태양광산업의 최신트렌드는 누가 뭐라고 해도 수상태양광을 빼놓을 수 없을 것이다. 육상과 건물태양광 산업과 더불어 3대 태양광산업으로 불리는 수상태양광은 전 세계적으로 500조 규모가 넘어갈 것으로 보이기 때문이다. 그리고 수상태양광 산업의 성패는 부품이 쥐고 있다.

태양광 장치를 짊어지는 부유체, 신소재로 바뀌다

수상태양광은 바다나 호수 물이 있는 곳이면 어디든 설치하지만, 이 장치가 물에 떠 있게 하기 위해서 필요한 것은 부유체다. 수면 위에 설치하는 수상태양광 특성상 안정성과 내구성, 경제성, 환경성 등 다양한 요인이 개발에 영향을 미친다. 바다의 경우 염분이 많은 바다에서 오랫동안 떠있고, 태풍 등 각종 상황에서 오래 버틸 수 있도록 초기 수상태양광 시장에서는 볼 수 없었던 새로운 공법과 부력체 소재가 개발되고 있다. 수상태양광 부유체는 기존 폴리에틸렌(PE)소재와 이에 코팅, 또는 메탈을 접목하는 소재 등으로의 발전을 이어나가고 있는데, 국내 수상태양광 업체중 한 곳인 신화이앤이 역시 대표적이다. 이 회사의 건설신기술 공법은 습기 있고 염분이 많은 환경에서 내구성이 우수한 신소재 프레임을 활용하고, 이들 프레임 구조재를 연속 배치한 단위구조물로 구성해 구조물을 일체로 지어 안정성을 크게 높인다고 한다. 구조물들은 서로 힌지 형태로 연결돼 수면의 움직임에 의해 구조재에 발생하는 응력을 최소화 시키고 내구성을 향상시킨다고 한다.

부유체에 쓰이는 메탈 프레임 소재를 사용하는 또 하나의 유명기업은 네모이엔지다. 이 회사는 태양광 발전 구조물을 지으며, 롤-포밍머신을 통한 자동화 생산라인을 구축해 이 기술력을 바탕으로 메탈 프레임을 소재로 한 수상태양광 부유체를 개발한 바 있다. 이 기술로 지난 2017년에는 세계 최초로 메탈 프레임 부유체를 활용한 수상태양광발전소를 건립했다.

태풍에도 견디는 강력한 고정대 역시 인기 높아

깊은 바다나 수면에는 부유체를 통해 흔들리는 파도를 타고 움직이게 하지만 얕은 수면에서는 강력한 고정대를 통해 떠내려가거나 유실되지 않도록 하는 지지공법도 있다.

함평 대동저수지 수상태양광발전소의 경우, 지난 2017년 국내 최초로 지어질 당시 ‘물망치 수직 강관 시공 공법’이라고 부르는 공법을 적용했다. 당시 설계 및 시공을 전담한 한전 KPS는 40m/s 강풍을 버틸 수 있도록 콘크리트 구조물(2t×376개)을 설치해야 하는데 수질오염 방지를 위해 수직앵커 16개, 위치고정용 파일 6개를 설치하는 등 물망치 수직 강관시공을 했다. 물망치 수직 강관시공은 저수지 물속의 구조물 지지와 위치 고정 및 태풍 피해 예방을 위해 도입된 공법으로 태풍 피해 예방 및 효율 극대화를 위해 태양광 패널의 각도를 계절별로 변경하는 시스템을 도입한 것이 특징이다.

수상태양광발전시설은 앞으로 스마트 기술 및 관련 공법을 통해 보다 유기적이고 지속적인 발전을 하는 시설들로 바뀌어 갈 것이다. 또한 앞서 소개한 신소재나 신공법을 통해 기업들 간의 경쟁이 지속되고 친환경 태양광이 성장하는 세계의 시장에 맞춰 함께 성장해나갈 수 있도록 정부차원에서의 지원이 앞으로 필요해질 것이다.

조중혁 기자  megnumfire@gmail.com