가구에 전기를 공급할 수 있게 됐다”고 말했다.

글로벌 수상태양광 시장은 잠재력이 큰 것으로 알려졌다. 세계은행(World Bank Group)이 올해 초 발간한 수상태양광 리포트에 따르면, 전 세계 저수지 수면의 1%만 활용해도 수상태양광 발전소 설비용량은 404GW(기가와트)에 달한다. 연간 발전량 기준으로 약 521TWh(테라와트시)로, 지난해 유럽 전체 전기 사용량(3441TWh)의 15%에 해당한다.

한국에너지공단에 따르면 국내에서도 농업기반시설인 저수지(만수면적 10%), 담수호(만수면적 20%), 용배수로(5m이상 배수로의 2%)만 활용할 경우 약 6GW의 잠재력이 있다.

수상태양광 구조물 계류선 계류 방식.ⓒ한화큐셀

청풍호 수상태양광 발전소 부력체에 오르니 ‘흔들림 없는’ 안정감이 있었다. 물에 떠 있는 구조물이기 때문에 출렁일 거라는 생각과 달리 지상을 걷는 것처럼 느껴졌다.

청풍호 수상태양광 발전소 구조물은 계류선 계류 방식으로 설계됐다. 태양광 모듈과 부력체를 수면 위에 띄우고 수중에는 계류장치와 함께 수중 케이블이 설치된다. 부력체는 폴리에틸렌(PE) 재질이며, 6개의 내부격실 구조로 구성됐다. 부분 파손 시에도 물 위에 떠있을 수 있으며, 빙압, 열팽창에도 변형이 없다.

한국수자원공사는 댐의 풍속과 파랑고 등 설계환경을 고려해, 구조해석 전문기관에 부력체의 구조검토도 완료했다. 설계풍속은 초속 35m, 순간풍속은 초속 52.5m로 충분한 안전율을 확보, 강한 태풍에도 견디도록 설계됐다. 실제로 한반도 인근을 통과한 태풍 볼라벤, 차바 등을 통해 설비 안전성이 입증됐다.

태양광패널 위에는 가느다란 피아노 줄이 설치돼있다. 조류 배설물을 관리하기 위해 새들이 패널 위에 앉지 못하도록 조치한 것이다. 태양광패널 세척은 빗물(물)로도 충분하다. 수자원공사는 청풍호 수상태양광 발전소에 관리 인력을 따로 두고 있지 않다.

주인호 부장은 “가장 큰 오염물은 조류 배설물로 피아노줄을 설치해 예방하고 있으며, 빗물로도 충분한 세척이 가능하다”며 “사람이 별도로 청소를 해야 한다면 경제성이 떨어질 것”이라고 말했다.

정재성 한국전자부품연구원 박사도 “대기환경이 최악인 방글라데시의 경우도 최소 한 달에 한 번 정도 물로 모듈을 세척한다”며 “태양광패널용 세제는 있지도 않다”고 말했다.

수상태양광 아래 있는 치어 떼.ⓒ한화큐셀

수상태양광 발전소는 수질오염‧중금속 등 환경 파괴 논란도 일고 있다. 하지만 전문가들은 사실이 아니라고 단언한다.

한국환경정책평가연구원은 지난 2011년부터 합천호 수상태양광 발전소 환경모니터링을 진행했다. 그 결과 수질, 생물다양성 및 퇴적물 등에서 유의미한 차이점이 발견되지 않았다.

또 수상태양광 설치와 빛 차단과 관련해 환경적으로 영향을 줄 수 있는 수준이 아니라는 평가다. 전체 합천호 면적에서 수상태양광 발전소가 차지하는 비중은 홍수위 대비 0.03%, 평수위 대비 0.045%이며, 청풍호 수상태양광 발전소의 경우 홍수위 대비 0.04%, 평수위 대비 0.06%다.

노태호 환경정책평가연구원 박사는 “현재 환경적 영향이 없는 것으로 나타난 합천호 수상태양광 발전소에서 문제가 발생할 경우 나머지 수상태양광 발전소를 개선하는 등 합천호 수상태양광 발전소를 ‘사전경보장치’로 활용해야 한다”며 “또 보수적인 관점에서 발전시설 면적을 평수위 대비 5% 이하로 제한해야 한다”고 제언했다.

태양광 모듈이 중금속인 납과 카드뮴 등을 함유하고 있다는 주장도 사실과는 거리가 멀다. 국내에 보급된 태양광 모듈은 결정질 실리콘(C-SI) 태양전지를 사용한 모듈로, 카드뮴이 들어가지 않는다.

셀과 전선 연결을 위해 소량의 납(0.1% 미만)이 사용될 뿐이며, 수상태양광 전용 모듈에는 납 자재가 사용되지 않는다. 또 설치 전 유해물질 용출검사를 통해 충분히 검증된 태양광 모듈과 자재들만 설치허가가 난다.

정재성 박사는 “태양광 모듈을 구성하는 재료는 산업계에서 평범하게 검증된 자료를 사용한다”며 “수상 태양광 발전소 건설 자재와 유지보수 과정의 환경 안전성은 적정한 수준”이라고 말했다.