[아주 쉬운 뉴스 Q&A] 물 위에 떠 있는 태양광, 왜 필요한가요?

합천댐에 적용할 예정인 매화 디자인의 수상태양광 [사진=환경부 제공]

오는 2030년까지 5개 댐에 수상태양광이 들어섭니다.

환경부는 친환경 재생에너지인 수상태양광의 확산을 위해 올해부터 3년간 합천댐, 군위댐, 충주댐, 소양강댐, 임하댐 등 5개 댐에 총 147.4MW 규모에 이르는 수상태양광 착공을 추진합니다. 

보통 태양광은 주택이나 건물에 설치된 것이 일반적입니다. 그런데 이 패널을 왜 굳이 물 위에 설치해야 할까요? 이를 이해하려면 수상태양광이 무엇인지 먼저 살펴보겠습니다. 
 

Q. 수상태양광은 무엇인가요?

수상태양광이란 태양에너지와 해양기술이 결합한 융복합 시설로 태양광 모듈을 댐·저수지 등 수면을 활용해 설치하는 친환경 발전시설입니다.

수상태양광은 △태양빛을 받아 전기를 생산하는 태양광 모듈 △모듈이 수면에 떠 있을 수 있게 하는 부유체 △모듈과 부유체를 바람·수위 등 외력에 대응해 정남향을 유지하게 하는 계류장치 △생산된 전기를 보내는 전기설비로 구성됩니다.

수상태양광은 구조가 간단해 별도의 토목공사나 산림 훼손 없이 설치할 수 있고, 온도가 낮을수록 효율이 높은 모듈 소자의 특성상 냉각 효과가 발생하는 수면에서의 효율이 육상보다 높은 장점이 있습니다. 

Q. 수상태양광은 얼마나 개발됐나요?

전 세계적으로 수상태양광은 2.4GW 이상 설치된 것으로 추정됩니다. 현재 수상태양광을 가장 활발하게 개발하고 있는 나라는 중국으로 전 세계 수상태양광의 약 50% 이상을 개발하고 있습니다.

수상태양광 설치가 가능한 수면의 1% 정도만 개발돼도 400GW를 개발할 수 있다고 하는데요. 400GW는 연간 30년생 소나무 366억 그루의 흡수량이며, 우리나라 국민 5억3000만명이 매년 사용하는 전력 규모입니다. 얼마나 많은지 가늠할 수 있겠죠?

국내 수상태양광은 국가, 공공기관이 관리하는 수면을 중심으로 개발되고 있으며, 한국농어촌공사는 농업용 저수지를 활용해 개발 중입니다. 대표적인 수상태양광 사업자인 한국수자원공사는 관리 중인 다목적댐을 활용해 합천댐·보령댐·충주댐에 수상태양광 5.5MW를 설치·운영 중입니다. 특히 합천댐의 경우 국내 댐 최대 규모인 40MW급의 주민참여형 수상태양광 사업을 추진 중이며, 오는 12월 준공할 예정입니다. 

Q3. 중금속 유출 등으로 인한 환경적 문제는 없는 것인가요?

한국환경정책‧평가연구원(KEI)에서 합천댐 수상태양광 시설에 대해 환경 모니터링을 한 결과, 최초 설치부터 현재까지 수질과 수생태계에 영향이 없는 것으로 확인됐습니다. 

연구 결과에 따르면 수상태양광은 수질, 퇴적물, 수생태, 기자재 용출 등 분야에서 부정적인 영향을 주지 않는다는 사실이 입증됐습니다. 또 수상태양광 기자재에 적용하는 환경 기준은 먹는물 수질 기준보다 10배 이상 강화된 ‘수도용 자재 위생안전기준’에 적합한 제품만 사용토록 의무화돼 있습니다. 

Q. 일각에서는 수상태양광이 녹조를 유발한다는 지적이 있는데 사실인가요?

수상태양광으로 인해 조류가 발생할 수 있다는 내용을 담은 2018년 영국왕립학회보는 현행 수상태양광 설치 환경과는 완전히 달라 녹조 발생 실험 결과를 일반화해 적용하기는 곤란합니다. 

논문은 수심 1.5m 실험용 연못에 수면의 56~75%를 불투명 가리개를 설치해 실험 결과를 도출한 반면, 수자원공사의 수상태양광은 수심이 20m 이상으로 댐 수면의 10% 내외만 설치되고 모듈 간 이격 등을 통해 햇빛이 투과할 수 있는 충분한 수면 공간을 확보 중입니다. 

이와 별개로 한국수자원공사가 댐 내 설치한 수상태양광에 대한 환경모니터링을 했는데, 녹조 발생에 미치는 영향은 없는 것으로 확인됐습니다. 

Q. 태풍·홍수 등 자연재해에 의한 파손 우려는 없을까요?

수상태양광은 국토교통부 '건축구조기준' 등 관련 기준과 '해양 및 항만설계기준'의 풍속·파랑 등 설계환경을 고려해 자연재해에도 안전하도록 설치했습니다. 

수상태양광 설비를 수상에 떠 있게 해주는 부유체의 경우 최대 순간풍속 52.5m/s를 적용해 2 이상의 안전율을 확보하도록 했습니다. 댐의 풍속과 파랑고 등 설치 환경을 고려해 구조해석 전문기관에 구조 검토를 의뢰하고 안전성을 검증받기도 했습니다. 

또 애초에 설치할 때 저수지 내 유수의 흐름에 영향이 없고 부유물이 발생하지 않는 위치를 검토해 적지를 선정했습니다. 실제로 과거 한반도 인근을 통과한 태풍에도 한국수자원공사 수상태양광 발전시설은 설비 피해가 없었습니다. 

Q. 운영이 끝난 시설은 어떻게 폐기할 예정인지요?

수상태양광 시설의 통상 운영기간은 20년인데요. 운영기간이 종료되면 태양광 설비 노후도를 진단해 지속 운영 여부를 결정합니다. 

수상태양광 설비의 주요 자재는 태양광 패널, 구조체, 부력체인데 모두 재활용이 가능합니다. 사업이 종료되면 태양광 설치 이전의 환경으로 원상 복구도 가능합니다. 

환경부는 오는 2023년부터 태양광 패널에 대해 생산자책임재활용제도(EPR)를 시행할 계획입니다. 산업통상자원부에서도 태양광 폐모듈 상용화 기술 개발 등을 위해 태양광재활용센터 조성 사업을 추진 중입니다. 정부는 향후 발생하는 태양광 폐패널을 이 시스템을 통해 친환경적으로 재활용할 예정입니다. 

Q. 수상태양광 인근 주민에게 주어지는 혜택은 무엇이 있나요?

댐 주변 지역에서 생활하고 있는 주민 대부분은 경제 개발에 소외되고 낙후된 환경에서 거주 중입니다. 댐 주변 거주민들을 위해 수상태양광에서 발생하는 발전 수익을 공유하는 주민참여형 사업이 추진되고 있습니다.

대표적인 예로 수자원공사에서 관리하는 합천댐에 신규로 추진하고 있는 40MW급 사업의 경우 지역주민이 대출 형태로 투자해 참여 비율에 따라 최대 10%의 이자수익을 받게 됩니다.

뿐만 아니라 기존의 단순 사각형 형태의 디자인이 아닌 지역별로 특색을 살린 디자인을 적용해 지역의 상징성을 강조하고, 지역 관광과 연계해 수상태양광의 관광 자원화로 장기적인 지역발전에도 긍정적으로 작용합니다.