전세계 해상풍력 관심 집중
지경부, 로드맵 완성 초읽기
정부·업계 사업육성 서둘러야
신재생에너지가 전세계적으로 초미의 관심사가 되고 있는 지금 유럽을 중심으로 해상풍력이 뜨고 있다. 육상풍력에 비해 훨씬 거대한 규모를 갖춘 해상풍력은 상업성에 있어서도 그 잠재적 규모가 상상을 초월해 국내 풍력기업들이 해상풍력산업을 주목하고 있다.
본지는 이러한 시기에 맞춰 국내외 해상풍력 현황을 살펴보고 향후 전망과 과제를 짚어보는 자리를 마련했다. - 편집자 주
해상풍력은 현재 유럽 및 미국, 일본, 중국 등 신재생에너지 강국들이 대규모 투자를 통해 추진하고 있는 새롭고 거대한 신재생에너지원이다.
육지보다 바람이 일정하며 강하게 분다는 장점 덕분에 바다 위에 타워를 설치해 풍력으로 전기를 생산하는 것이 훨씬 효율적이라고 판단한 선진국들은 오래전부터 해상풍력에 많은 연구와 투자를 해 왔다.
우리나라도 해상풍력의 가능성을 주목하고 정부, 기업, 학계에서 이에 대한 철저한 준비를 하고 있다. 올해 초 지경부는 해상풍력로드맵의 발표를 당초 8월말로 예정했으나 의견수렴 및 보완을 이유로 이를 연기한 바 있다.
▲해상풍력에 흠뻑 빠진 유럽
유럽은 신재생에너지의 메카 답게 해상풍력 분야에서도 상당한 수준의 성과를 올리고 있다. 전문가들은 오는 2020년에 유럽 풍력발전의 약 25%를 해상풍력이 차지할 것으로 내다보고 있다.
KOTRA에 따르면 지난해 EU 해상풍력발전시설의 용량은 2008년보다 54%나 급증한 것으로 조사됐다. 지난해 신규 설치된 해상풍력발전 시설은 약 577MW에 달한다.
현재 EU 내 9개국 38개 단지가 조성돼 있는 해상풍력시설은 지난해 말 기준 총 누적 시설용량 2,056MW이며 영국 882.8MW, 덴마크 639.15MW로 이 두 나라가 특히 압도적인 보급률을 보이고 있다.
영국은 세계에서 가장 많은 해상풍력발전 설비용량을 보유하고 있다. 2008년 194MW, 2009년 104MW를 설치, 총 688MW의 설비용량을 보유하고 있다. 영국은 오는 2020년까지 육상·해상을 합쳐 총 풍력발전설비 용량을 33GW까지 늘린다는 목표를 세우고 있다.
덴마크는 풍력발전이 전체 전력 수요의 20%를 담당하고 있으며 2050년까지 모든 전력을 신재생에너지로 공급한다는 계획이다.
지난 1981년부터 해상풍력발전을 도입한 덴마크는 2030년까지 4GW 이상의 해상풍력발전단지 건설을 계획하고 있다. 지난해까지 총 설비용량은 663.6MW며 2009년 한 해만 237MW를 설치했다.
독일은 2030년까지 설비용량 20~25GW를 달성한다는 계획이다. 2012년까지 1.5GW, 2015년까지 3GW, 그리고 2020년까지 10GW를 달성하고 2030년께 20~25GW까지 점진적으로 확대한다는 목표다. 독일연방정부는 초대형 해상풍력시스템의 기술적·경제적 타당성을 검증하기 위해 독일 최초의 해상풍력발전 시범단지 프로젝트인 ‘알파벤투스’를 진행하고 있다.
지난해 시범가동에 들어간 이 프로젝트에서는 연구프로그램 RAVE(Research at Alpha Ventus)를 통해, 설치된 풍력발전기의 각 요소에 대한 응력·가속도·소음·수로·수압 등을 계측한다.
특히 북유럽의 북해(North Sea)는 바람이 강하고 수심이 낮아서 해상풍력 발전에 최적의 조건을 지녔다는 것이 전문가들의 평가다.
해상풍력 설치가 활발한 국가들은 대부분 근해 수심이 20m 이내로 얕은 편이다. 반면 해상풍력 보급이 부진한 스페인의 경우 연안이 100m 이상의 깊은 수심이다. 때문에 스페인은 Iberdrola, Acciona 등 스페인 신재생에너지기업들은 심해 설치가 가능한 부유식(floating)풍력발전기술을 개발 중이다.
현재 유럽 각국에서 해상풍력발전은 공간적 제한, 부지 선정의 어려움, 소음 및 진동에 따른 민원제기 등 육상 신재생에너지원이 가진 문제점들을 극복하고 있어 연구·개발이 활발히 진행되고 있다.
유럽풍력협회(EWEA)에 따르면 올해 EU 해상풍력시장은 설비 기준 약 75% 성장이 예상되며 이후 매년 꾸준히 성장을 지속할 것으로 예상된다. 현재 건설 중인 해상풍력발전시설은 3,500MW에 달하며 이미 1만6,000MW가 건설승인을 확보했다.
유럽에서는 올해 상반기에만 총 333MW의 해상풍력발전기가 설치·운영되고 있으며 하반기에도 발전설비 설치가 크게 늘어날 전망이다.
2009년 말 기준 EU 국가들의 해상풍력발전 총 설비용량은 2056MW로 전년보다 54%가 늘었다.
유럽풍력에너지협회(EWEA)는 유럽에서 2020년까지 총 70GW의 해상풍력발전 설비가 설치될 것으로 내다보고 있다.
▲세계에 부는 해상풍력 바람
이처럼 유럽이 해상풍력발전단지를 활발히 건설하는 데 반해 타 지역은 비교적 더딘 행보를 보이고 있다. 하지만 최근 미국, 중국을 중심으로 대규모 해상풍력단지 조성이 급물살을 타고 있다.
미국 정부는 환경 훼손 등의 우려 때문에 수년간 반대에 부딪쳤던 미국 최초의 해상풍력발전단지 ‘케이프윈드’ 건설을 지난 5월 마침내 승인했다. 글로벌기업 GE는 해상풍력발전 분야에 약 5,000억원을 투입해 영국, 노르웨이, 스웨덴, 독일 등 유럽 4개국에서 4MW급 기어리스형 풍력발전기를 제조·설치하겠다고 밝힌 바 있다.
아시아 국가 중에서 주목해야 할 곳은 중국이다. 중국은 정부거대규모로 신재생에너지 사업을 추진하고 있으며 특히 풍력은 그 중에서도 가장 주목을 받고 있는 분야다.
최근 KOTRA의 분석자료에 따르면 중국은 미국, 러시아에 이은 세계 3위의 풍력자원 보유국이다. 지난해 특히 많은 풍력발전기를 설치하면서 25.8GW 규모를 가진 거대한 시장으로 성장했다. 2020년 중국의 풍력발전 용량은 100GW에 이를 것으로 예상되며 기존 육상풍력 위주에서 해상풍력 개발로 그 중심이 바뀔 전망이다.
지난해 중국국가에너지관리국(NEA)은 해안에 위치한 11개 지역 정부에 2020년까지 해상풍력발전계획서을 제출하도록 요구하기도 했다. 중국의 유망한 해상풍력발전 지역으로는 광둥성, 장쑤성, 저장성 등이 있다.
중국은 광둥성 루펭 근해에 8GW 규모의 거대 해상풍력발전단지를 건설할 계획이다. 이 사업에는 200억위안의 자금이 투입되며 240km2 면적에 풍력발전 터빈이 세워질 예정이다. 발전단지가 완공되면 중국 내 가장 큰 해상풍력발전소가 될 전망이다. 장쑤성 시정부는 2020년까지 10GW의 풍력발전소를 건설 할 예정이라고 밝힌 바 있으며 이 중 해상풍력발전소가 7GW를 차지할 전망이다.
2009년 현재 일본의 해상풍력발전 설비용량은 1MW다. 아직은 미미한 수준이지만 최근 일본 환경성은 2012년부터 해상풍력 시스템을 본격 도입할 계획이라고 밝힌 바 있다. 앞으로 매년 20억엔(270억원)의 자금을 투입해 연구개발(R&D)을 수행한다는 계획이다. 일본 환경성은 2014년까지 1단계 실험을 거쳐 송전성능·발전규모·전력내구성 등을 종합 검토한 후 상용화에 나선다.
정부는 8월말 발표 예정이던 해상풍력발전 실증로드맵을 세부의견 수렴 등을 이유로 이를 연기 했다.
해상풍력 단지 조성에 대한 정부의 로드맵 발표가 늦어지자 해상풍력 발전사업을 준비하던 지자체들과 풍력업체들은 구체적이고 핵심적인 내용을 담은 로드맵이 나올 수 있을지 우려하고 있는 분위기다.
부산시의 경우 2007년 사하구 다대포 앞 목도 인근 해상에 20MW규모의 해상풍력 발전단지 설립을 추진, 지난해 풍황자원 조사까지 모두 마쳤지만 지난해부터 국비보조가 중단된데다 로드맵 발표까지 연기되면서 사업추진에 난항을 겪고 있다.
제주도 또한 로드맵이 하루빨리 발표되길 기다리고 있다. 해상풍력으로 발전된 전력에 대한 매입단가가 정해져야 사업이 진행되기 때문이다.
현재 제주도에 해상풍력 발전사업이 진행되고 있는 곳은 월정리 인근 앞바다에 설치 중인 2MW와 3MW급 해상풍력 발전기 2기가 있으며 풍력발전 업체 ENC가 한경면 인근 바다에 풍력발전단지를 건설할 예정에 있다.
해상풍력사업을 계획 중인 풍력업체들도 사정은 마찬가지다. 정부의 구체적인 로드맵이 마련되지 않아 각 지자체들이 구상하고 있던 사업들의 진행이 미뤄지면서 기업들의 일감 확보가 어렵게 됐기 때문이다.
현재 지자체와 업계 모두 가장 중요한 전력매입단가에 촉각을 곤구세우고 있다. 현재 육상풍력은 kW당 105원으로 책정돼 있지만 해상풍력발전의 경우 전력 매입가격이 육상풍력의 배 이상이 돼야 상업성이 있다고 전문가들은 보고 있다.
업계의 한 관계자는 “육상풍력보다 상대적으로 비용이 많이 투입되는 해상풍력에 대해 정부의 추가 지원이 필요하다”라며 “육상풍력대비 최고 1.5배 정도의 별도지원방안이 마련돼야 사업이 가능할 것”이라고 밝혔다.
또한 이에 못지않게 중요한 것은 인허가 절차의 간소화다. 현재 주무부처가 통일되지 않아 지경부, 국토부, 환경부 등에서 각각 받아야 하는 해상풍력 관련 인허가는 총 19개에 달한다.
정부는 가장 핵심적인 매입단가 및 인허가 간소화 방안은 물론 풍력 관련 기술을 포함해 경제정책적인 부문까지 총망라, 상업화를 위한 ‘제대로 된’ 해상풍력 로드맵을 발표한다는 입장이다.
연기까지 해가면서 정부가 공을 들인 로드맵이 발표된 후 지자체와 업계 모두가 만족할 만한 내용을 담고 있을지 귀추가 주목되고 있다.
한편 현재 각 지자체들은 해상풍력발전단지 유치를 위해 적극 나서고 있는 모습이다. 전남도는 7∼8㎧에 이르는 서남권의 풍부한 풍량을 토대로 5GW 규모의 발전단지와 풍력발전 기자재를 공급하는 설비전용 산업단지를 조성한다는 내용의 5GW 풍력 프로젝트를 민선5기 역점 공약사업으로 추진하고 있다. 현재 45개 발전·설비·금융기업과 총 16조3,000억원 규모의 투자 협약을 체결한 상태다.
충남 태안 해상풍력발전단지에는 3.6MW급 풍력발전기 27기를 설치해 총 97.2MW의 설비용량을 달성한다는 목표룰 세우고 있다. 충남도 태안종합에너지특구 조성사업에 100MW급 해상풍력발전단지 건설이 포함된 것으로 2012년 말 완공을 목표로 추진 중이다.
인천은 ‘서해안권 종합발전계획’의 일환으로 무의 해상풍력발전단지 조성에 사업비 4,596억원을 책정한 바 있다. 2012년까지 무의도 부근 해역에 2.5㎿급 풍력발전기 39기를 설치해 인천시내 6만9,500가구가 연간 사용할 수 있는 전력을 생산한다는 계획이다.
부산은 남부발전과 함께 올해 타당성 검토를 마치고 2015년까지 목도 인근 해상에 20MW급 해상풍력발전 시범단지를 조성한다는 계획이다. 또 다대포 앞바다에도 대규모 해상풍력발전단지를 만든다는 목표를 세웠다.
경북 포항이 계획하고 있는 해상풍력발전단지는 영일만(10기)과 호미곳(15기)이다. 동해안 수심(30~40m)이 서해(15m)보다 깊고 조류의 흐름이 세기 때문에 지주형식이 아닌 바지선 위에 건설하는 ‘해상 부유식’이 검토되고 있다.
제주도는 김녕 해상풍력발전단지 건설을 추진하고 있다. 우선 3MW급 해상풍력발전기 2기를 설치해 시범단지를 조성하고 2013년까지 8기를 추가해 총 30MW급 해상풍력발전단지를 완성한다는 목표다. 제주 풍력발전사업에는 한국수력원자력과 두산중공업이 참여하고 있다. 두산중공업은 이곳에서 운용 중인 3MW급 풍력발전기의 실증시험을 마치고 상용화에 나선다고 밝힌 바 있다.
일단 정부에서는 서해안을 해상풍력단지 최적 조건지역으로 보고 있다. 수심이 얕고 풍량이 일정해 해상풍력발전에 유리한 조건을 갖추고 있으며 제주도와 달리 육지와의 접근성이 좋아 계통연계에 적합하다는 것.
특히 가장 중요한 비용문제의 경우 서해안은 수심이 얕아 시공비용이 적게 들고 또한 육지의 변전소와 가까운 것 또한 비용면에서 많이 유리하다는 분석이다.
수심이 깊으면 해저바닥에 지지대를 설치할 때 비용이 많이 들고 계통연계를 위한 케이블을 육지와 연결할때도 거리가 멀면 케이블 연장에 소요되는 비용이 그만큼 커지기 때문이다.
해상풍력단지 조성은 결코 쉬운게 아니라고 전문가들은 지적한다. 일단 풍력발전기를 고정시키기 위해 바다 밑에 구조물을 설치해야 하며 파도나 염분에 의한 침식 문제도 고려해야 한다. 해양 생태계 보존 및 안전한 선박 운항에도 신경을 써야 한다. 또한 가장 민감한 문제인 설치비용이 육상에 비해 거의 2배에 달하는데다 육지와의 계통연계 등 여러가지 기술적 장애가 산재해 있기 때문이다.
하지만 해상풍력의 높은 잠재적 경제성과 설치 및 계통연계 기술의 발달로 인해 해상풍력단지 조성은 전세계적으로 계속 늘어날 전망이다.
특히 우리나라의 경우 국토가 좁고 평지가 적은데다 바람의 세기도 불규칙적이어서 육상풍력 보다는 3면이 바다인 지형적 특성상 해상풍력의 잠재 가능성이 훨씬 높다는 것이 전문가들의 공통된 의견이다.
업계의 한 관계자는 “반도체 강국인 우리나라가 태양광분야에서 빠르게 성장했듯이 세계 1위의 중공업·조선기술을 갖고 있는 국내 기업들이 해상풍력사업에 대규모 투자를 할 경우 어렵지 않은 성장이 예상된다”고 말했다.
해상풍력단지가 대단위로 개발되고 풍력발전기들이 설치돼 풍력산업이 성행하게 되면 기반산업을 부흥시킬 수 있는 여건 조성이 이뤄짐과 동시에 고용창출이 이뤄져 지역경제가 활성화되는 등의 장점을 가지고 있다.
또 국내개발제품이 설치, 운영됨에 따라 기술적 노하우와 함께 실적이 쌓여 수출증대도 함께 이뤄지는 것은 물론 해상풍력산업의 특성상 해상에 설치가 이루어지기 때문에 비용 및 기술문제가 어느정도 해결된다면 대형화가 가능하며 대규모 발전 단지를 구축하는데도 용이하다는 강점도 보유하고 있다. 소음 같은 환경 민원 발생이 없다는 점도 장점으로 꼽히고 있다.
손충렬 한국풍력에너지학회 회장은 “해상풍력산업은 그 기반을 다지는데 다소 긴 시간을 요하는 산업이기 때문에 해상풍력 시범단지 등 정책적 기반과 배려에 의한 빠른 결정이 필요할 것”이라며 “또한 초기비용이 많이 드는 산업이라고 해서 정부의 무조건적인 예산지원보다는 자생적으로 살아남을 수 있도록 방안을 강구하는 정책으로 공기업과 함께 민자 투자를 유도하는 역할을 하는 것이 중요하다”고 주장했다.
전문가들에 따르면 일반적으로 해상풍력의 풍속은 육상대비 약 20% 강하다. 때문에 육상보다 해상풍력의 발전량이 일반적으로 약 1.5∼2배 많다. 한국에너지기술평가원의 관계자는 “육상풍력 부지의 고갈 및 민원 관련 문제의 급격한 증가로 해상풍력발전 시스템 기술개발 필요성이 크게 증가하고 있다”고 강조했다.
해상풍력 대비하는 국내기업들
세계최대 유럽시장 공략 필수
국내 조선업체 해상풍력 유리
국내 각 지자체들이 해상풍력 유치에 힘쓰고 있고 로드맵 발표가 눈앞인 지금 국내 풍력전문 기업들도 활발하게 해상풍력발전 사업을 준비하고 있다.
우리나라는 해상풍력에서 후발주자이지만 그 성장 잠재력은 매우 큰 것으로 분석되고 있다. 세계적인 풍력 시장조사 회사인 덴마크의 ‘메이크 컨설팅’은 보고서에서 해상풍력 시장이 한국 기업에 좋은 기회가 될 것이라고 밝혔다.
보고서에 따르면 최근 독일 RWE사가 주문한 대우조선의 해상풍력설치 선박 2척은 그 시작에 불과하며 한국 기업들의 조선 기술과 해상구조물 설치 노하우, 발전기, 중공업 기반기술은 세계시장 진출에 유망한 경쟁요소라고 분석했다.
보고서는 해상풍력은 해양플랜트 개념의 장비가 필요하기 때문에 세계 제1의 조선국가인 우리나라가 큰 강점을 갖고 있으며 한국 기업에 엄청난 기회가 될 수 있다. 유럽의 풍력 기술과 우리나라의 조선 기술이 합쳐지면 양측이 모두 만족하는 효과를 거둘 수 있다는 것.
이미 영국 등 유럽의 해상풍력 선진국은 최근 국내 일부 조선업체와 접촉을 갖고 국내 기업의 해상풍력 시장진출을 적극적으로 유도하고 있는 것으로 알려졌다. 우리 기업 입장에서도 유럽시장은 시급히 공략해야 할 중요시장으로 떠오른 상태다.
업계의 한 관계자에 따르면 “해상풍력 분야의 선두를 달리는 유럽의 오는 2020년 해상풍력 규모는 20~40GW에 달할 것”이라며 “오는 2030년까지는 해상풍력발전 투자가 증가해 연간 200억유로(약 30조3000억원) 수준으로 증가할 것”이라고 전망했다.
우리 기업 입장에서 가장 유망한 분야는 해상풍력 발전단지 시공에 참여하는 것이다. 해상풍력발전의 관건은 육상에서 만든 풍력발전기를 선박에 탑재한 다음 연안으로 나가 구조물을 해상에서 조립하는 것이다.
플랜트 규모 자체가 거대하다보니 내륙에서 건조해 유럽 기준으로 육지에서 약 30km 떨어진 바다까지 수송하는 것은 기술이나 채산성 측면에서 맞지 않는다는 것이 전문가들의 평가다.
더욱이 길이만 100m가 넘는 풍력발전 블레이드의 경우 항구와 먼 내륙에서 만들어 항구까지 운반하는 것조차 사실상 불가능에 가깝다. 100m가 넘는 블레이드를 탑재할 특수차량도 부족한 데다 한밤중에만 운반해야 하는 등 시간상 제약도 불가피하다. 때문에 전문가들은 해상풍력 발전에는 항구와 바다, 유휴부지 등을 끼고 있는 조선업체들이 적격이라고 평가하고 있다.
▲효성, 5MW급 해상풍력터빈 개발사업자
효성의 강점은 풍력발전기 제작기술과 전력시스템 운용의 노하우를 가지고 있다는 점이다.
효성은 기존 핵심사업인 중공업분야의 기술 역량을 바탕으로 풍력발전시스템을 신성장동력 사업으로 성장시켜 왔다.
감속기(기어박스)와 발전기(제네레이터)의 설계기술과 생산역량을 지니고 있고 산업기계와 철탑설계 등 기존 사업부의 축적된 역량을 갖고 있다. 효성중공업 역시 해상풍력발전 기술개발에 박차를 가하고 있다.
1997년 풍력발전산업을 시작한 효성은 부품 국산화를 위해 노력한 끝에 2004년 자체 기술로 750kW급 풍력발전시스템(기어드타입) 1호기 개발을 완료해 대관령 실증단지에서 시험운전을 실시해왔다. 또한 제품의 신뢰성 및 원가경쟁력 확보를 위해 2007년 2호기를 개발 완료해 강원도 왕산면 대기리 풍력단지에 설치하고 실증시험을 해왔다.
이같은 기술력으로 지난해 독일의 풍력발전 인증기관인 DEWI-OCC로부터 국내 최초로 750kW급 기어식 풍력발전시스템 및 2MW급 풍력발전시스템에 대한 국제 인증을 취득했다.
효성은 자체개발 기술을 바탕으로 지난해 4월 남부발전으로부터 풍력발전기기 100기 생산을 수주계약을 체결했으며 지난해 11월말에는 정부의 국가 에너지 기본계획 중 국내 최대 규모인 5MW급 해상풍력 발전 국책 주관 기업으로 선정돼 2012년까지 개발을 완료하고 2013년부터 상용화 생산에 들어갈 계획이다.
현재 국내외의 주력 해상풍력발전기는 2~3MW급이다. 5MW급 풍력발전기는 유럽에서도 드문 것으로 축적된 노하우와 고도의 기술력 없이는 제작이 불가능하다는 것이 전문가들의 견해다. 효성이 5MW급 하상풍력발전기 기술개발에 성공한다면 이는 세계에서 5번째다.
효성은 앞으로 국내 최고 기술력을 바탕으로 국내 시장을 선점하고 동아시아, 미국, 호주 등 글로벌 시장 진입을 위해 노력해 나간다는 방침을 정하고 10년 후 1조5000억원의 매출을 목표로 세우고 있다.
효성의 관계자는 “해상풍력발전은 국내 및 해외에서 가장 유망한 신재생에너지산업 중 하나”라며 “신뢰성을 바탕으로 세계적으로 경쟁력 있는 제품을 시장에 내놓을 뿐만 아니라 단지개발, 유지보수 등 ‘토탈솔루션’을 제공하기 위한 역량을 강화하겠다”고 밝혔다.
▲유니슨
유니슨은 국내 최초로 750kW 풍력발전기 개발을 완료하고 현재 양산체제를 구축해 국내외에 발전기를 공급하고 있다.
유니슨은 대단위 상업용 풍력발전단지를 경북 영덕과 강원도 평창에 조성해 운영하고 있다. 이 단지에서 우수한 풍력자원을 통한 전력생산과 CDM사업을 하고 있다.
2002년 국책과제로 수행한 기어리스형 750kW 풍력발전시스템은 국내 최초로 국제 인증기관으로부터 2005년 설계인증(GL, 독일), 2007년 형식인증(DEWI-OCC, 독일)을 획득해 풍력발전기의 국산화 시대를 열었다.
핵심부품인 블레이드와 발전기, 타워, 제어 시스템, 전력변환장치 등 전체 부품의 90% 이상을 국산화에 성공해 자체 및 국내 협력사를 통해 조달하고, 베어링류 등 일부 부품 약 10% 정도만 수입해 생산하고 있다.
유니슨의 750kW급 기어리스형 풍력발전시스템은 동력전달장치를 단순하고 간결하게 구성했다. 이 기술을 통해 풍력발전기 조립의 효율성을 한층 증대시킬 수 있었고 저속의 회전방식을 적용해 풍력발전기의 수명과 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있게 됐다.
특히 지난해 초 경상남도 사천에 풍력발전시스템 및 자유단조품 생산공장을 조성해 본격적인 생산을 개시하고 있다.
최근에는 남동발전(주)과 국내외 풍력발전사업 추진을 위한 MOU를 체결하고 앞으로 323MW 규모의 발전사업을 공동 추진하기로 했다. 또 영흥화력발전소에 건설되는 국산 풍력실증단지에 2MW 풍력발전기 1기를 설치할 예정이다.
해외시장진출도 활발하게 진행되고 있다. 스위스 TWL社에서 750kW 풍력발전기 1기를 수주했고 이어 미국과 자메이카에 750kW 풍력발전기를 각각 2기와 4기를 수주했다. 더불어 키르키즈스탄과 에콰도르, 우즈베키스탄, 중국 요녕성 부신시 등과 풍력발전단지 건설을 위한 MOU를 체결했다. MOU체결 기준으로 단지 규모만 2,230MW가 넘는다.
세계 시장의 풍력발전기 대형화 추세에 발맞춰 유니슨은 현재 3MW와 3.6MW급 육·해상용 대형 풍력발전기를 개발하고 있기도 하다. 최근 정부 지정사업으로 지식경제부가 주관하는 ‘2010년 우수제조기술연구센터(ATC)’에 선정돼 2MW 및 2.5MW급 풍력발전기에 적용되는 풍력터빈용 PM 동기발전기 설계 및 제조 핵심기술 개발 사업을 수행하고 있다. 또 ‘풍력발전기 차세대 제어기술 및 기기 개발’ 국책과제도 주관업체로 선정됨에 따라 차세대 풍력발전시장에서 보다 앞선 기술을 보유하게 됐다.
유니슨은 국내에서는 유일하게 풍력계측에서부터 설계, 자금조달, 풍력발전시스템 생산 및 단지조성에 이르기까지 노하우를 축적한 풍력발전분야 전문기업으로 현재 개발 막바지에 들어간 2MW 풍력발전기가 시장에 나오는 하반기부터는 국내뿐만 아니라 세계시장에 적극적으로 뛰어들어 세계 풍력발전분야 일류기업이 되기 위한 보폭을 넓힐 계획이다.
유니슨의 관계자는 “국산화 풍력발전사업과 국산 풍력발전기 보급 확대를 위한 대규모 국산 풍력발전 실증사업을 통해 시장 선도자의 지위를 확보하겠다”라며 “지난해부터 추진해온 아시아, 남미, 미국, 중국 등 세계시장에서도 조만간 가시적인 성과가 나타날 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.
▲STX중공업
STX그룹은 최근 조선·기계, 해운·무역, 건설·플랜트, 에너지 등 4대 핵심 사업부문에 녹색산업분야를 추가하며 그룹 신성장동력의 핵심 축으로 삼고 2015년까지 해당분야 매출 6조원 달성을 목표로 하는 중장기 경영 비전을 세웠다.
지주사격인 (주)STX의 전략기획본부에 GT(Green Technology)사업팀을 신설해 계열사에 분산돼 있던 녹색 비즈니스 조직을 통합하고 원천기술 확보와 해외시장 개척 등의 활동을 주도함으로써 친환경 산업플랜트와 태양광·풍력 등의 신재생 에너지 사업을 미래 성장동력으로 적극 육성하고 있다.
풍력발전 설비분야에서 STX는 국내 대표기업으로 두각을 나타내고 있다. STX엔진은 지난 1999년 제주 행원 풍력단지 설립을 시작으로 불모지나 다름없었던 국내 풍력발전단지 건설을 주도해 왔으며 지난해에는 한국남부발전이 제주도에 준공한 한경 풍력발전소에 연간 3MW급 풍력발전기 5기를 공급했다. 아시아에서 3MW급 발전설비가 들어선 것은 이번이 처음이다.
최근에는 네덜란드 풍력발전기 제조업체인 하라코산유럽社(Harakosan Europe B.V) 지분 및 풍력발전 관련 특허 인수를 위한 계약을 체결하며 세계 일류의 풍력발전기업으로 도약하기 위한 발판을 마련했다.
STX는 하라코산유럽社 인수를 통해 육상용(Onshore) 및 해상용(Offshore) 풍력발전기 원천기술 확보는 물론, 그 동안 축적한 풍력발전기 설치·유지보수 기술을 토대로 명실공히 국내 풍력발전사업 선두기업의 입지를 구축한다는 전략이다. 또한 향후 공장건설 및 R&D투자 등에 약 1,000억원 이상을 투자해 글로벌 풍력기업으로서의 초석을 마련할 계획이다.
유광택 STX중공업 풍력발전사업 담당 상무는 “국내외 풍력발전 시장은 앞으로 성장가능성이 높은 시장”이라며 “이번 하라코산유럽 인수를 통해 당장 생산 및 설치가 가능한 2~3MW급 풍력발전기 3개 기종을 보유하게 됐다. 특히 하라코산유럽은 해상용 풍력발전에 있어 뛰어난 기술력을 보유하고 있어 큰 시장 경쟁력이 있다”고 밝혔다.
그는 “앞으로 국내외 풍력발전단지 개발 및 기기 수출, 해상 풍력사업진출 등의 사업다각화와 신시장 개척을 통해 풍력발전사업부문에서만 2015년 이후 매출 3조원 이상의 글로벌 Top 7 풍력발전기업으로 도약할 수 있도록 최선을 다할 계획”이라고 언급했다.
▲삼성重, 부유식 풍력발전 추진
삼성중공업도 해상풍력발전에 적극적이란 평가다. 삼성중공업은 지난해 11월 거제조선소에서 만든 2.5MW급 풍력발전기를 미국 시엘로(Cielo)사에 수출했다. 국내 풍력설비업계 최초의 해외수출이자 2008년 풍력발전 사업에 뛰어든 지 1년 만에 거둔 성과였다. 삼성중공업은 지난 1월부터 5MW급 해상풍력 발전설비 개발에도 착수한 상태다.
삼성중공업 역시 해상풍력 설치전용운반선 건조에 관심을 기울이고 있다. 현재 해상풍력 설치전용운반선의 개념 설계까지 진행된 것으로 알려졌다. 삼성중공업은 ‘떠다니는 유전’으로 불리는 부유식 원유생산저장하역설비(FPSO) 등 특수선 건조 분야에서 세계 1위 업체다.
삼성중공업 홍보팀 윤종덕 차장은 “아직 수주 실적은 없으나 해상풍력 설치전용운반선은 기본적으로 컨테이너선을 개조해서 풍력발전설비 적재를 편리하게 하는 것이 원리라는 점에서 기술적으로 큰 어려움은 없다”며 “유럽이나 중국 업체들도 건조하고 있다”고 말했다.
삼성중공업은 설치전용운반선 외에도 풍력에너지 추진선, 부유식 풍력발전단지도 연구 중인 것으로 알려졌다. 부유식 풍력발전단지란 말 그대로 바다 위를 떠다니는 해상풍력 발전기다.
부유식 원유생산저장하역설비(FPSO)에서 착안한 개념으로 현실화되면 플랜트 가설과 해상작업 등에 들어가는 비용과 위험을 획기적으로 줄일 수 있다는 것이 전문가들의 평가다.
삼성중공업은 지난 5월 미국 휴스턴에 풍력발전 영업지점을 개설했고 8월 말에는 삼성중공업 거제조선소에 풍력발전설비 조립공장 준공을 앞두고 있다. 오는 2015년 세계 7위권 진입을 목표로 연산 200대 규모의 발전기 조립공장을 향후 1600대까지 늘려간다는 복안이다.
▲두산重, 3MW급 시판 눈앞
두산중공업은 국내 풍력발전업체 가운데 선두권을 달리고 있다. 2006년 3MW급 해상풍력 발전시스템 주관업체로 선정된 후 지난 3년간 해상풍력 관련 기술연구에 박차를 가했다. 그 결과 두산중공업은 지난해 10월 아시아 최초로 날개길이 44m, 3MW급 육·해상 복합발전기의 자체 개발에 성공했다. 현재 5MW급 해상용 풍력발전기 개발 검토에도 착수한 것으로 알려졌다.
두산중공업은 블레이드와 증속기(기어박스), 터빈 등 핵심부품의 국산화를 상당 부분 끝낸 상태다. 더욱이 해수담수화 플랜트 시공능력 세계 1위 업체인 두산중공업은 “바다를 제법 안다”는 평가까지 받는다. 바닷바람으로 인한 부식과 파도에 의한 파손우려가 있는 해상풍력은 유지보수 업무도 발전기 가설 못지않게 중요하다.
박종포 두산중공업 풍력기술팀장은 “해상풍력발전기는 발전기가 고장나면 대형 바지선을 끌고 가서 수리를 해야 했는데 우리 제품은 발전기 내부에 소형 크레인을 탑재하고 있어 소형 바지선만 있으면 자체 보수가 가능하다”며 “염분에 대한 저항력은 물론 50년 만에 한 번 올까말까한 순간풍속 70m/s에 달하는 매미급 태풍에도 견딜 수 있도록 설계됐다”고 말했다.
제주도 구좌읍 김녕리에 마련된 해상풍력 실증단지에서 실증운전을 마친 두산중공업은 현재 본격 제품출시를 앞두고 있다. 발전기가 제대로 돌아가는지를 확인하는 실증운전은 운전실적과 제품신뢰성을 확보해 해외판로를 뚫기 위한 필수코스다.
박 팀장은 “세계 1위 베스타스 제품과 비교해도 전력생산량이 3.5% 더 많다”며 제품에 자신감을 보이고 있다.
▲대우조선해양
대우조선해양이 본격적으로 풍력사업을 추진한 것은 지난해 8월 미국의 풍력업체인 드윈드를 5000만달러에 인수하면서부터다. 드윈드는 750kW, 1.5MW, 2MW급 터빈을 개발해 유럽, 중국, 남미, 미국 등지에 총 760MW 규모에 이르는 710기의 터빈을 성공적으로 판매, 설치했다.
대우조선해양(대표 남상태)은 지난 3월 캐나다 노바 스코시아주와 함께 4000만달러를 출자, 풍력발전기 생산을 위한 합작법인을 설립하고 이곳 공장의 리모델링에 들어갔다.
이 공장은 2007년까지도 철도차량을 생산했기 때문에 별도의 대규모 설비 투자 없이도 운영이 가능할 뿐만 아니라 철도, 항만 등 육·해상 교통 인프라도 잘 갖춰져 있어 최적의 입지 조건을 갖추고 있다는 평가를 받는다.
리모델링이 완료되면 연간 최대 600여 기의 풍력발전기용 블레이드(날개)와 250여 기의 타워(몸체)가 이곳에서 생산된다. 이는 연간 매출 규모 2억3000만캐나다달러에 해당한다.
또 대우조선해양은 노바 스코시아 전력회사(이하 NSPI)와 풍력발전설비 공급을 위한 양해각서(MOU)를 교환하고 안정적인 수요처도 확보했다. NSPI가 필요로 하는 풍력발전설비를 대우조선해양과 노바 스코시아주의 신설 법인에서 우선 구매하고 양사가 공동으로 대서양 연안에 해상풍력단지를 조성하는 것이 핵심 내용이다.
대우조선해양은 미국과 유럽 지역에서 인증 완료된 제품을 보유한 드윈드를 인수해 시장 진입과 제품 인증에 많은 시간이 소요되는 문제를 단번에 해결했다. 특히 지난 2009년 드윈드가 미국의 리틀프링글과 3000만달러 상당의 풍력발전기 10기를 수주하는 계약을 체결한 바 있어 대우조선해양은 드윈드와 노바 스코시아의 신설 법인을 양축으로 북미지역에서 안정적인 성장 기반을 확보했다는 평가를 받고 있다. 이를 통해 유럽과 중국 등지로 시장을 확대해 2015년 세계 10위, 2020년 세계 3위권(점유율 15%)의 풍력설비업체로 올라선다는 계획이다.
대우조선해양은 지난해 12월 독일 알베에(RWE)사로부터 4억5000만달러에 해상풍력발전 설치선 3척을 수주했다. 설치선은 타워높이 120m, 블레이드 60m에 달하는 5MW급 해상풍력발전기 4기를 싣고 최대 7.5노트(시속 13.9㎞)로 운반할 수 있다. 거제 옥포조선소에서 건조 예정으로 현재 선박설계를 마무리한 상태다.
해상풍력 설치선은 선박에 장착된 6개의 추진장치와 위성항법장치(GPS)를 이용해 바다 위에서 정확한 위치를 잡은 뒤 작업에 들어간다. 이후 전용선은 선박 아래 수면으로 4개의 지지대를 뻗어내려 바다 밑에 단단히 고정시킨 뒤 800t급 대형크레인을 이용, 총 4기의 풍력발전기를 바다 위에 꽂아 넣는다고 한다.
이 설치선을 사용할 경우 해상풍력발전기 1기를 가설하는 데 걸리는 시간은 12일에 불과하다. 해상풍력 설치선은 오는 2011년 말까지 독일 알베에사로 인도될 예정이다. 대우조선해양 홍보팀 안욱현 차장은 “크레인 등을 탑재한 해상풍력 설치선은 기술자들이 해상에서 움직이며 작업하는 데도 편리하다”며 “오는 9월부터 철판절단 작업에 착수한다”고 말했다.
지난해 8월 풍력발전기의 설계와 제조 노하우를 갖춘 미국의 드윈드(De Wind)사를 인수하며 풍력발전시장에 뛰어든 대우조선해양은 오는 2015년 세계 10위권 진입이 목표다.