전체기사 최신뉴스 GAM 라씨로
KYD 라이브
KYD 디데이
경제 경제일반

속보

더보기

육상·수상 넘어 하늘까지 넘보는 신재생에너지

기사입력 : 2018년11월12일 06:00

최종수정 : 2018년11월12일 06:00

성층권 나는 '태양광 무인 항공기' 등장
구글·페이스북은 통신망과 결합
2014년 시범운영 '공중풍력발전기', 12가구에 반값으로 전기 제공
성층권의 낮은 온도, 고고도 상공 거센 바람 견디는 기술 '과제'

[세종=뉴스핌] 최온정 수습기자 = 자연의 한계를 극복하기 위한 신재생에너지의 공세가 거세다. 육상·수상 발전을 넘어 '공중권'으로까지 영역이 넓어지고 있다.

국내에 설치된 육상태양광·풍력발전의 발전효율은 각각 평균 15%, 25%에 불과해 원전의 발전효율인 85%에 훨씬 못미치는 수준이다. 최근에는 산림훼손 등의 문제가 부각되면서 신재생에너지의 효율성에 대한 논란이 이어지고 있다. 이를 타개하기 위해 새롭게 부상한 것이 해상태양광 및 해상풍력이다.

당진화력본부 내 건설된 3.5MW급 제2회처리장 수상태양광 발전소[자료=동서발전]

수상·해상태양광은 수면의 냉각효과로 열에너지에 취약한 지상태양광의 한계를 극복하는 효과가 있다. 또 해상풍력은 해상에서 지형이나 장애물 등의 영향이 없어 바다에서 바람이 더 세다는 장점이 있다. 두 가지 발전 모두 산림 훼손을 줄일 수 있다는 건 덤이다.

12일 에너지업계에 따르면 국내에서는 2011년도부터 저수지·댐·유수지 등에 수상태양광이 설치되기 시작했고, 작년 9월에는 국내 최초의 상업용 해상풍력단지인 '탐라해상풍력'이 제주도에서 가동을 시작했다.

올해는 에너지기술평가원이 주축이 돼 시화호 지역에 해상태양광 적용 가능성을 따져보는 실증연구도 시작됐다.

실제로 현재 가동중인 수상태양광의 발전효율은 16.5%, 해상풍력발전은 30%로 육상에 비해 발전효율이 더 높다.

그러나 발전효율을 더욱 끌어올리려면 태양광은 일사량, 풍력은 바람의 세기가 강한 곳에 설치돼야 한다. 이에 미국·일본·유럽 등 해외에서는 신재생에너지의 다음 영역으로 '공중'을 주목하고 있다. 태양광·풍력 모두 하늘로 올라갈수록 발전량이 높아진다는 이유에서다.

◆ 성층권 일사량 높아 태양광 발전효율↑…풍력은 고도 높아질수록 바람 세져  

이론적으로 태양광은 빛의 굴절·감쇄가 없고 대기현상이 일어나지 않는 성층권에 설치될 때 더 많은 에너지를 만들어낼 수 있다. 풍력 또한 상공의 바람이 지상보다 강해 2배 이상의 발전량을 기대할 수 있다.

이에 국내외에서는 비록 상업운전으로 이어지진 않았지만 공중에서 태양광·풍력발전을 이용해 생산하려는 연구가 꾸준히 진행되고 있다.

대한항공 무인항공기 KUS-FT [사진=대한항공]

공중 태양광발전은 '태양광 비행기' 개발과 함께 그 잠재성이 드러나고 있다. 성층권 높이에서 지속적으로 태양에너지를 얻을 수 있다는 점이 주효했다.

외신에 따르면 독일의 초경량 비행기 제조사인 피씨에어로(PC-Aero)는 현재 성층권 비행이 가능한 태양광 비행기를 개발 중이다. 

피씨에어로의 골로간 CEO는 "성층권 높이에서는 구름이나 바람의 영향을 받지 않고 지속적으로 태양 에너지를 얻을 수 있다"며 "이 계획이 성공한다면 가까운 시일 내에 저렴한 비용으로 성층권 여행이 가능해질지도 모른다"고 기대했다.

국내에서도 한국항공우주연구원이 지난 2016년 성층권을 비행하는 '태양광 무인기’를 띄워 90분 비행에 성공했다. 구글·페이스북는 태양광 무인 항공기를 개발해 저개발 국가의 새로운 통신망으로 무인 항공기를 이용한다는 계획을 세우고 있다.

두산중공업 풍력발전 [사진=두산중공업]

공중 풍력발전은 미국의 벤처기업인 알타에로스 에너지스(Altaeros Energies)가 가장 앞서나가고 있다. 이 회사는 지난 2014년 헬륨가스를 넣은 원통형 풍선에 발전용 날개를 달아 상공 100~600m 높이에서 전기를 개발하는 실험을 알래스카에서 18개월간 진행했다.

실험 결과 1기당 30kW의 전력 생산이 가능했고, 실험 기간동안 12가구가 사용할 수 있는 양의 전기가 생산됐다. 더욱이 12가구는 풍부한 발전량을 기반으로 기존 전기요금의 반값으로 생산된 전력을 사용할 수 있었다.

영국 킹스턴 대학의 호세인 밀자이(Hossein Mirzaii) 박사는 이 실험결과를 두고 "더 높은 고도인 1km 상공에서 풍력발전기를 돌리면, 풍속이 2배가 되기 때문에 발전가능한 전력량이 8배가 될 것"이라고 전망하기도 했다. 

◆ 과제는 '기기 안전성'...성층권의 낮은 온도, 고고도 상공 거센 바람 견뎌야

물론 한계가 없는 것은 아니다. 태양광 발전은 하루 중 해가 떠있는 시간에만 전기를 모을 수 있어 발전된 전력을 저장할 수 있는 리튬 배터리가 함께 필요하다. 또한 성층권까지 높이 올라갈 경우 대기압이 지표의 5%에 불과하고, 기온이 영하 70도까지 떨어져 기술적 보완이 절실하다.

풍력발전 또한 발전된 전력을 송배전망을 통해 전달하는 과정에 손실이 발생할 수 있어 한계가 있다. 또한 바람의 세기가 높아지면 발전기의 안전성을 보장할 수 없다는 문제도 있다. 알타에로스 에너지스가 개발한 공중풍력발전기의 경우, 시속 70km를 넘어서면 발전기의 안전성을 담보할 수 없다.

onjunge02@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
尹부부 공천개입 수사 급물살 타나 [서울=뉴스핌] 박서영 기자 = 윤석열 전 대통령이 탄핵심판 선고에서 헌법재판관 전원일치 의견으로 파면된 가운데 이른바 '명태균 의혹' 사건에 대한 검찰 수사가 윤 전 대통령 부부에 속도를 낼지 이목이 집중된다. 5일 법조계에 따르면 헌법재판소는 4일 오전 11시 윤 전 대통령 탄핵심판 선고기일을 열어 윤 전 대통령의 파면을 결정했다. 박근혜 전 대통령에 이은 헌정 사상 두 번째 파면이다. 사진은 윤석열 전 대통령. [사진=뉴스핌 DB] 검찰은 지난 2월 17일 윤 전 대통령 부부 공천개입 의혹, 여론조사 조작 의혹, 여론조사 비용 대납 의혹 등 명씨 관련 사건을 창원지검에서 중앙지검으로 이송했다. 이후 검찰은 해당 사건과 관련한 연이은 소환조사 및 강제수사 등에 착수하면서 잔여 수사에 속도를 내 왔다. 검찰은 명씨가 실질적으로 운영한 여론조사업체 미래한국연구소가 당시 대선 후보였던 윤 전 대통령을 돕고자 총 81차례에 걸쳐 불법 여론조사를 해 주고, 그 대가로 김영선 전 국민의힘 의원이 2022년 6·1 보궐선거에서 경남 창원 의창 선거구 공천을 받았다는 의혹을 받았다고 보고 있다. 윤 전 대통령의 부인 김건희 여사는 이와 관련, 보궐선거와 지난해 4월 22대 총선 당시 국민의힘 공천 과정에 개입한 의혹을 받는다. 이날 헌재의 결정으로 윤 전 대통령은 현직 대통령으로서 가졌던 '불소추특권'을 잃게 됐다. 기존 수사 대상이던 내란 혐의뿐 아니라 공천 개입 의혹 수사도 피할 수 없게 된다는 의미다. 법조계 안팎은 조기 대선을 앞두고 윤 전 대통령 부부를 향한 공천 개입 의혹 사건 수사가 급물살을 탈 것이라고 내다봤다. 정계 출신 법조인은 "박 전 대통령도 파면된 다음에 소환조사가 바로 이뤄졌다"며 "곧바로는 아니겠지만 민주당 측에서 신속한 수사를 압박할 텐데 검찰도 조만간 협의를 해 윤 전 대통령 부부의 소환 일정 등을 잡으려 할 것"이라고 전망했다. 실제 2016∼2017년 박근혜 정부의 국정농단 사건 때, 박 전 대통령의 탄핵안이 국회에서 가결되고 3개월 만에 헌법재판소가 파면 결정을 내렸다. 당시 검찰과 박영수 특별검사팀의 수사는 박 전 대통령이 자연인 신분이 된 이후 급물살을 탔다. 박 전 대통령은 파면 11일 만에 검찰에 소환됐고, 이후 열흘 만에 구속됐다. 양홍석 변호사(법무법인 이공)는 "윤 전 대통령이 파면됐으니 명태균 수사의 경우 검찰이 좀 더 가열차게 할 것 같고, 공직선거법 위반 사건도 있는데 이 또한 바로 착수해야 하지 않을까 싶다"며 "다만 전직 대통령이기 때문에 신병 문제는 바로 결정하기는 쉽지 않을 수 있다"고 예상했다. 검찰의 신속한 수사는 진행되겠지만, 윤 전 대통령의 소환조사 등은 조기 대선이 끝난 후 이뤄질 것이란 분석도 있었다. 부장검사 출신 변호사는 "대통령이 파면됐으니 적극적으로 윤 전 대통령 부부를 조사하려고 들긴 하겠지만 소환조사의 경우 조기 대선 이후가 될 것 같다"며 "정치적 파장이 큰 사안이라 검찰이 속도를 내서 수사 한다 해도 대선 정국에서 전 대통령 부부를 직격하기는 어렵다"고 했다. 윤석열 전 대통령이 4일 탄핵심판 선고에서 헌법재판관 전원일치 의견으로 파면된 가운데 이른바 '명태균 의혹' 사건에 대한 검찰 수사가 윤 전 대통령 부부를 향할지 이목이 집중된다. 사진은 명태균 씨가 지난해 11월 8일 오전 경남 창원시 창원지방검찰청에 정치자금법 위반 혐의 피의자 신분으로 출석하고 있는 모습. [사진=뉴스핌 DB] seo00@newspim.com 2025-04-05 07:00
사진
[尹 파면] 조기 대선 막 올랐다 [서울=뉴스핌] 한태희 기자 = 헌법재판소가 윤석열 대통령 파면을 선고하며 조기 대선 막이 올랐다. 현재 조기 대선 레이스에서 이재명 더불어민주당(민주당) 대표가 독주하는 구도다. 여·야 잠룡들은 권력 구조를 개편하는 개헌론으로 차별화에 나서는 등 대권을 향한 행보를 시작했다. [서울=뉴스핌] 한태희 기자 = 2025.04.03 ace@newspim.com 6일 정치권에 따르면 조기 대선은 오는 5월 말에서 6월 초에 치러질 가능성이 높다. 헌법 제68조 2항에 따라 파면 등으로 대통령 궐위 시 60일 이내 선거를 치러야 해서다. 한덕수 대통령 권한대행은 공직선거법 제35조 1항에 따라 늦어도 오는 14일까지 조기 대선일을 공고해야 한다. 조기 대선 레이스에 들어가며 대권을 노리는 후보자 발걸음도 분주해졌다. 선두 주자는 이재명 대표다. 이 대표는 차기 대권 유력 후보자를 묻는 각종 여론조사에서 압도적인 1위를 달리고 있다. 이 대표는 최근 공직선거법 위반 사건 2심에서 무죄를 받으며 사법 리스크 부담도 덜었다. 야권에서는 김경수 전 경남지사, 김동연 경기지사, 김두관 전 국회의원, 김부겸 전 국무총리, 김영록 전남지사, 이광재 전 강원지사, 전재수 의원 등이 당내 경선에 참여할 가능성이 있다. 이들은 '1강'인 이 대표와 비교해 열세다. 야권 잠룡들은 차기 대통령 임기 단축 등 개헌론을 부각하고 있다. 이준석 개혁신당 국회의원도 차기 대권을 넘보고 있다. 이준석 의원은 '40대 기수론' 등 정치권 세대 교체론을 앞세우고 있다. 여권에서는 김문수 고용노동부 장관, 안철수 국회의원, 오세훈 서울시장, 원희룡 전 국토교통부 장관, 유승민 전 국회의원, 한동훈 전 국민의힘 대표, 홍준표 대구시장 등이 조기 대선에 참전할 가능성이 있다. 여권 후보자들은 당내 경선에서 정통 지지자인 보수 표심을 먼저 얻어야 한다. 동시에 본선에서 중도층 표까지 끌어올 수 있는 경쟁력도 보여줘야 한다. 여권 후보자들은 '12·3 비상계엄 사태'를 촉발한 제왕적 대통령제 한계 극복 방안으로 대통령 권한을 분산하는 개헌론을 제시하고 있다. 각 당은 곧 당내 경선을 시작해 본선에 올릴 후보자 선정에 들어간다. 공직선거법 제49조에 따라 조기 대선 24일 전부터 이틀 동안 대통령 후보 등록을 끝내야 하기 때문이다. 조기 대선이 오는 6월 3일 치러지면 각 당은 오는 5월 11일까지 중앙선거관리위원회에 대통령 후보를 등록해야 한다. 여야는 약 8년 전 제19대 대통령 선거 당시 박근혜 대통령 파면이 결정된 후 1개월 안에 대통령 후보 선출을 마무리했다. 범야권이 대통령 단일 후보로 본선에 들어갈지도 주목된다. 당 내 간판 주자가 없는 조국혁신당은 '야권 통합 완전국민경선(오픈프라이머리)'을 제안했다. 이 대표가 있는 민주당이 이에 응할지에 정치권 이목이 쏠리고 있다. ace@newspim.com 2025-04-06 07:00
안다쇼핑
Top으로 이동