국내 첫 水上태양광 발전 상용화… 水熱에너지 개척도 박차

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- 오늘 ‘세계 물의 날’…신재생 에너지 선두주자 ‘K-water’

충주·소양강댐 등에 태양광
원유 수입·CO2 감축 효과

광역 상수도 이용 수열 개발
냉난방 가동, 전력비용 절약

정부는 ‘재생에너지 3020 이행계획’을 통해 재생에너지 발전 비중을 7%에서 2030년까지 20%로 확대하는 에너지 대 전환 정책을 추진하고 있다. 재생에너지 가운데서도 환경오염이 적고 에너지 대체효과가 클 뿐 아니라 기존 재생에너지와 달리 입지 제약도 적어 주목받는 에너지가 있다. 바로 물 에너지다.

22일 ‘세계 물의 날’을 맞은 가운데 국내 신재생에너지 점유율 1위 기업인 한국수자원공사(K-water)의 물 에너지 개발과 발전 가능성이 관심을 끌고 있다. K-water는 국내 최초로 수상 태양광 발전을 상용화했고, 수열(水熱·Hydrothermal)에너지 개발에도 적극적으로 나서고 있다. 재생에너지 3020 이행계획 달성을 위한 20대 대규모 중점 프로젝트 가운데 충주댐·소양강댐·합천댐 수상태양광 발전 등 3개가 K-water 사업이다.

◇수상 태양광 발전 = 댐이나 저수지 유휴 수면에 태양광 시설을 설치하는 방식이다. 공간 자원과 자연 자원을 활용한 발전시설로 대규모 토지가 필요 없어 산지나 농지를 훼손하지 않고도 개발이 가능하다. 태양광 모듈을 수면에 설치하기 때문에 냉각 효과가 발생, 육상 태양광에 비해 발전 효율도 높다. 수상 태양광 수면 아래에서 어류 활동이 증가한다는 한국환경정책평가연구원(KEI) 연구 결과도 있다.

K-water는 2012년 합천댐 수면 위에 0.5MW 규모의 태양광을 설치, 국내 수상 태양광 발전 상용화의 막을 열었다. 이후 2016년 2월 보령댐(2MW), 2017년 12월 충주댐(3MW)에 차례로 건설하며 수상 태양광 개발시대 본격화를 예고했다. 보령댐 수상 태양광은 3년의 지속적인 환경기술 모니터링을 통해 시설의 환경 안전성을 검증하는 절차를 마쳤고, 수질 오염이나 생태계 교란 우려를 줄였다. 충주댐 수상 태양광의 발전 용량은 연간 1000가구가 사용할 수 있는 양이다. 6700배럴의 원유 수입 대체 효과, 1900t에 달하는 이산화탄소 감축 효과가 있는 것으로 평가받는다.

◇수열에너지 = 물과 대기의 온도 차를 통해 냉방 시 건물 내의 열을 물로 방출하고, 난방 시 물에서 열을 취득해 실내에 공급하는 방식이다. 화석연료를 사용할 때보다 비용을 20~50% 줄일 수 있다. 에어컨 실외기로 인한 도심 열섬현상도 방지할 수 있다. K-water는 물 전문 공기업의 특성을 살려 2006년 주암댐(전남) 관리사무소를 시작으로 댐과 광역 상수도의 하천수를 활용한 수열에너지를 사업장에 직접 적용하고 있다. 전국 13개 사업장에서 2.4MW의 수온 차를 활용한 냉난방 시스템을 운영 중이다. 충청통합운영센터의 경우 기존 냉난방기 사용과 비교해 전력비가 34%나 감소했다. 특히 광역 상수도 내 원수를 활용한 수열에너지는 사회기반시설인 관로를 활용하기 때문에 적은 비용으로 대규모 수열에너지 개발이 가능하다. 또 열 수요가 많은 도시 인근 지역에서 풍부하게 얻을 수 있다. 광역 상수도 관로 내 원수를 활용한 대표적 사례가 K-water와 롯데물산이 협업한 서울 ‘롯데월드타워’다. 다만, 아직 수열에너지 범위가 해수에 한정돼 신재생 하천수 등도 활용 가능하도록 관련 법을 개정해야 한다는 지적이 나온다.

박수진 기자 sujininvan@munhwa.com