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아이앤아이월드, 무회전축 회전식 수상태양광 ‘세계최초’

호주에 2MW 급 회전식 수상태양광 선보일 터

[솔라투데이 박관희 기자] 올해 국내시장은 물론 해외시장 진출을 본격화 한 그의 출사표를 들어봤다.

   
  ▲ 아이앤아이월드 김민우 대표  

무회전축 회전식 수상태양광발전은 무엇인가?
‘무회전축 회전식 수상태양광 발전기술’은 성균관대학교의 지원을 받아서 아이앤아이월드가 세계 최초로 개발에 성공한 기술이다.
회전식 수상태양광은 수면 위에 있는 발전시설 전체를 태양을 따라 회전해 발전량을 극대화시키는 기술이고, 육상 고정식 대비 30% 이상 발전량이 증가하는 장점이 있는 것으로 알려져 있다. 다만 국내외 회전식 수상태양광은 회전축을 중심으로 돌아가는 방식이라 저수지 바닥에 파일을 박아 공사비용이 증가하고, 가동 후에는 부력체의 동요 및 충돌로 인해 유지관리가 어려운 단점이 있다.

이에 반해 무회전축 회전식 수상태양광 발전기술은 회전축 없이 발전시설 전체를 회전시킴으로써 구동시스템을 보다 간결화 했고, 회전을 위한 전력소모량을 줄여 비용을 절감한 시스템이다. 유지관리도 회전축을 이용한 방식에 비해 편리할뿐더러 발전량을 대폭 증가시킨 첨단의 융복합기술이라고 하겠다.

무회전축 회전 방식이 적용된 사례는?
지난해 8월 6kW 규모(회전식 3kW, 고정식 3kW) 무회전축 회전식 수상태양광 발전시설을 수원 성균관대학교 자연캠퍼스 인근 일월저수지에 구축했다. 수상태양광 연구를 위한 실증단지도 계획 중이고, 관련 소식이 전해져 발전업체들로부터 제휴 제안이 계속되고 있어, 협력방안에 대해 검토 중에 있다.
이와 동시에 해외 사업도 추진하고 있다. 투자자들과 협상이 완료되는 대로 구체화 될 것으로 보인다. 이 밖에 국내 시민햇빛발전조합과의 협력사업도 추진하고 있다.

   
  ▲ 일월저수지 무회전축 회전식 수상태양광 전경  

회전식 수상태양광 발전간 차이는 무엇인가?
일단 무회전축은 공사비가 상대적으로 저렴하다. 회전축, 회전프레임 방식은 앞서 언급한대로 무회전축에 비해 공정이 좀 더 복잡해 단순 비용만을 비교할 때 무회전축에 비해 더 많은 경비가 소요된다고 하겠다.
같은 이유로 유지보수면에서도 무회전축이 유리하다. 무회전축은 유지보수에 따르는 시간과 작업 강도가 회전축, 회전 프레임에 비해 단순하고 간단하다. 무회전축은 회전축이 없이 발전시설이 회전하는 방식이라 전력소모량도 최소화 되는 장점이 있다.
끝으로 회전축 발전방식이 100kW 등 소규모 발전시설에 한해 적용되지만 무회전축은 규모의 제한이 없다는 특징을 갖고 있다.

 

 

   
  ▲ 복원력을 강화한 계류장치 모습  

수상태양광 분야에서 요구되는 기술이라면?
우선 계류기술을 들 수 있다. 수상태양광 발전시설이 위치한 환경은 바람과 파도 등의 외력에 대응하고 수위변화를 극복해야 한다. 이런 과정에서 정남향을 지향해야 하고, 위치 이탈을 방지할 수 있는 제어 기술력도 함께 요구되기 때문이다.
육상 태양광의 경우 공사비가 저렴하고 설치가 용이하지만, 태양광발전 시설의 포화로 부지확보 문제가 있다. 아직은 육상 대비 고가인 시공단가를 30% 이상의 발전효율을 증가시켜 극복할 수 있는 회전기술이 사업성을 높여주는 방법이라고 생각한다. 수상태양광 발전이 장기적이면서 안정적인 발전과 수익이 요구되는 사업인 만큼 회전기술이 수상태양광 발전에 가장 효과적인 발전방식이라고 판단된다.

이 밖에 대규모 수상태양광 발전시설의 경우, 새의 분비물 등으로 인한 전기생산량 감소가 이슈가 되고 있다. 효율과 발전량을 일정하게 유지할 수 있는 유지관리 기술도 수상태양광 발전에서 중요한 기술 영역에 해당한다. 마찬가지로 회전기술을 이용한다면 환경요인으로 인한 발전효율 감소문제도 해결할 수 있게 된다.

수상태양광이 환경에 미치는 영향은?
그동안 한국환경정책·평가연구원, K-water 등의 기관에서 수상태양광 발전에 따른 환경영향에 대한 연구가 진행된바 있다. 이들 보고서에 따르면 수상태양광 발전시설에 따른 수변환경에 대한 영향이 매우 미미하다는 결론을 확인할 수 있다. 이런 자료를 근거로 농어촌공사의 수면 임대사업이 추진되고, 수상태양광 산업이 활성화 되었다고 생각한다.
다만 서울에 있는 석촌호수와 같이 저수지 바닥면에 파일을 박아 파이핑 현상※이 발생되는 사례로 볼 때 이를 방지하는 제도 보완이 필요할 것으로 보인다. 임대사업 신청시 사업계획서에 포함한 기술이 실제 공사에 반영·적용되도록 사후관리가 중요할 것으로 보인다.

올해 주요 사업 계획은?
국내의 경우, 앞서 언급한 대로 시민햇빛발전조합과 100~200kW급 회전식 수상태양광사업을 추진하고 있다.
대상지는 경기도 내 저수지로, 가급적 빠른 시간 안에 주민공청회를 개최할 생각이다. 해외 사업의 경우, 호주에 2MW급 회전식 수상태양광 프로젝트를 준비하고 있다. 다소 의아할 수 있겠지만 호주도 대표적인 물 부족 국가이다. 대규모의 수상태양광 발전사업의 수요가 있고, 사업성도 있다고 판단된다.
※파이핑 현상(Piping) : 수평으로 모래지반이 다공질 상태가 되어 지반 내에 파이프 모양의 물길이 뚫리게 되는 현상

 

 

 

[박관희 기자 (editor@infothe.com)]

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