[인더스트리뉴스 정한교 기자] 수상태양광 구조물 전문기업이라는 목적 아래 2012년 설립된 신화이앤이는 대부분의 국내 소재 태양광 구조물 기업들과는 다르게 오롯이 수상태양광 구조물만을 취급하고 있다.

신화이앤이 황성태 대표는 “국내 여건상 육상태양광은 한계가 있다고 판단, 오직 수상태양광 구조물만 전문적으로 취급하는 회사를 설립했다”며, “최근 새만금 등 국내에 대규모 수상태양광발전소 프로젝트가 진행 중인데, 그동안 우리가 쌓아온 경험과 기술력을 바탕으로 국내 수상태양광이 한 단계 더 발전하는데 일조했으면 한다”고 설명했다.

신화이앤이는 업계 최초로 수상태양광 구조물 관련 건설신기술(NET)을 취득하며, 방조제, 저수지, 댐 등 해수 및 담수를 비롯한 다양한 수면조건에서의 수상태양광발전소 시공사례를 보유 중이다.

신화이앤이 황성태 대표 [사진=인더스트리뉴스]

특히, 신화이앤이의 구조물은 파고, 태풍 등 자연조건이 열악한 환경에서 뛰어난 기술력을 보여주고 있다. 신화이앤이가 다루는 구조물 소재는 고내구성 강재인 섬유강화복합재(Fiber Reinforced Polymer, FRP)로, 습윤 및 염해환경에서 내구성이 우수해 수상태양광발전소 운영에 최적의 모습을 보이기 때문이다.

황성태 대표는 “FRP는 최근 대부분의 국내 태양광 구조물 기업들이 사용하는 포스맥(PosMac)에 비해 가볍고, 부식에 강하다는 장점에 반해 포스맥 대비 기본 소재 가격이 비싸고, 건축물 등엔 적합하지 않아 범용성이 있는 소재가 아니라는 단점이 있다”며, “그러나 수상태양광발전소에 있어선 아주 적합한 소재라고 생각한다”고 말했다.

신화이앤이가 공급 중인 수상태양광 구조물의 특징은?

신화이앤이는 횡방향보가 설치된 수직재와 받침부재를 가로·세로 방향으로 구조재가 연속된 평면프레임 상부에 고정하는 기술을 보유하고 있다. 횡방향보와 받침부재 사이에 태양광모듈을 설치하며, 평면프레임 하부에 부력체가 결합된 FRP 단위 프레임구조물을 일체로 인양해 수상에 설치한 후 수상에서 단위 프레임구조물을 서로 힌지 연결하는 내수면 수상 부유식 태양광발전 모듈의 지지구조물 공법이다.

또한, 이 신기술은 평면프레임 구조재를 연속 배치한 단위구조물로 구성해 단위구조물을 일체로 인양 시공하며, 단위구조물을 수상에서 힌지로 연결함으로써 수면의 움직임에 의해 발생하는 응력을 최소화시킨다. 즉, 경첩처럼 힌지로 연결해 파랑 등 물의 상하 움직임에 따라 유연하게 움직일 수 있게 하되 옆으로는 서로 고정시켜 안정적으로 물 위에 떠 있도록 한다.

신화이앤이가 다루는 FRP 소재는 무엇인가?

신화이앤이의 수상태양광발전 구조물은 태양광 모듈을 지지하는 구조물과 구조물의 하중을 수중으로 전달하는 부력체로 구성되는 프레임 형태를 사용하고 있다. 구조물을 구성하는 모든 자재는 수도법 시행령 제24조에 따른 ‘위생안전기준’을 만족하는 제품만을 사용하고 있어 REC 가중치 조건을 만족시키면서 환경훼손을 최소화하고 있다.

특히, 수상이라는 습윤 조건에서 부식 등의 내구성을 확보하기 위해 현장조건을 고려해 차별화된 프레임 구조재를 적용하고 있다. 저수지, 댐 등의 담수조건에서는 고내구성 강재인 포스맥을 구조재(Structural Member)로 활용하고 있으며, 보다 열악한 해양 등의 염해조건에서는 FRP를 구조재로 사용해 부식 등에 대한 내구성을 증대시켰다. 프레임 하부에 설치되는 부력체는 내부를 밀실하게 충전시켜 부력체의 파손과 관계없이 장기간 발전소의 안정적 운영이 가능하도록 설계했다.

황성태 대표가 FRP 소재가 적용된 구조물에 대해 설명하고 있다. 황 대표는 “FRP는 해양 등 습윤 및 염해환경에서 우수한 내구성을 보여준다”고 설명했다. [사진=인더스트리뉴스]

수상태양광발전소의 가장 큰 관심은 안정성이다.

신화이앤이는 기상조건 뿐만 아니라 현장 지형조건 등을 모두 고려해 설계, 시공을 진행하고 있다. 또한, 하중이 집중되는 계류시스템에 하중이 집중되지 않도록 하중을 분산시킬 수 있는 구조시스템을 적용하고 있으며, 유효한 계류력이 유지될 수 있도록 자연 하중을 이용해 복원될 수 있는 이완 계류시스템으로 구성하고 있다. 따라서 구조물에 재하되는 하중이 분산돼 구조적 안전성을 확보할 수 있고, 발전소 변위를 최소화시켜 안정적 운영이 가능하다.

수상태양광 구조물에 있어 가장 노력하는 부분은 무엇인가?

수상태양광발전은 육상태양광발전과는 달리 하중전달 구조에서 큰 차이를 보이고 있다. 특히, 수상태양광발전소에 재하되는 모든 수평방향 하중은 계류를 통해 전달되므로 발전소 전체에 재하되는 하중이 중첩돼 집중되는 현상을 나타내므로 안전성 측면에서 보다 면밀한 검토가 필요하다.

이전까지만 해도 수상태양광발전 구조물에 대한 검토가 선행되지 못한 상태에서 육상태양광발전 구조물과 같이 판단해 설치를 진행하며, 안전성 측면에서 우려의 목소리가 높았다. 그러나 최근 태양광 관련 기관에서 수상태양광발전 구조물에 대한 안전성에 문제를 제기하고 보다 안전성을 강화하려는 노력이 시도되고 있고, 안전성 관련 기준을 도입하려는 시도가 끊임없이 지속되고 있다. 따라서 장기적인 측면에서 내구성, 구조적 안전성이 확보된 시스템의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

현재 국내에서는 프레임형과 부력일체형의 2가지 형태에 대한 부력체 개발에 집중하며, 모두가 수상태양광 구조물로 무난하다고 판단하고 있다. 다만 수면의 조건을 감안해 구조물 형태를 결정하는 지혜는 필요하다고 생각한다. 저수지 같은 담수와 해수는 구조물 형태는 물론 소재까지도 물의 조건에 맞는 소재를 적용해야 한다. 예를 들어, 염도가 높은 대형 방조제 내수면의 경우 제반 기후 조건을 감안해 구조물이 튼튼함과 동시에 부식되지 않는 소재를 사용해야 준공 후에도 장기간 문제가 없을 것이라고 생각한다.

신화이앤이가 시공한 3.5MW 규모의 당진화력 제2회처리장 전경. 황성태 대표는 “용도가 전혀 없는 저수지 등을 활용해 수상태양광발전소를 설치하는 것은 아주 좋은 아이디어”라며, “까다로운 관련 법안을 완화해 이러한 아이디어가 많이 활용됐으면 한다”고 설명했다. [사진=신화이앤이]

신화이앤이의 2020년 계획은 무엇인가?

신화이앤이는 지난해부터 한수원의 양수댐 두 곳에 수상태양광발전소 설치를 준비 중이었다. 이를 올해 상반기 내에 착공할 계획이며, 현재 가장 높은 관심을 받고 있는 새만금 수상태양광 사업에 참여하기 위한 준비에 열을 올리고 있다. 당장 해외 시장 진출을 위해 노력하기 보단 우선적으로 국내 시장에서 뚜렷한 성과를 올리기 위해 집중할 계획이다.

특히, 올해부턴 새만금 수상태양광 사업에 많은 시간을 할애할 계획이다. 회사 설립부터 현재까지, 오직 수상태양광 발전에 노력을 기울였던 우리의 경험과 노하우, 기술력이 새만금에 많은 도움을 주었으면 한다.

단순히 우리의 이익을 위해서 새만금 사업을 진행하겠다는 것이 아니다. 새만금 상공엔 하루에만 수백 대의 비행기가 지나다닌다. 유럽 등 세계 각국에서 출발한 세계인들이 비행기에서 새만금을 바라보는 것이다. 새만금 수상태양광발전소가 20년이 지나도록 파손 없이 아름다운 모습을 뽐내 국가적인 위상을 새울 수 있도록 신화이앤이가 도움을 주고 싶다.

[정한교 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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