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성공적인 풍력 발전을 위한 입지 조건

by R.E.F. 16기 김지현 2019.09.09

성공적인 풍력 발전을 위한 입지 조건

16기 김지현

정부는 2017년 12월에 『재생에너지 3020 이행 계획안』을 발표하였다. 이는 신재생 에너지 보급을 확대하기 위한 정책으로, 2030년까지 재생에너지의 발전 비중을 20%까지 늘리겠다는 포부를 담고 있다. 이를 위해, 재생에너지 시설의 확대는 필수적이다.

신재생 에너지 기반 발전 기술 중 풍력발전은 소음이 적고, 환경 훼손도 비교적 적어 선진국에서 많이 이용하고 있다. 하지만 우리나라의 경우에는 풍속이 사계절 유지되는 지역이 적어 발전 효율이 낮고, 최근에는 환경문제 및 저소음 피해가 문제가 제기되고 있다.

한계와 부작용에도 불구하고 풍력자원은 바람이 부는 한 대가를 지불하지 않고 무한정 사용할 수 있고, 설치 면적이 태양광이나 수력 등 다른 신재생 에너지보다 적게 차지하고 있고, 대규모화가 가능하다 등 여러 장점을 가지고 있어 풍력 발전은 신재생 에너지 중에서도 경제성과 기술 성숙도 측면에서 세계적으로 가장 빠르게 성장하고 있다.

하지만, 효과적인 풍력 발전 시설의 설치를 위해서는 기술적인 측면뿐만 아니라, 입지 조건(환경적, 사회적 조건)도 상당하게 중요하게 작용한다.

 

풍력 발전단지 입지 시에 고려해야 할 요소

(1) 양질의 풍력 자원 필요
풍력 발전에서 가장 중요한 것은 양질의 풍력자원이다. 바람의 운동에너지는 풍속의 세제곱에 비례하여 에너지가 된다.

풍력 자원의 질에 따라 풍력 발전의 경제성의 결정되므로, 입지선정 시에 가장 중요한 기준이 된다. 연구에 따르면, 5.0m/s∼7.0m/s의 풍속을 필요로 한다. 소형 풍력설비는 연평균 4.5m/s 이상의 풍속이 확인되는 지역에만 설치하도록 하고 있다.

(2) 변전소까지의 거리
변전소까지의 거리 역시 중요하다. 변전소란 발전소에서 생산된 전기를 선로를 통해 송전 받아 변환하여 수요처로 배전하는 시설을 말하는데, 변전소가 멀면 계통망 설치 비용이 비싸고 송전 손실이 발생하기 때문에 가까운 거리가 경제적이다. 따라서 발전 단지로부터 20km 이내를 선호한다. 이는 풍력 발전 단지 뿐만 아니라 태양광 발전 등 다른 재생 에너지 사업도도 마찬가지이다.

(3) 거주지로부터 이격거리
풍력발전기로 인한 소음은 주민들에게 불쾌감을 유발하고, 개인의 삶의 영향을 줄 수 있다. 또한 직접적으로 들리지는 않지만, 초저주파 불가청음의 경우에는 장기간 관찰이 필요하다. 따라서 풍력발전기와 거주지 사이의 거리는 소음과 안정성을 고려하여 설정되어야한다. 연구 결과에 따르면, 1.5km이상 떨어질 것을 제안하지만, 협의를 통해 500m~1.5km로 설정하자는 의견도 있다. 에너지관리공단 신재생에너지 센터의 풍력 설비 시공 기준에서는 주변의 시설 및 도로, 민가, 축사 등이 풍력 타워의 넘어짐에 의해 영향 받지 않는 거리로 규정하고 있어, 이것은 안전성에만 초점을 맞추고 있어, 소음에 따른 규정도 필요하다고 생각된다.

[ 표  1.  풍력발전소 - 정온시설 간 이격거리 권장 내용 ]

출처 : 환경정책평가원구원

(4) 환경성 고려
대규모 단위의 풍력발전단지를 조성하면, 항상 환경 파괴 문제가 따라온다. 따라서 풍력발전단지를 조성에 대하여, 환경부의 국토환경성평가지도에서 1등급으로 구분된 경우에는 발전 사업을 허용하지 않았다. 하지만 현재 환경부는 규제를 일부 완화하여, 생태·자연도 1등급지 내에서 제한적으로 풍력 개발 사업이 진행될 수 있도록 하였다.

간단히 정리하면, 풍력 발전을 성공적으로 입지시키기 위해서는 풍력 자원이 풍부한 곳이며, 자연과 인간에게 큰 피해를 입히지 않는 곳이자, 변전소와의 거리도 적당하여 경제성이 떨어지지 않는 곳이어야 한다.

 

풍력 발전 활성화를 위한 개선사항

▶  풍력설비 인증제도
풍력발전의 기술 개발은 1988년부터 기술개발이 수행되었으나 아직도 제대로 된 풍력설비에 대한 인증제도 조차 갖추지 못했다. 해외기관을 통해 풍력 설비 인증을 받고 있다. 대형풍력 국내 인증은 아직까지는 국내전용으로, 국제적으로 상호 인증을 받아야 해외진출이 가능한데, 아직 기준조차 만들지 못해 해외 시장 진출에 어려움을 겪고 있다. 또한, 본래 해외인증만 받아야하던 것에 덧붙여 최근에는 국내 인증까지 받아야하는 규제가 생겨, 2가지 인증을 받아야하는 불편함이 생겼다. 이런 불편함을 인정하여, 현재 국회에서 개정 법안이 계류 중이다.

▶  풍력 발전 기술 개발
현재로서 풍력 발전 기술은, 대용량 고효율의 해상 풍력 발전기를 개발해야 경제성을 가질 수 있다. 이 기술에는 터빈 용량 증대기, 단지 최적설계 기술 등이 필요하다. 또한 장소에 제한받지 않는 해상풍력발전단지는 광범위 하게 해양에서 풍력 에너지를 얻어낼 수 있는데, 이를 위해 부유식 초대형 해상풍력 발전기를 개발 할 수 있는 기술이 필요하다.

▶  저주파 소음 가이드라인 신설
저주파음에 대한 소음 피해는 끊임없이 문제가 제기되고 있다. 이것은 결국 풍력 발전에 대한 부정적 인식 및 사회적 갈등의 소재로 이어질 수 있으므로 해당 사항을 개선할 필요가 있다. 현재 환경부는 ‘저주파 소음 관리 가이드라인’을 신설할 예정이며, ‘육상풍력 개발사업 환경성평가 지침’에 저주파 소음 내용을 포함할 예정이다.

[그림 1. 저주파 소음이 인체에 영향을 미치는 영향]

출처 : 한국표준과학연구원

▶  생태 자연도 1등급 지역의 풍력 입지 제한에 대한 고민
현재 육상 풍력 개발사업 환경성 평가 지침에서는 생태자연도 1등급이 일부 포함되거나, 1등급 기준에 현저한 차이가 있는 경우에 육상 풍력 발전을 건설하는 것을 허용하고 있다. 그러나 실제 시행 과정에서는 엄격한 적용으로 인하여, 진행에 어려움을 겪는 경우가 자주 발생한다. 생태자연도 1등급 지역 풍력입지 제한에 대해 더욱 더 논의하고 정리할 필요가 있어 보인다.

 

풍력 발전을 성공적으로 입지시키기 위해서는 여러 가지 고려사항이 있고, 개선해야 할 제도 및 기술도 있다. 하지만, 무엇보다 가장 중요한 것은 주민들이 신재생에너지에 대해 긍정적인 인식을 가지고 자율적으로 참여하고 수용하는 것이다. 그러기 위해서는 신재생 에너지의 필요성에 대해서 인식할 수 있도록 교육하고, 한정적인 자원의 고갈에 대한 경각심을 가지도록 알려야한다.

정부가 제도를 보완하고, 기업 및 사업자는 기술을 개발하고, 시민은 신재생 에너지에 대해 열린 마음을 갖고 수용할 준비를 한다면 머지않아 성공적으로 『재생에너지 3020 이행 계획안』이 이행될 수 있을 것이다.

 

 

< 참고문헌 >

1. 이순자 / 한국에서 재생에너지의 한계점 및 개선사항 / 환경법과 정책 제15권/ 2015.09.18.

2. (사)에너지전환포럼 / 태양광, 풍력 입지규제 합리화 방안 연구 / 2018.10.10.

3. 김동주 / 자연의 수탈과 풍력발전 / ECO 2015년 제19권 1호 / 2015.6

4. 함봉균 / 환경부, 육상풍력발전소 민가와 이격거리 규정 신설 추진…풍력업계 초비상 / 전자신문(Etnews)  / 2016.01.24.
http://www.etnews.com/20160122000322

 

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