[날씨학개론] 러시아발 에너지 위기 심화…태양광·풍력 발전 뜬다
2022년 07월 12일 오전 09:00
■ 반기성 / 케이웨더 예보센터장
[앵커]
지구 온난화에 이어 에너지 안보에 대한 우려가 커지면서 신재생에너지 전환에 속도를 내야 한다는 목소리가 나오고 있는데요. 환경 문제와 에너지 고갈 문제를 해소할 수 있는 신재생에너지 기술에는 무엇이 있는지 오늘 <날씨학개론>에서 자세하게 알아봅니다. 케이웨더 반기성 센터장과 함께합니다. 어서 오십시오.
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
안녕하세요.
[앵커]
러시아와 우크라이나의 전쟁 이후에 연료 가격이 급등했잖아요. 에너지 대란이 우려되면서 전 세계적으로 신재생에너지 전환이 빨라질 것이라는 전망이 나오고 있다고요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 최근에 러시아와 우크라이나의 전쟁으로 인해 석탄과 석유, 천연가스 등 에너지 가격이 급속하게 오르고 있죠. 이에 따라 신재생에너지의 가격 경쟁력이 더욱 높아졌고, 태양광과 풍력발전소 증설을 요구하는 목소리가 높아지고 있습니다. 지난 5월 국제에너지기구는 신재생에너지 업데이트에서 태양광 및 풍력발전소의 증설이 요구된다는 내용의 보고서를 발표했는데요. 풍력과 태양광 발전은 2023년까지 러시아 천연가스에 대한 유럽 연합의 전력 부문 의존도를 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 주장했습니다. 잘 아시다시피 우크라이나 침공 사태 이후 러시아는 서방 국가들로부터 경제 제재를 받고 있는데요. 이에 대한 보복으로 유럽으로 가는 에너지 수출을 제한하면서 전력 선물 가격이 급등하는 등 에너지 공급난 우려가 나오고 있는 상황입니다. 유럽연합은 이에 맞서 러시아산 에너지 의존도를 낮추고, 신재생에너지 보급을 확대하겠다는 내용의 'REPowerEU' 계획을 지난 5월에 발표했는데요. 이 목표에 따라 유럽연합은 러시아의 화석 연료 수입을 완전하게 중단하기 위해 2027년까지 총 2,100억 유로의 추가 투자가 필요하다고 봤습니다.
[앵커]
기후 문제뿐만 아니라 에너지 안보 차원에서 신재생에너지의 보급을 확대하는 게 중요해진 것 같은데요. 그런데 일각에서는 신재생에너지의 발전 효율이 크게 떨어져 화석 연료의 대안이 되지 못한다는 우려도 나오고 있거든요, 구체적으로 어떤 문제를 해결해야 할까요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
우선 태양광 문제부터 짚어보도록 하겠습니다. 태양광으로 전기를 생산하려면 발전 설비를 설치해야 하는데요. 1㎿당 기존 화석 연료 발전소보다 최소 20배 이상의 면적이 필요하다는 추산이 있고요. 미국의 경우 2050년까지 화석 연료를 대체하려면 6만1000㎢ 면적의 태양광 패널이 필요하다고 하는데요. 이는 네덜란드 국토보다도 더 큰 면적입니다. 땅이 좁은 한국이나 일본의 경우 문제가 더 심각합니다. 신재생에너지를 늘리기 위해 땅 면적의 5%에 태양광 패널을 설치해야 하는데, 패널을 설치할 장소를 찾기가 마땅치 않은 상황입니다. 태양광 발전소는 일반적으로 경사가 완만한 평지에 설치하는 게 전기 생산에 유리한데요. 대부분의 평지는 곡식 농사를 하기 때문에 어렵고, 산의 나무를 베어내고 발전 설비를 설치하는 것에 대해 원주민들의 저항이 만만치 않죠. 부산대학교 조경학과 홍석환 교수의 분석에 따르면 지난 5년간(2016-2020) 전국의 태양광 발전소 설치를 위해 벌목된 나무 규모만 291만 그루에 달한다고 합니다. 문제는 아름드리 나무를 베어내게 되면서 환경이 파괴되게 되는데, 그로 인해 홍수기에는 산사태가 발생하고 가뭄 때에는 더 심한 가뭄이 발생한다고 합니다. 또 사람들에게 주는 정신적인 건강 비용도 파괴되는 것이지요. 또 다른 친환경 에너지인 풍력 발전도 마찬가지인데요. 풍력 터빈은 새와 박쥐에게 해를 입히고, 해상 설치로 인해 해양 생물의 소음 공해를 일으키고, 고래의 이동을 방해하고, 상업적 어업에 문제를 가져오고 있습니다.
[앵커]
결국 이런 친환경 에너지는 설치장소가 가장 큰 문제로 떠오르고 있는건데, 그래서 요즘에는 태양광 발전소를 호수나 바다에 설치하기도 하던데, 이 방법도 대안이 될 수 있나요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 말씀하신 방식은 '부유식 태양광 발전소'라는 것인데요. 양식장, 하수처리장, 저수지 등에 태양광 패널을 띄워 전기를 생산하는 방식이죠. 많은 학자들은 부유식 태양광 발전소가 에너지 문제도 해결하고 기후변화도 저지할 수 있는 가장 좋은 방법이라고 주장하고 있는데요. 2022년 6월 7일 자연 과학지 네이처에 "부유식 태양광 발전은 기후 변화와 싸우는 데 도움이 될 수 있습니다."라는 보고서가 게재되었는데요. 보고서에서는 세계 수력발전소 호수 면의 10%를 부유식 태양광 발전으로 만들 경우 거의 4,000GW의 태양광 용량을 설치할 수 있게 되는데요. 이것은 현재 화석연료로 만들어내는 만큼의 전기에너지를 생산할 수 있는 양입니다. 또한 부유식 태양광 발전은 지난 5년 동안 100배 이상 성장하고 있습니다. 그러면서 우리가 탈 탄소화에 중요하게 기여 할 것으로 보이면서 세계은행은 부유식 태양광이 육상 태양광, 건물 태양광에 이어 태양광 발전의 3대 축이 될 것으로 전망을 하고 있습니다.
[앵커]
화석연료랑 에너지 효율이 비슷한 것 보니깐 대안이 될 것으로 생각이 되는데,태양광 발전소를 물 위에 설치하면 구체적으로 어떤 이점이 있는지 설명해주시겠어요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 부유식 태양광 발전의 이점에 대해 미벳에너지(Mibet Energy)는 다음과 같이 말합니다. 첫째, 부유식 태양열 발전소는 육지 설치 공간이 점점 작아지는데, 설치에 육지 공간을 필요로 하지 않는다는 겁니다. 둘째, 발전량 증가로써 온도가 높을수록 태양 전지판은 출력이 감소한다. 하지만 물은 태양 전지판을 냉각시키고, 이것은 온도가 상승할 때 태양 전지판의 효율을 보장할 것이다. 예를 들어 일본 효고현에 있는 대형 부유식 태양광 발전소 비교 실험 결과 부유식 태양광 발전량이 육상보다 약 11% 증가하더라는 것이지요. 셋째, 물의 증발 및 녹조 발생을 감소시키는 역할을 하구요. 넷째, 유지 보수가 용이하다는 이점이 있는데 플로팅 시스템에는 태양 전지판을 청소하는 데 편리한 유지 보수용 통로가 있기 때문입니다. 다섯째, 관광 효과로써 깔끔하고 아름답게 배치된 전지판 배열은 많은 관광객들을 끌어 모읍니다. 여섯째, 그늘 회피가 되는데요. 수면은 개방되어 있어 나무나 산 등의 그늘 효과를 방지할 수 있지요. 일곱째, 전기 소비에 편리한 이점이 있는데 댐 인근의 도시에서는 근처에서 전기를 소비할 수 있기에 편리합니다.
[앵커]
말씀 하신 것을 들어보면 태양광발전의 문제점이라 꼽히는 점들을 거의 다 해결 할 수 있는 아주 좋은 방법 인 것 같은데요. 하지만 환경에 영향이 없는지 궁금합니다, 물 위에 그런 시설들을 띄운다 하면 물에 어떤 안 좋은 영향이 가지 않을까요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 물론 부유식 태양광 발전에도 단점이 있습니다. 캘리포니아 데이비스대학의 레베카 에르난데스 교수는 부유식 태양 에너지의 잠재적인 환경에 미치는 영향에 대해 연구해왔는데요. 그는 부유식 전지 패널들이 앉아 있는 플라스틱 부유물이 시간이 지남에 따라 퇴화되어 수역에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있을 것으로 분석했는데요. 이 외에도 기존에 육지에 설치했던 것보다 설치 비용이 비싸고, 25년 이상 물 위에 태양광 패널을 고정시켜야 하므로 높은 내식성, 긴 수명, 높은 부하 용량 등을 필요로 합니다.
[앵커]
이런 단점이 있는 것에도 불구하고 많은 나라들이
현재 부유식 태양광 발전에 투자를 하고 있는 것으로 알고 있는데요. 주로 어느 나라에서 많은 관심을 보이고 있나요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 중국이나 동남아시아 국가들이 부유식 태양광 발전에 많은 투자를 하고 있는데요. 태국의 경우 2021년에 시린드호른 저수지에 세계 최대 규모의 부유식 태양광 발전 시스템을 구축했구요. 태국 전력개발공사(EGAT)는 2037년까지 태국 주요 댐 중 9개 댐에 16개의 프로젝트를 추진하여 총 2,725MW 규모의 부유식 태양광 발전소를 설치할 계획입니다. 싱가포르는 텐게 저수지에 60MW 용량의 부유식 태양광 발전소를 가동했으며 4개의 다른 부유식 태양광발전소 프로젝트가 진행 중입니다. 인도의 경우 옴카레슈와르 댐 위에 600MW의 거대한 부유식 태양광 발전소를 2023년까지 완공할 계획입니다. 우리나라도 부유식 태양광 발전에 많은 관심을 가지고 있는데요. 경남 합천댐에도 수상 태양광 발전소가 있죠. 이곳에는 9만2,000개 이상의 태양광 패널이 거대한 꽃의 형상을 이뤄 물 위에 떠 있는데요. 이 발전소를 만든 한화솔루션에 따르면 이 발전소에서는 설비 용량은 41㎿이며, 연간 약 56GWh 수준의 전력을 생산하고 있으며 이는 2만 가구가 1년 동안 사용할 수 있는 전력량이라고 합니다. 올해 3월 1일에 블룸버그통신은 석탄 중독인 한국에 희망을 주는 거대한 부유식 태양광발전소”라는 제목의 기사를 올렸는데요. 탄소 중립을 이루기 위해서는 엄청난 양의 신재생에너지가 필요한데, 한국처럼 신재생에너지 확보에 어려움을 겪고 있는 나라에서는 부유식 태양열 발전소가 해결책이 될 수 있다"고 보도했습니다. 작년 11월에 있었던 발전소 준공식에서, 문재인 전 대통령은 "부유식 태양열은 한국이 9.4기가와트, 즉 9기의 원자로에 상당하는 잠재력을 가지고 2050년까지 탄소중립이 되겠다는 목표를 달성하는 데 도움을 줄 수 있다."고 말했는데요. 한화는 자체적으로 태양광 모듈생산을 하면서 합천댐 저수지 이후에는 63㎿의 고흥호 부유식 태양광 발전소를 건설하고 있습니다.
[앵커]
신재생에너지로의 전환은 피할 수 없는 흐름인 만큼 우리도 선제적인 대응이 필요하겠습니다.
<날씨학개론> 케이웨더 반기성 센터장과 함께 했습니다. 고맙습니다.
[앵커]
지구 온난화에 이어 에너지 안보에 대한 우려가 커지면서 신재생에너지 전환에 속도를 내야 한다는 목소리가 나오고 있는데요. 환경 문제와 에너지 고갈 문제를 해소할 수 있는 신재생에너지 기술에는 무엇이 있는지 오늘 <날씨학개론>에서 자세하게 알아봅니다. 케이웨더 반기성 센터장과 함께합니다. 어서 오십시오.
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
안녕하세요.
[앵커]
러시아와 우크라이나의 전쟁 이후에 연료 가격이 급등했잖아요. 에너지 대란이 우려되면서 전 세계적으로 신재생에너지 전환이 빨라질 것이라는 전망이 나오고 있다고요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 최근에 러시아와 우크라이나의 전쟁으로 인해 석탄과 석유, 천연가스 등 에너지 가격이 급속하게 오르고 있죠. 이에 따라 신재생에너지의 가격 경쟁력이 더욱 높아졌고, 태양광과 풍력발전소 증설을 요구하는 목소리가 높아지고 있습니다. 지난 5월 국제에너지기구는 신재생에너지 업데이트에서 태양광 및 풍력발전소의 증설이 요구된다는 내용의 보고서를 발표했는데요. 풍력과 태양광 발전은 2023년까지 러시아 천연가스에 대한 유럽 연합의 전력 부문 의존도를 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 주장했습니다. 잘 아시다시피 우크라이나 침공 사태 이후 러시아는 서방 국가들로부터 경제 제재를 받고 있는데요. 이에 대한 보복으로 유럽으로 가는 에너지 수출을 제한하면서 전력 선물 가격이 급등하는 등 에너지 공급난 우려가 나오고 있는 상황입니다. 유럽연합은 이에 맞서 러시아산 에너지 의존도를 낮추고, 신재생에너지 보급을 확대하겠다는 내용의 'REPowerEU' 계획을 지난 5월에 발표했는데요. 이 목표에 따라 유럽연합은 러시아의 화석 연료 수입을 완전하게 중단하기 위해 2027년까지 총 2,100억 유로의 추가 투자가 필요하다고 봤습니다.
[앵커]
기후 문제뿐만 아니라 에너지 안보 차원에서 신재생에너지의 보급을 확대하는 게 중요해진 것 같은데요. 그런데 일각에서는 신재생에너지의 발전 효율이 크게 떨어져 화석 연료의 대안이 되지 못한다는 우려도 나오고 있거든요, 구체적으로 어떤 문제를 해결해야 할까요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
우선 태양광 문제부터 짚어보도록 하겠습니다. 태양광으로 전기를 생산하려면 발전 설비를 설치해야 하는데요. 1㎿당 기존 화석 연료 발전소보다 최소 20배 이상의 면적이 필요하다는 추산이 있고요. 미국의 경우 2050년까지 화석 연료를 대체하려면 6만1000㎢ 면적의 태양광 패널이 필요하다고 하는데요. 이는 네덜란드 국토보다도 더 큰 면적입니다. 땅이 좁은 한국이나 일본의 경우 문제가 더 심각합니다. 신재생에너지를 늘리기 위해 땅 면적의 5%에 태양광 패널을 설치해야 하는데, 패널을 설치할 장소를 찾기가 마땅치 않은 상황입니다. 태양광 발전소는 일반적으로 경사가 완만한 평지에 설치하는 게 전기 생산에 유리한데요. 대부분의 평지는 곡식 농사를 하기 때문에 어렵고, 산의 나무를 베어내고 발전 설비를 설치하는 것에 대해 원주민들의 저항이 만만치 않죠. 부산대학교 조경학과 홍석환 교수의 분석에 따르면 지난 5년간(2016-2020) 전국의 태양광 발전소 설치를 위해 벌목된 나무 규모만 291만 그루에 달한다고 합니다. 문제는 아름드리 나무를 베어내게 되면서 환경이 파괴되게 되는데, 그로 인해 홍수기에는 산사태가 발생하고 가뭄 때에는 더 심한 가뭄이 발생한다고 합니다. 또 사람들에게 주는 정신적인 건강 비용도 파괴되는 것이지요. 또 다른 친환경 에너지인 풍력 발전도 마찬가지인데요. 풍력 터빈은 새와 박쥐에게 해를 입히고, 해상 설치로 인해 해양 생물의 소음 공해를 일으키고, 고래의 이동을 방해하고, 상업적 어업에 문제를 가져오고 있습니다.
[앵커]
결국 이런 친환경 에너지는 설치장소가 가장 큰 문제로 떠오르고 있는건데, 그래서 요즘에는 태양광 발전소를 호수나 바다에 설치하기도 하던데, 이 방법도 대안이 될 수 있나요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 말씀하신 방식은 '부유식 태양광 발전소'라는 것인데요. 양식장, 하수처리장, 저수지 등에 태양광 패널을 띄워 전기를 생산하는 방식이죠. 많은 학자들은 부유식 태양광 발전소가 에너지 문제도 해결하고 기후변화도 저지할 수 있는 가장 좋은 방법이라고 주장하고 있는데요. 2022년 6월 7일 자연 과학지 네이처에 "부유식 태양광 발전은 기후 변화와 싸우는 데 도움이 될 수 있습니다."라는 보고서가 게재되었는데요. 보고서에서는 세계 수력발전소 호수 면의 10%를 부유식 태양광 발전으로 만들 경우 거의 4,000GW의 태양광 용량을 설치할 수 있게 되는데요. 이것은 현재 화석연료로 만들어내는 만큼의 전기에너지를 생산할 수 있는 양입니다. 또한 부유식 태양광 발전은 지난 5년 동안 100배 이상 성장하고 있습니다. 그러면서 우리가 탈 탄소화에 중요하게 기여 할 것으로 보이면서 세계은행은 부유식 태양광이 육상 태양광, 건물 태양광에 이어 태양광 발전의 3대 축이 될 것으로 전망을 하고 있습니다.
[앵커]
화석연료랑 에너지 효율이 비슷한 것 보니깐 대안이 될 것으로 생각이 되는데,태양광 발전소를 물 위에 설치하면 구체적으로 어떤 이점이 있는지 설명해주시겠어요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 부유식 태양광 발전의 이점에 대해 미벳에너지(Mibet Energy)는 다음과 같이 말합니다. 첫째, 부유식 태양열 발전소는 육지 설치 공간이 점점 작아지는데, 설치에 육지 공간을 필요로 하지 않는다는 겁니다. 둘째, 발전량 증가로써 온도가 높을수록 태양 전지판은 출력이 감소한다. 하지만 물은 태양 전지판을 냉각시키고, 이것은 온도가 상승할 때 태양 전지판의 효율을 보장할 것이다. 예를 들어 일본 효고현에 있는 대형 부유식 태양광 발전소 비교 실험 결과 부유식 태양광 발전량이 육상보다 약 11% 증가하더라는 것이지요. 셋째, 물의 증발 및 녹조 발생을 감소시키는 역할을 하구요. 넷째, 유지 보수가 용이하다는 이점이 있는데 플로팅 시스템에는 태양 전지판을 청소하는 데 편리한 유지 보수용 통로가 있기 때문입니다. 다섯째, 관광 효과로써 깔끔하고 아름답게 배치된 전지판 배열은 많은 관광객들을 끌어 모읍니다. 여섯째, 그늘 회피가 되는데요. 수면은 개방되어 있어 나무나 산 등의 그늘 효과를 방지할 수 있지요. 일곱째, 전기 소비에 편리한 이점이 있는데 댐 인근의 도시에서는 근처에서 전기를 소비할 수 있기에 편리합니다.
[앵커]
말씀 하신 것을 들어보면 태양광발전의 문제점이라 꼽히는 점들을 거의 다 해결 할 수 있는 아주 좋은 방법 인 것 같은데요. 하지만 환경에 영향이 없는지 궁금합니다, 물 위에 그런 시설들을 띄운다 하면 물에 어떤 안 좋은 영향이 가지 않을까요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 물론 부유식 태양광 발전에도 단점이 있습니다. 캘리포니아 데이비스대학의 레베카 에르난데스 교수는 부유식 태양 에너지의 잠재적인 환경에 미치는 영향에 대해 연구해왔는데요. 그는 부유식 전지 패널들이 앉아 있는 플라스틱 부유물이 시간이 지남에 따라 퇴화되어 수역에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있을 것으로 분석했는데요. 이 외에도 기존에 육지에 설치했던 것보다 설치 비용이 비싸고, 25년 이상 물 위에 태양광 패널을 고정시켜야 하므로 높은 내식성, 긴 수명, 높은 부하 용량 등을 필요로 합니다.
[앵커]
이런 단점이 있는 것에도 불구하고 많은 나라들이
현재 부유식 태양광 발전에 투자를 하고 있는 것으로 알고 있는데요. 주로 어느 나라에서 많은 관심을 보이고 있나요?
[반기성 / 케이웨더 예보센터장]
네, 중국이나 동남아시아 국가들이 부유식 태양광 발전에 많은 투자를 하고 있는데요. 태국의 경우 2021년에 시린드호른 저수지에 세계 최대 규모의 부유식 태양광 발전 시스템을 구축했구요. 태국 전력개발공사(EGAT)는 2037년까지 태국 주요 댐 중 9개 댐에 16개의 프로젝트를 추진하여 총 2,725MW 규모의 부유식 태양광 발전소를 설치할 계획입니다. 싱가포르는 텐게 저수지에 60MW 용량의 부유식 태양광 발전소를 가동했으며 4개의 다른 부유식 태양광발전소 프로젝트가 진행 중입니다. 인도의 경우 옴카레슈와르 댐 위에 600MW의 거대한 부유식 태양광 발전소를 2023년까지 완공할 계획입니다. 우리나라도 부유식 태양광 발전에 많은 관심을 가지고 있는데요. 경남 합천댐에도 수상 태양광 발전소가 있죠. 이곳에는 9만2,000개 이상의 태양광 패널이 거대한 꽃의 형상을 이뤄 물 위에 떠 있는데요. 이 발전소를 만든 한화솔루션에 따르면 이 발전소에서는 설비 용량은 41㎿이며, 연간 약 56GWh 수준의 전력을 생산하고 있으며 이는 2만 가구가 1년 동안 사용할 수 있는 전력량이라고 합니다. 올해 3월 1일에 블룸버그통신은 석탄 중독인 한국에 희망을 주는 거대한 부유식 태양광발전소”라는 제목의 기사를 올렸는데요. 탄소 중립을 이루기 위해서는 엄청난 양의 신재생에너지가 필요한데, 한국처럼 신재생에너지 확보에 어려움을 겪고 있는 나라에서는 부유식 태양열 발전소가 해결책이 될 수 있다"고 보도했습니다. 작년 11월에 있었던 발전소 준공식에서, 문재인 전 대통령은 "부유식 태양열은 한국이 9.4기가와트, 즉 9기의 원자로에 상당하는 잠재력을 가지고 2050년까지 탄소중립이 되겠다는 목표를 달성하는 데 도움을 줄 수 있다."고 말했는데요. 한화는 자체적으로 태양광 모듈생산을 하면서 합천댐 저수지 이후에는 63㎿의 고흥호 부유식 태양광 발전소를 건설하고 있습니다.
[앵커]
신재생에너지로의 전환은 피할 수 없는 흐름인 만큼 우리도 선제적인 대응이 필요하겠습니다.
<날씨학개론> 케이웨더 반기성 센터장과 함께 했습니다. 고맙습니다.
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