에너지경제

손충렬 세계풍력협회 부회장(인하대 명예교수)

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손충렬 세계풍력협회 부회장(인하대 명예교수)



이번 국정감사에서는 탈원전 논란이 중심이 됐지만 재생에너지의 한계에 대한 지적도 많이 제기됐다. 특히 태풍과 비바람으로 인한 풍력과 태양광 발전기의 파손 등에 대한 대책마련이 촉구됐다.

지난여름 태풍 솔릭이 내습해(풍속 40m/sec이상), 풍력의 섬이라 불리는 제주도에 피해가 심각했다. 이럴 때이면 풍력 발전기의 날개가 부러져 나가지 않을까 하는 염려를 하게 된다. 특히 비바람을 동반하는 돌풍성 태풍의 비바람은 풍력 발전기를 마구 쥐고 흔들 듯 휘몰아 치고 때리기도 하기 때문에 매우 심도 있게 주시하고 제어 해야만 한다. 마치 자동차나 비행기가 비 바람속 운전을 잘 해야만 하는 것과 같다.

다행히 국내에선 태풍으로 손상되거나, 사고를 유발한 풍력발전기가 한대도 없었다. 현대의 풍력발전기가 운전모니터링을 통해 원격조정이 될수 있기 때문에 어느 정도 사전에 모든 예상사고 사전방지 시스템을 가동 시킬 수 있기 때문이다.

통상 일반인들에겐 풍차라고 알려져 있는 풍력발전기는 그 구성이 바람이 불면 회전 할 수 있게 되는 날개(일반적으로 풍력발전기용 풍차는 날개가 3개)와 이와 함께 돌아가는 축으로 구성된다. 이들을 받쳐주는 베어링이 기어박스와 연결돼 고속으로 발전기를 돌리게 돼있다. 바람이 잘 불어주면 풍력발전기는 전기를 효율적으로 생산하게 된다. 그러나 돌풍과 같은 태풍의 비바람은 엄청난 속도로 불기 때문에 구조적 안정성 검토를 초기 설계 때부터 해야 한다. 따라서 국제적으로 인증된 국제표준규격에 의해 설계가 되고, 국제적 인증기관에 의해 검토돼 설계와 제작 인증을 받게 돼 있는 것이다. 이 모든 것은 인명과 관계돼 있는 만큼 모든 구조물은 까다로운 안전기준을 만족 해야만 된다. 이후 전문기술자가 제작, 조립해 시운전을 거쳐 풍력발전단지에 운송돼 설치된다. 그러나 만에 하나, 날개 제작시 모르는 사이에 작은 실수가 발생한다면, 발전기 운전중 날개가 부러지는 엄청난 재해가 발생 할수 있다. 그래서 모든 부품제작품들은 엄밀한 검증을 통해 생산하게 돼 있다. 풍력발전기 규모가 점점 더 커져가고 있기 때문에 더욱 정밀한 제작이 요구된다. 그러나 안심 할 수 있는 것은 설계안전도가 국제표준화 돼 있다는 점이다.

태풍이 엄청난 속도를 내며 풍력단지에 진입해 한계 운전속도에 도달하면, 풍력발전기의 안전을 위해 회전을 중지시키고, 바람이 거침없이 풍력발전기를 통과 하도록 안정위치로 정지 시킨다. 용량이 적은 풍력발전기는 날개도 짧아 빨리 돌개 되어 있어 가까이 있으면 선풍기보단 좀 시끄럽게 소리가 들리기도 하나, 대형 풍력발전기는 날개가 커 매우 천천히 회전하면서 돌아 가게 되어 있다. 이렇듯 태풍이 아닌 바람은 친환경 에너지원인 바람이 되고, 무상으로 원료인 바람을 얻게되어 전기를 생산하게 되는 것이다.

바람과 같은 재생에너지는 자연으로부터 얻는 공급 자체가 안정적이고 고갈되지않는 독립적 에너지원이다. 그러기에 국내와 같이 해외로부터 에너지수입이 95%넘는 현실을 감안 한다면, 재생에너지야 말로 근 현대적인 경쟁력 있는 에너지전환의 근원이 될 것이다. 에너지 전환의 일원으로서 재생에너지를 이용하기위한 산업은 청정에너지 생산과 함께 후세에 아주 깨끗한 재생에너지 생산 체제를 상속케 해줄 것이다. 이러한 산업의 활성화를 통해 고용창출과 지역경제 발전을 동반하게 하는 활역소로써 원자력이나 화석연료 에너지 산업을 통한 일자리 창출보다 훨신 많아 지고 있다.

기후변화로 인해 매년 대형 태풍이 닥칠 가능성이 크다. 제주도 뿐만 아니라, 그 어느 지역에서라도 피해 발생을 막을 수 있도록 준비해야만 하겠다.

우리나라에 설치되어 있는 육상과 해상풍력발전 용량은 이제 겨우 1,2GW 정도다. 그래도 치명적 날을 세운 태풍과 모진 비바람에도 묵묵히 견뎌내며 전기 에너지를 생산하고 날개가 돌아가며 의연히 우뚝 자리잡고 있는 풍력발전기들이 국내에 있어, 에너지 전환의 의미를 되 새겨 주고 있다. 풍력뿐만 아니라 타 재생에너지단지에서도 여러 자연재해에 만반의 준비로 대비해 에너지전환의 중심 역할을 잘 수행하도록 해야 한다.

     
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