후보지 발굴·추가 데이터 확보 활용
[일렉트릭파워 박윤석 기자] 국내 해상풍력 프로젝트가 70여 건에 걸쳐 24GW가 넘는 발전사업허가를 받은 가운데 하나둘씩 본격적인 추진을 위한 개발준비에 속도를 내고 있다. 해상풍력 개발이 본격화되면서 프로젝트 신뢰성을 기반으로 경제성을 확보할 방안 마련에도 관심이 높아지고 있다.
특히 최근 전 세계적인 해상풍력 개발비용 상승 여파로 사업 추진을 포기하는 사례가 속출하면서 면밀한 프로젝트 분석을 뒷받침할 각종 데이터의 중요성이 커진 상황이다. 해상풍력 프로젝트 사업성과 직결되는 대표적인 데이터 준비작업 가운데 하나가 바람자원 측정이다.
해상풍력단지 개발 시 최적의 에너지 생산량을 확보하기 위해선 바람의 세기와 질을 파악하는 풍황조사와 함께 풍속 변화 정도를 나타내는 난류 강도 측정이 선행돼야 한다. 또 풍력터빈 운전 시 발생하는 난류로 인해 뒤쪽 풍력터빈 출력이 감소하는 후류효과를 최소화하는 작업도 필요하다. 이 같은 절차는 풍력터빈 간격 최적화로 경제적·효율적 사이트 개발을 가능케 한다는 점에서 성공적인 프로젝트 개발을 위한 핵심 과제 중 하나로 꼽힌다.
특히 난류는 후류효과를 유발해 풍력터빈 피로수명에 영향을 미쳐 설계수명을 단축시키는 원인을 제공한다는 점에서 정확한 강도 측정이 중요하다. 즉 후류 영향을 최소화할 수 있는 최적의 풍력터빈 간격 배치를 수행하는 데 필요한 게 난류 강도 측정이다. 난류 등급에 따라 동일 모델 해상풍력터빈이라도 설계 강도가 달라지기 때문에 사업자 입장에선 민감한 요소다.
산업·환경·기상관측 분야 계측장비를 전 세계에 공급하고 있는 바이살라는 이 같은 난류 강도를 측정할 수 있는 스캐닝 라이다 설치로 원활한 해상풍력 개발을 지원하고 있다. 풍력분야에선 풍황 계측장비인 ‘윈드큐브 라이다’로 글로벌 시장에서 기술력을 인정받고 있다.
바이살라는 한국 협력사인 비전플러스를 통해 국내에 공급한 윈드큐브 라이다로 이미 120여 차례 이상 풍황자료를 수집한 성과를 냈다. 파트너십 강화와 라이다 시장 현황조사를 위해 한국을 찾은 알렉시 크라마 바이살라 부사장을 만나봤다.
일본·대만 등 이미 스캐닝 라이다 활용
알렉시 크라마 바이살라 부사장은 이미 일본·대만·유럽에서 스캐닝 라이다를 해상풍력 개발에 활용하고 있는 만큼 한국 시장에서도 수요가 늘어날 것으로 기대했다. 지금까지 일본·대만·유럽에 각각 70기·16기·10기의 스캐닝 라이다를 공급한 바 있다.
알렉시 크라마 부사장은 “스캐닝 라이다는 육지에서 10km 이상 떨어진 해역의 풍황을 계측할 수 있는 장비로 동시에 2개를 설치해 서로 교차하는 지점의 풍황을 측정하는 방식”이라며 “듀얼 스캐닝 방식으로 교차점에 가상의 기상탑이 설치된 효과를 구현해 데이터 신뢰성을 높였다”고 설명했다.
이어 “기존 고정식·부유식 라이다와 달리 공유수면점사용허가를 받지 않아도 되기 때문에 어업활동에 전혀 영향을 미치지 않는다”며 “한국의 경우 해상풍력 발전사업허가를 받기 위해선 해상 계측기를 설치해야 한다는 점에서 사업 추진에 앞선 후보지 발굴을 비롯해 프로젝트 확장과 신뢰성 확보를 위한 추가 풍황 데이터 수집, 난류 강도 측정 등에 활용 가능하다”고 덧붙였다.
공공주도 계획입지를 통해 해상풍력 개발에 나서고 있는 일본의 경우 예비후보지 발굴에 스캐닝 라이다를 활용하는 사례가 점차 증가하고 있다는 게 알렉시 크라마 부사장의 설명이다. 스캐닝 라이다로 측정한 데이터의 신뢰성 검증을 위한 자체 가이드라인도 마련했다.
부정확한 난류 강도 개발비용 상승 불러와
풍황 계측장비인 라이다는 기존 기상탑에 비해 설치·관리 편리성이 뛰어나 글로벌 시장에서 많은 주목을 받았다. 국내에서도 이 같은 라이다 장점을 선호하는 사업자들이 빠르게 증가해 시장 점유율 또한 높아지고 있다.
알렉시 크라마 부사장은 “고정식·부유식 라이다로 측정한 풍황 데이터를 활용해 해상풍력 프로젝트 기본설계에 필요한 난류 강도를 예측하려면 주변 기상탑 데이터와 비교해야 하는데 한국에는 이런 여건을 갖춘 사이트가 많지 않다”며 “한국에서도 라이다를 설치한 사업자가 난류 강도 측정값 신뢰도 이슈로 고민하는 사례가 나타나기 시작했다”고 밝혔다.
이어 “난류 등급 차이로 해상풍력터빈 공급가격이 달라지기 때문에 정확하지 않은 난류 강도는 LCOE 상승을 가져올 수 있다”며 “스캐닝 라이다는 신속하고 안전하게 난류 강도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 전반적인 프로젝트 비용절감에 긍정적인 영향을 미친다”고 강조했다.
현재 스캐닝 라이다로 확보한 데이터의 신뢰성 검증을 위해 해외 인증업체들이 관련 가이드라인 제정을 추진 중에 있어 향후 시장 확대 기대감이 큰 상황이다.
