수력·조력 등 113개 재생에너지 발전소 운영…국내 재생E 발전량 5.3%
PPA 통한 탄소무역장벽 극복 지원 사업 추진…“국가 수출경쟁력 강화”
풀어야 할 과제 산적…“물에너지 확대 위해 범국가적 관심과 지원 필요”

기후변화에 따른 기후재난 사례들로 인해 탄소중립 요구가 강화되고 있다. 이에 따라 탄소중립 실현의 ‘키’를 쥐고 있는 전환 부문 감축은 선택이 아닌 필수로 자리 잡았다. 이러한 에너지 대전환 시대 대응을 위한 주요 화두는 단연 ‘재생에너지산업 육성과 보급 확대’다.

그러나 재생에너지의 대표 격인 태양광과 풍력은 날씨 영향을 많이 받는 등 경직적이고 간헐적인 전원이라 계통운영에 부담이 크다. 이 때문에 태양광·풍력에서 한 발 더 나아간 재생에너지 발전원의 확대가 최근 대두되고 있다. 이런 상황 속 수력발전을 비롯해 조력발전, 수상태양광, 수열에너지, 그린수소 등 친환경 ‘물에너지’가 주목받고 있다.

물에너지를 개발·운영하는 국내 신재생에너지 보유 1위 기업 한국수자원공사의 장병훈 수자원환경부문장을 만나 물에너지가 국가 온실가스 감축 목표(NDC) 달성 및 탄소중립 실현에 어떻게 기여하고 있는지, 활성화와 육성을 위해 필요한 사항은 무엇인지 직접 들어봤다.

▶한국수자원공사 수자원환경부문에 대해 소개해 달라.

“한국수자원공사는 수자원을 종합적으로 관리해 국민의 생활 향상과 공공복리를 증진하기 위해 설립된 공기업이다. 수자원환경부문은 다목적 댐 등 수자원시설의 건설·운영을 통해 홍수와 가뭄으로부터 국민의 생명과 재산의 보호하는 역할을 수행하고 있다.

특히 최근 기후위기에 대응해 물그릇 확충, 첨단 정보통신기술(ICT)을 활용한 디지털 물관리, 댐 성능개선을 역점적으로 추진 중이다. 댐 상류 오염원 통합 관리와 녹조 전주기 관리체계 강화를 통한 물 환경 개선을 목표로 하고 있다. 또한 풍부한 수자원을 활용한 수력, 수상태양광, 조력 등 물에너지 개발·확대를 통해 국가의 탄소중립 목표 달성에 기여하고 있다.”

▶가장 중점적으로 추진하고 있는 물에너지 사업은.

“한국수자원공사는 1960년대 제2차 경제개발 5개년 계획의 일환으로 추진된 소양강 다목적댐 건설을 시작으로 전국 56개소의 수자원 시설을 운영 중이다. 이를 활용해 1.1GW 규모의 수력발전과 국내 유일의 조력발전 그리고 수상태양광, 수열에너지, 그린수소 등 친환경 물에너지를 개발‧운영하는 국내 신재생에너지 보유 1위 기업이다.

최근에는 글로벌 환경규제 도입에 따라 국가 수출경쟁력 강화를 위해 한국수자원공사의 다양한 물에너지를 활용해 직접 전력거래(이하 PPA)를 통한 탄소무역장벽 극복 지원 사업을 중점적으로 추진하고 있다.”

▶수상태양광, 수열 등을 물에너지라고 표현했는데, 구체적으로 소개해 달라.

“과거의 물에너지는 물의 낙차를 통해 에너지를 생산하는 수력에너지만 생각해 왔지만, 최근에는 수면을 발전설비의 설치공간으로 활용하거나, 물의 온도에너지를 이용하는 등 다양한 방식으로 물을 활용해 생산한 재생에너지를 통칭해 부르고 있다.

대표적인 물에너지인 수상태양광은 설치공간의 효율적 활용을 위해 태양광 모듈을 댐, 저수지 등의 수면에 설치해 국토 훼손 우려가 없고 생태계 파괴 문제도 없는 친환경 에너지다. 그리고 수열에너지는 여름철 수온이 대기보다 낮고, 겨울철에는 높은 물의 특성을 활용하는 방식으로 물을 열원으로 히트펌프를 통해 건축물 냉난방에 사용함으로써 전력 사용량을 절감해 주는 에너지원이다. 이 밖에도 순수한 물을 재생에너지를 통해 전기 분해해 얻어지는 그린수소, 조수 간만의 차를 이용해 에너지를 얻는 조력·조류에너지 등 해양에너지를 비롯한 다양한 물에너지가 있다.”

▶다른 재생에너지와 비교해 물에너지만의 특장점은.

“우리나라는 국토의 70%가 산지로 이뤄져 태양광 등 발전설비를 설치할 공간이 부족하고, 내륙의 풍량 등 에너지 자원도 부족해 재생에너지 설치에 많은 한계가 있는 실정이다. 물에너지는 국토의 효율적 이용을 통해 이러한 한계를 극복함과 더불어 물의 활용도를 높여 다양한 방법으로 친환경적 역할을 다하고 있다.

일반적으로 육상에 설치하는 태양광은 넓은 대지 면적이 필요하며 산림 훼손 등의 문제가 발생할 수 있지만, 수상태양광은 수면에 설치하기 때문에 상대적으로 환경 훼손이 적다는 장점이 있다. 또한 어류 서식처 제공을 통한 치어 떼 증가와 같은 친환경적 효과를 발생시키는 것이 확인되고 있다.

그리고 열원을 활용하는 수열에너지와 지열에너지의 냉난방 시설을 비교해 보면, 높은 초기 비용과 지진 및 지반 침식 우려 등 지열에너지의 단점에 비해 수열에너지는 하천수, 원수관로를 활용해 상대적으로 저렴한 설치비용이 들며 안전하게 대규모 건물이나 도심지에 활용이 가능하다.”

▶물에너지사업 관련 주요 성과는.

“한국수자원공사는 수력, 조력 등 113개 재생에너지 발전소 운영을 통해 지난해 기준 2.7GWh의 친환경 에너지를 생산했다. 이는 국내 재생에너지 발전량의 5.3%를 차지하는 양이다. 또한 국내 단일기업 재생에너지 1위 기업으로서 친환경 에너지 확대를 위해 지속적으로 노력하고 있다.

먼저 수상태양광은 2012년 다목적댐 세계최초 상용화를 기반으로 현재 합천댐, 충주댐, 소양강댐 등 총 6개소 58MW를 운영 중이다. 최근 2021년 수상태양광 최초 주민참여형 사업모델인 합천댐 수상태양광 사업(41MW)을 시작으로 올해에는 국내 1호 신재생에너지 집적화단지인 임하댐 수상태양광 사업(47.2MW)과 RE100 기업인 롯데케미칼에 PPA를 통해 공급될 합천댐 수상태양광 2단계사업(20MW)을 추진하고 있다. 이렇듯 수상태양광을 활용해 국가 정책에 발맞춘 다양한 사업모델을 추진하고 있다.

그리고 2014년 롯데월드타워에 3000RT 규모(건물 냉난방 에너지 사용량의 약 10%)의 수열에너지 공급을 시작으로 2022년부터 민간이나 지자체 대상의 수열에너지 보급확대 사업을 추진해 한국종합무역센터 등 10개소(총 2만565RT)를 유치했으며 올해 3월에는 1만6500RT 규모의 강원 수열 융복합 클러스터 착공 등 수열사업 확대를 위해 노력하고 있다.

국가 수소 정책에 발맞춰 2023년 국내 최초 소수력 기반 성남 그린수소 실증시설 및 2024년 시화 풍력 기반 생산시설을 준공했으며 차세대 신기술을 도입한 밀양 사업 착공 등 지속가능한 그린수소 사업 확대 기반을 마련하고 있다.

마지막으로 국내 유일 세계 최대 규모의 시화호 조력발전소의 건설, 운영 노하우와 기술력을 바탕으로 2022년 영국 리버풀권역정부(LCRCA)와 Mersey 조력사업의 성공적 개발을 위한 기술협력 강화 협약(MOA)을 체결해 K-조력의 해외 진출을 위한 교두보를 확보했다.”

▶수상태양광의 환경적 안전성을 확보하기 위한 노력은 무엇인가.

“수상태양광은 음용수 및 생활용수로 사용되는 다목적댐의 수면에 설치되기 때문에 그 무엇보다 환경적 안전성을 확보하는 것이 중요하다. 수상태양광 설치 시에는 수도용 자재 위생안전기준에 적합한 자재를 사용하며 설치 이후에는 10년 이상 지속적인 환경 모니터링을 실시하고 있다.”

▶물에너지 활성화 및 육성을 위해 필요한 사항은.

“우리나라의 재생에너지 개발 확대를 위해서는 높은 인건비와 자재비, 전력 공급망 등 인프라 부족 및 낮은 주민 수용성 등 여러 가지 장애물을 넘어야 한다. 이와 더불어 물에너지 확대를 위해서는 더 많은 범국가적 관심과 지원이 필요하다.

주요 물에너지 사업별로 살펴보면 수상태양광의 주민 수용성 확보를 통한 원활한 물에너지 사업 추진을 위해 PPA 사업의 주민지원 제도 보완이 필요하며 수열설비의 구축비용 절감을 통한 수요처의 경제적 부담 완화를 위해 수열 공급관로의 기반시설화가 필요하다.

그리고 아직 초기단계인 국내 그린수소 기술에 있어 사업성 확보가 필수적이며 산업 생태계 조성 및 활성화를 위해서는 생산단가 보전을 위한 국가 지원방안 마련이 절실하다.”

▶끝으로 언급하고 싶은 말이 있다면.

“한국수자원공사는 ‘물로 미래를 만들고 행복을 나누는’ 대한민국 대표 물 전문 공기업으로서 홍수, 가뭄 등 물 재해로부터 국민을 안전하게 보호하고 깨끗한 물을 공급하는 물관리 본연의 업무에 충실하면서도 다양한 물 에너지 개발 및 수출기업 지원을 통해 지속가능한 성장동력을 창출해 새로운 물의 시대를 열어가겠다.”

He is...

▲충북대 토목공학과 학·석사 ▲한국수자원공사 충북지역협력단장 ▲한국수자원공사 금강유역본부장 ▲한국수자원공사 수자원환경부문장