풍력단지 건설
새만금 간척공사를 중단하더라도 전북에 이익을 줄 수 있는 대안이 하나 있다. 이 대안은 방조제 공사를 현 시점에서 중단하되, 지금까지 건설된 방조제에는 대규모 풍력발전단지를 만들어 전북을 한반도의 풍력발전 중심지로 만들자는 것이다. 그렇게 하면 갯벌도 살리고, 방조제도 무용지물로 만들지 않을 뿐 아니라, 전북의 발전을 환경친화적이고 미래지향적인 방향으로 이끌 수 있다.
현재 건설된 방조제는 폭이 290미터, 길이가 29킬로미터나 된다. 바람도 방조제 부근에서 에너지기술연구원의 풍력발전팀이 1999년 경부터 1년 이상 측정한 결과 30미터 높이에서 초당 평균 5.1미터, 50미터 높이에서 초당 평균 5.5미터로 나왔다. 이 값은 방조제 안이 아니라 방조제에 포함되는 신시도, 비응도 등지에서 측정한 것이기 때문에 방조제에서는 더 높은 값이 얻어질 가능성이 있다. 아무런 장애물도 없는 바다에 세워진 방조제 위에서는 바람의 세기가 더 강할 것이기 때문이다. 또한 풍력발전기의 높이가 보통 100미터에 달하고, 바람의 세기는 높이 올라갈수록 강해진다는 사실을 고려하면, 방조제 위 풍력발전기가 들어설 곳의 바람은 1초에 6미터가 넘을 것이고, 이 정도의 바람은 풍력발전기를 돌리기에 충분하다.
현재 들어선 방조제 양쪽에 육상에 세우는 풍력발전기로 가장 큰 것에 속하는 1500킬로와트(날개지름 약 70미터, 기둥높이 약 100미터)의 풍력발전기를 350미터 간격으로 세우면 한쪽에 82개씩 모두 164개의 발전기를 세울 수 있는데, 이 경우 전체 발전용량이 거의 250메가와트(25만킬로와트)에 달하는 풍력발전소가 생겨난다. 해양 풍력발전용으로 개발된 풍력발전기를 세우면 풍력단지의 규모는 훨씬 더 커진다.
해양풍력단지는 유럽의 덴마크, 독일, 영국, 아일랜드 등지에서 적극적으로 건설하고 계획하고 있는 것으로, 덴마크에서는 이미 해양풍력단지에서 전기를 생산하고 있고, 독일에서는 북해에 대규모 단지의 건설을 계획중이다.
바다에 풍력발전기를 세우면 건설상의 어려움뿐만 아니라 관리상의 어려움이 발생한다. 배를 타고 다니면서 점검을 하고 고장을 수리해야 하기 때문이다. 이를 줄이기 위해서 풍력발전기 생산회사들은 바다용으로 대형 풍력발전기를 개발했는데, 그 크기는 3000킬로와트급에서 5000킬로와트급에 이른다. 5000킬로와트급은 아직 시판에 들어가지는 않았지만, 3000킬로와트급은 이미 시장에 나와서 판매되고 있다. 이러한 발전기는 날개의 지름이 약 100미터, 기둥의 높이가 100미터 이상에 달하는데, 그렇기 때문에 바람이 불 때 풍력발전기 사이의 간섭을 피하려면 발전기 사이의 거리를 충분히 떨어뜨려 주어야 한다. 3000킬로와트급의 풍력발전기를 세울 경우, 발전기 사이의 적정한 거리는 약 500미터 가량 되는데, 그렇다면 방조제 위에 세울 수 있는 발전기의 수는 약 120개 가량 된다. 이 경우에는 전체 발전용량이 약 360메가와트(360만 킬로와트)의 풍력발전소가 얻어진다. 웬만한 규모의 화력발전소 한 개가 생기는 셈이다. (NORDEX사에서 생산한 날개지름 80미터, 기둥높이 100미터의 2500킬로와트급을 400미터 간격으로 약 145개를 세울 경우에도 마찬가지 규모의 발전소가 들어선다)
◀북제주도에 위치한 국내 최대 풍력발전단지. 제주도는 풍력발전으로 연간 14억원의 판매수익을 기대하고 있다.
1500킬로와트의 풍력발전기로 250메가와트의 풍력단지를 건설할 경우, 비용은 지금까지 들어간 새만금 간척비용의 5분의 1 정도도 안된다. 방조제를 건설하는 데 1조 5천억원 가까이 들어갔는데, 250메가와트의 풍력단지 건설비용은 약 3500억원이다(독일 Enercon의 1500킬로와트급 제품의 경우 독일 내에서의 운송비, 건설비 등을 모두 포함한 가격인 170만 유로, 환율 1유로당 1400원을 적용. 대규모 단지의 경우에는 가격이 10% 가량 낮추어질 수 있다. 이를 적용하면 건설비용은 약 3150억원으로 줄어든다. 170만 유로는 독일 내에서 건설되는 풍력발전기에 적용되는 가격이지만, 한국으로 발전기가 수입될 경우 가격은 조금 올라갈 것이다. 그러나 생산공장이 전북으로 들어와서 직접 생산하면 가격은 더 떨어질 가능성이 크다.).
3000킬로와트급 도는 2500킬로와트급을 설치하여 360메가와트의 풍력단지를 건설할 경우 비용은 약 4600억원이 든다. (NORDEX사의 2500킬로와트급의 가격은 기둥을 100미터로 할 경우 운송비와 건설비를 포함해서 약 230만 유로이다. 환율은 1유로당 1400원을 적용했다. 대규모 단지의 경우 가격하락을 고려하면 비용은 약 4100억원이 된다.)
발전량
새만금에 풍력단지에서 생산되는 전기의 양은 전북 전기수요의 상당 부분을 담당할 수 있다. 초속 6미터에서 대형 풍력발전기는 최대 발전능력의 약 22%를 내놓을 수 있다(독일풍력연구소의 기준발전량 계산에 따름). 가동률이 22% 정도가 된다는 것이다. 22%의 가동률을 기준으로 1년간 발전량을 계산하면 1메가와트(1000킬로와트)당 약 195만 킬로와트시의 전기가 생산된다(1000kW*0.22*365*24. 손실량을 5% 적용하면 연간발전량은 1메가와트당 약 185만 킬로와트시).
그렇다면 250메가와트 풍력단지의 경우 전체 발전량은 연간 약 5억 킬로와트시에 달하는데, 이 양은 가구당 연간 전기소비량을 2500킬로와트시로 잡을 때 20만 가구가 쓸 수 있는 양이다.
360메가와트 풍력단지의 경우에는 전체 발전량이 연간 약 7억 킬로와트시로, 약 30만 가구에 공급될 전기가 생산된다. 인구 수십만명의 도시를 지탱할 수 있는 전기가 새만금에서 생산되는 것이다.
현재 전북의 전력생산시설은 군산의 6만6천 킬로와트 규모의 작은 화력발전소와 그것보다 더 작은 양수발전소밖에 없다. 대부분의 전기를 다른 지역으로부터 공급받고 있는 형편이다. 새만금에 풍력단지가 건설되면 전북은 필요한 전기의 상당부분을 자체 생산하게 됨으로써 전북의 전력자립을 앞당길 수 있을 것이다.
고용효과
새만금 방조제 위의 풍력단지에서는 전기만 나오는 것이 아니다. 상당한 고용창출 효과도 발생한다. 유럽풍력협회와 그린피스의 공동 보고서에 따르면, 풍력발전기 1메가와트를 생산하고 세울 경우 생산과정에서 17명, 건설과정에서 5명을 일년간 고용할 수 있는 일자리가 생겨난다. 그렇다면 360메가와트의 풍력단지를 만들 경우, 풍력발전기를 전북에서 생산하면 7500여명이 일년간 일할 수 있는 일자리가 창출된다. 풍력발전기를 수입해서 세우기만 하면 일자리의 숫자는 약 2000명으로 떨어진다. 그런데 360메가와트 규모의 풍력단지를 새만금 방조제 위에 세울 경우, 풍력발전기 생산공장이 자연스럽게 전북으로 들어온다. 전북에 풍력발전기 생산공장들이 유치되는 것이다.
현재 세계에서 풍력발전을 가장 많이 하고 있는 독일의 경우 2002년 한해동안 설치된 풍력발전기의 용량은 모두 3247메가와트였다. 이것을 10여개의 생산회사가 공급했는데, 그 중에서 가장 큰 회사는 30% 이상을 공급했고, 작은 회사는 1.4%를 공급했다. 이들 회사가 각각 1000메가와트와 50메가와트를 공급한 것이다.
독일에서 외국으로 수출되는 풍력발전기의 양이 많지 않기 때문에, 이 공급량은 이들 회사에서 생산한 풍력발전기의 대부분이라 할 수 있다. 이러한 점을 고려할 때 360메가와트라는 양은 매우 많은 것이고, 이 정도의 규모를 생산하게 되면 생산회사로서는 전북에 공장을 세우는 것이 가장 수익성있는 선택이 된다. 전북으로 생산공장이 들어오게 된다는 것이다.
새만금 풍력단지를 3년에 걸쳐서 완공하면 연간 120메가와트의 풍력발전기를 생산하게 되는데, 전북으로 들어온 생산회사들이 전북을 거점으로 삼아 새만금 풍력단지뿐만 아니라 한국 시장, 그리고 아시아 시장까지 겨냥해서 생산을 해나가면 장기적으로 전북이 한반도와 동아시아의 풍력발전 중심으로 도약할 수 있는 조건을 갖추게 된다. 풍력단지 건설이 실현되면 지금 걸음마 단계인 동아시아의 풍력발전 분야에서 전북은 풍력단지 건설과 풍력발전기 생산 부문에서 앞서갈 수 있을 것이고, 이를 통해 전북은 앞으로 10년간 수십배 이상 성장할 것으로 예측되는 동아시아 풍력시장에서 중심 위치를 선점하게 되는 것이다.
풍력중심으로서의 전북
현재 동아시아에서 풍력발전을 가장 활발하게 하고 있는 나라는 중국이다. 중국은 1998년 말까지 200메가와트의 풍력발전기를 설치했고, 그로부터 3년이 지난 2001년 말에는 중국의 전체 풍력발전 용량이 406메가와트로 늘어났다.
한국은 아직 10메가와트도 설치하지 못한 상태로 동아시아 세나라 중에서 가장 뒤떨어져 있다. 그러나 중국이 3년 동안 200메가와트를 설치했다는 사실은 중국이 크게 앞서가고 있지는 않다는 것을 보여준다. 새만금 풍력단지를 3년에 걸쳐서 완성하면 한국은 3년간 약 400메가와트의 성장을 이룩하여, 중국의 지난 3년간보다 더 높은 성장률을 기록하는 셈이기 때문이다.
중국에는 중국의 풍력발전 시장을 겨냥하여 몇개의 유럽 풍력발전기 생산회사들이 들어가 있다. 이들 회사는 물론 아시아 시장에 진출할 의도도 가지고 있는데, 만일 전북에서 중국의 성장세보다 더 빠르게 풍력발전이 확대된다면 생산회사들이 한국시장을 보고 전북으로 들어오리라는 것은 의심의 여지가 없다.
새만금 풍력단지의 건설과 전북에 들어온 풍력생산회사들은 한국의 풍력발전 성장의 기초를 제공하는데, 한국의 풍력발전은 이를 바탕으로 새만금 풍력단지 완공 후에도 계속 확대될 가능성이 크다. 이때 필요한 풍력발전기는 전북의 공장에서 생산되어 공급될 터인데, 이는 새만금 풍력단지가 3,4년 후 완공되고 나서도 전북이 계속해서 풍력발전의 중심 위치를 유지하는 것을 의미한다.
또한 전북에서 생산된 풍력발전기는 한국만이 아니라 북한에도 제공될 수 있으며, 더 나아가서는 중국과 일본 시장으로도 진출할 수 있을 터인데, 이렇게 되면 전북은 동아시아의 풍력발전 중심지로 될 것이다.
현재 한국은 자체 기술만으로는 풍력발전기를 생산하지 못한다. 그러므로 새만금 풍력단지 건설 초기에는 풍력발전기 생산회사를 외국으로부터 유치할 수밖에 없다. 그러나 이들 회사에게 처음부터 한국진출의 조건으로 기술이전을 요구하고 전북의 대학, 연구소, 기업체에서 이 기술을 이전받으면 전북은 풍력발전기 연구개발 지역으로도 중요한 위치를 점할 수 있을 것이다.
풍력발전의 이점
풍력발전은 환경친화적이고 미래지향적이다. 풍력발전을 하면 온실가스나 핵폐기물이 나오지 않는다. 지금 유럽 선진국을 중심으로 기후변화를 막기 위해 온실가스 감축 노력이 전개되고 있는데, 풍력발전은 이를 위해 중요한 역할을 할 것으로 여겨지고 있다.
풍력은 또한 원자력을 대신할 전기 공급원으로도 각광을 받고 있고 있다. 유럽의 독일에서는 전체 전기의 5% 가까이를 풍력발전으로 생산하고, 덴마크는 20%를 풍력발전을 통해서 얻고 있다. 영국에서는 올해 초에 나온 에너지 백서에서 원자력 확대를 중단하고 그 대신 풍력발전을 적극적으로 확대하기로 결정했다.
이러한 이점에 힘입어 풍력발전은 전세계적으로도 급속하게 퍼져나가고 있다. 세계의 풍력시장은 지난 7년간 해마다 거의 40%씩 성장했다. 앞으로도 20년간 연평균 30%씩 성장할 것으로 예상된다. 그러므로 풍력발전을 하고 풍력발전기를 생산하는 것은 새만금 간척후에 고려될 다른 사업과 달리 위험이 따르지 않는다. 간척을 할 경우 농지를 만들든 산업단지를 만들든 모두 그것이 성공하리라는 보장은 없다. 반면에 풍력발전 단지를 만들면 수년 안에 많은 양의 깨끗한 전기를 생산하고, 당장 그리고 장기적으로도 상당한 고용효과를 얻을 수 있기 때문이다.
새만금 갯벌을 파괴하고 그 위에다 복합산업단지를 만들면 풍력단지를 만드는 경우보다 고용이 더 늘어날 수도 있다. 그러나 이것은 먼 훗날의 이야기이다. 10년이 걸릴지 15년이 걸릴지 모르는 것이다. 그때가서 산업체가 들어올 것인지도 미지수이다. 이들 산업체는 새만금 간척지에 오는 것이 다른 곳으로 가는 것에 비해 특별한 이점이 있어야만 들어온다. 그런데 그러한 이점을 새만금 산업단지가 제공할 수 있겠는지는 의문이다. 그렇다면 그러한 불확실성에 기대어서 10년, 20년을 간척사업으로 보내버리는 것은 너무 큰 시간낭비이다.
반면에 풍력단지를 건설하는 것은 수년 안에 마칠 수 있는 일이다. 지금 일자리를 창출해서 계속 유지하고, 몇 년 안에 전기를 생산할 수 있는 것이 풍력단지 사업이다. 불확실성이나 위험은 조금도 없다. 그야말로 현실적이고 확실하고, 환경친화적이고 발전가능성이 아주 큰 미래지향적 사업이다. 그러므로 새만금 간척을 중단해서 경제적 생태적 가치가 매우 큰 것으로 드러난 갯벌을 살려서 이용하고, 현재 건설되어 있는 방조제에는 풍력발전단지를 건설하는 것은 전북지역에 큰 이익이 되는 일이다. 살려낸 갯벌은 어장으로뿐만 아니라 생태관광지로 개발하면, 전북은 풍력발전 중심지로서 간척사업을 하는 동안 얻는 이득보다 훨씬 크고 영구적인 경제적 이득을 얻을 수 있을 것이다.
전망
새만금 풍력단지에서 생산되는 전기의 원가는 방조제 건설비용을 제외하고 순수 건설비만 고려했을 때 kWh에 약 85원 정도로 산정된다. 85원은 환경비용을 고려하지 않으면 원자력의 40원이나 화력의 50원보다 비싸다. 그러나 원자력은 핵폐기물을 내놓고, 화력은 대기오염물질과 온실가스를 내놓는다. 이들 에너지원은 원가계산에는 고려되지 않는 막대한 환경비용을 낳는 것이다. 반면에 풍력발전은 환경오염물질을 거의 내놓지 않는다. 풍력발전의 원가를 다른 발전방식과 비교할 때 우리는 풍력발전이 핵폐기물이나 온실가스를 내놓지 않는 아주 깨끗한 에너지생산 방식이라는 점을 반드시 고려해야만 한다. 또 한가지 고려해야 할 것은 풍력발전의 발전원가가 지금까지 빠르게 감소해왔고, 앞으로도 계속 떨어진다는 것이다.
지난 20년간 풍력발전의 원가는 5분의 1로 떨어졌다. 지난 5년간은 20% 가량 떨어졌다. 앞으로는 감소 속도가 느려질 것으로 예상되지만, 그래도 10년 후에는 발전단가가 현재의 80%, 20년후에는 현재의 60% 수준으로 감소할 것으로 예측된다. 이것은 기술이 발달하고 풍력발전 시장의 확대로 좀더 대량생산할 수 있는 길이 열리기 때문이다. 그렇다면 10년 후에는 풍력발전의 발전원가는 kWh당 약 68원, 20년 후에는 약 50원으로 떨어진다. 반면에 원자력발전과 화력발전은 핵폐기물처리비용의 증가와 온실가스를 적게 내놓는 비싼 연료쪽으로 나아가기 때문에 발전원가는 점점 증가한다. 지금도 환경비용을 고려하면 풍력발전이 화력발전과 경쟁할 수 있는데, 10년 후에는 풍력발전이 경제적으로 유리한 자리를 차지하게 된다. 그리고 20년 후에는 풍력발전이 가장 값싼 전기 생산방식이 될 것이다. 이렇게 미래지향적인 풍력발전을 새만금 방조제에서 대규모로 하고, 그럼으로써 전북을 풍력발전의 중심지로 만드는 것은 환경, 경제, 에너지 어떤 면에서도 새만금 갯벌을 간척하는 것보다 유리하다.
새만금 방조제에 풍력단지를 건설하는 것은 단지 간척의 대안으로서만 중요한 것이 아니다. 앞으로 한국이 선택해야 할 에너지 미래를 위해서도 대단히 중요하다. 새만금에 풍력단지를 건설하는 것은 앞으로 한국이 풍력 등의 재생가능 에너지를 대대적으로 하겠다는 정책적 구상 속에서 이루어져야 한다. 새만금 풍력단지는 그 자체로서도 의미가 있지만 이러한 구상 속에서 시행될 때, 한반도의 미래라는 차원에서의 의미를 얻게 된다. 새만금 풍력단지의 건설로 전북이 풍력발전의 중심이 된다는 것은 이러한 커다란 한반도 미래구상 속에서 전북이 중요한 위치를 점하게 된다는 것을 의미한다. 그러므로 새만금에 풍력단지를 건설하는 일은 현재의 대립을 화해시키는 대안으로서도 가치있지만, 한반도의 바람직한 에너지 미래를 위해서도 선택할 가치가 충분히 있는 일이다.
- 이필렬 / 방송대교수, 에너지대안센터 대표 http://www.energyvision.org
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