해상풍력에너지재단(Stiftung OFFSHORE-WINDENERGIE)
		Oldenburger Str. 65, 26316 Varel https://www.offshore-stiftung.de/
		Contact: Dr.-Ing. Dennis Kruse Briefing: Dr.Matthias Wehkamp, Dr.Stephanie Wehkamp Tel: +49 (0)4451 9515 201
방문연수	독일	파렐	10/11(목)	14:00

□ 교육내용

◇ 기관 소개

○ 해상풍력에너지재단은 독일의 풍력에너지 발전과 함께 해온 기관이다. 2005년 알파 벤투스 해상풍력 시범단지 조성(2010년 완공) 때 설계하고 운영하는 일을 계기로 독일 환경부에 의해 설립됐다.

재단의 주요 역할은 해상풍력관련 정책과 경제동향등에 관한 연구이다. 독일과 유럽의 미래 에너지 믹스에서 해상풍력에너지의 역할을 통합하고 기술연구 및 과학연구를 통해 에너지 정책에 대한 정책기반을 제공한다. 직원이 총 11명이고 8명이 파렐Varel에서 일하고 있고 3명은 베를린에서 일하고 있다.

▲ 재단에서 함께 근무하는 베캄 박사 부부가 브리핑 하고 있다[출처=브레인파크]
○ 독일과 유럽에서 해상 풍력 에너지의 확장과 발전에 관련된 다양한 정치기관과의 관계자를 지원한다. 에너지정책위원회에 정보를 제공하거나 조언하며 다른 업계 대표자들과 함께 해상풍력에너지 사용의 현안에 대한 논의한다.

국내 및 해외 프로젝트 뿐만 아니라 해상풍력에너지에 관한 다양한 주제에 관한 연구 프로젝트에 참여하여 발전과 혁신을 지원하고 있다.

해상풍력에 대한 법안입안시 정치적 조언과 영향력도 행사한다. 홍보도 하고 주민동의를 얻는 일도 하고 여러 프로젝트를 수행한다.

○ 재생가능에너지의 확장을 공동으로 추진하고 일반인들에게 재생가능에너지의 중요성을 강화시키기 위해 신재생 에너지 산업의 다양한 협회 회원들로 구성되어 있다.

재단운영과 관련해서 연방정부, 여러 협회, 회사, 보험사, 은행등의 후원을 받고 있다. 풍력사업과 관련된 재정분야 뿐아니라 모니터링, 운송, 네트워크 구성방안등 여러분야에서 고문역할도 수행한다.

○ 재단의 궁극적인 목표는 지속 가능하고 친환경적인 신재생에너지인 해상 풍력의 역할을 강화하고 연구 개발 및 독일과 유럽의 대규모 해상 풍력 발전소의 확장을 촉진하는 것이다.

◇ 해상풍력분야의 현황

○ 2010년에는 전체 총 매출액이 약 59억 €에 달했다. 해상풍력발전소의 개발에서 운영에 이르기까지 다양한 분야의 관계자가 참여하고 있고 독일의 해상풍력산업은 이미 현재 약 1만 8,000명의 직원을 고용하고 있다.

전문가에 따르면 2021년까지 전국적으로 부가가치가 220억 €까지 증가할 수 있으며 독일 전역에서 직원 수는 3만 명 이상으로 증가 할 전망이라고 한다.

독일의 해상풍력에너지의 확장은 금속 및 기계공학, 기술서비스 제공업체, 보험, 금융회사, 인증기관, 컨설팅 회사와 같은 업체에게도 성장 동력을 제공한다.

▲ 경청하는 전북 해상풍력에너지 연수단원[출처=브레인파크]
○ 해상 풍력 분야의 중견기업의 비중은 약 70%에 이르며 해상풍력에너지 분야의 가치 창출에 있어서 가장 열심히 일하는 연방 국가는 북쪽 라인-베스트 팔렌, 바덴-뷔 르템 베르크, 바바리아의 육지로 둘러싸인 국가들과 니더 작센의 연안 국가이다.

◇ 전력 손실을 막을 수 있는 핵심 전력망 구축

○ 북해(nord see)에 178개 해상풍력단지를 운영 중이며 동해(ost see)에는 4개가 운영 중이다. 총 5.4GW의 용량이며 1200개 타워가 설치되어 있다.

○ 재단의 자체 목표는 2020년까지 7.7GW, 25년까지 10.8GW으로 해상풍력 용량을 늘린다는 것이다. 2020년부터 2025년까지 10개의 해상풍력단지 조성프로젝트를 계획하고 있다. 연방정부의 계획은 재단보다 목표치가 높다. 2030년까지 15GW를 설치한다는 공격적인 목표를 세우고 있다.

○ 2017년 현재 전세계의 해상풍력 발전량 18.8GW 중 유럽이 15.8GW를 차지하고 있고 이 추세는 유지될 전망이다.

○ 2020년이 되면 전력망이 다 충당되고 신재생에너지원을 통한 전력을 100% 사용할 수 있을 것으로 예상된다. 이런 정책이 성공하기 위해서는 그것에 대한 전제조건이 충족되어야 하는데 바로 그것이 신재생에너지 법률이다.

○ 독일 연방법 규정에 따르면, 신재생에너지를 통해 생산된 에너지원은 전력공급회사에서 일정액을 주고 사들이게 만든 것이다. 여기에 해당되는 에너지원은 풍력발전, 바이오매스, 수력 등이 모두 포함된다.

풍력발전시설을 계속 확장 하려면 그것들을 세울 수 있는 토지가 있어야 하는데 2020년까지 전체 면적의 1.5%를 풍력발전을 할 수 있는 곳으로 지정할 수 있게 되었다. 다음은 해상풍력발전에 대하여 지불하는 전기 요금의 예시이다.

풍력발전설치 시 지불하는 전기 요금의 예

기본 육상풍력 요금 1㎾-hr당 5.02센트

초기 육상풍력 요금 9.2센트 (첫 5년 동안)

육상풍력 설치 전력 재공급: 초기 요금 +0.5센트

기본 해상풍력 요금 1㎾-hr 당 3.5센트

초기 해상풍력 요금: 13.0센트 (첫 12년 동안) + 2.0센트(2015년까지)

해상풍력설치 (2016.1.1일까지): 초기 해상풍력 요금+1㎾-hr 당 2.0센트

○ 이러한 통계는 풍력발전기가 설치된 뒤 20년 동안 가동된다는 전제하에 만들어진 것이다.

◇ 사업절차

○ 2017년 전에는 사업자가 사업부지에 대한 조사를 해야 했지만 이후에는 환경부에서 직접 수행한다. 지역을 선정하면 2년에 걸쳐 환경, 선박 및 항공이동경로 문제, 토질, 바람의 조건등을 조사한다.

보고서를 모두에게 공개하고 동의를 구하고 자문받는 기간을 준다.(2~3주) 국민 누구든 보고서에 대해 자신의 의견을 개진할 수 있다. 모든 결과가 순조롭게 진행되면 사업부지에 대해 입찰을 한다.

송전 분야를 담당하는 정부부처가 입찰진행(송전사업자는 민간, 정부는 관리감독). 입찰후 건설업자가 다시 한번 환경·어업등 주변에 미치는 영향을 확인하고 돼지고래(음파에 민감한 멸종위기 희귀동물)에게 피해가 없게 dB등을 주의하여 시공계획을 수립한다.

이후 선박 이동경로, 환경영향평가등에 대해 다시 한번 자문과 확인을 구해야하고 최종적으로 독일해상청의 승낙을 받아서 설치를 시작한다.

◇ 기술현황

○ 해상풍력단지는 육지로부터 120km 떨어진 수심 40미터의 바다에 설치한다. 해상풍력 선두주자인 덴마크와 잉글랜드는 2MW로 시작했지만 독일은 지금 5MW의 설비를 설치하고 있다.

2025년에는 13~15MW를 설치할 예정이다. 기술의 발전이 놀라울 정도로 빠르다. 설비를 운반할 수 있는 선박도 필요하고 선박업체, 항만, 해양환경전문가등 관련분야의 신기술과 협업이 동반되어야 가능한 프로젝트다.

○ 계통연계시 모든 전선은 1~1.5m 깊이로 묻어서 설치한다. 북해의 경우 모래로 되어 있어 전선을 매설할 수 있지만 동해는 암벽으로 되어 있어 돌을 파쇄한 후 매설하거나 돌을 쌓는 방법으로 설치한다.

전력손실을 줄이기 위해 100km 이상 떨어진 곳은 교류를 직류로 변환하여 송전한 후 육지에서 다시 교류로 변환하게 된다.

○ 해상풍력(off-shore)을 통해 설치, 생산, 유지보수등 전과정에 걸쳐 직접적인 일자리 창출이 약 3만명이 될 것이라고 추정하고 있다.

구조대원, 해저관측, 해양기술, 부속산업, 운송업자, 선박회사, 연구자, 개발자등 간접적 일자리도 많이 창출되지만 정확한 숫자는 파악되지 않고 있다.

◇ 환경적 영향

○ 전선으로 인해 온도가 2K(켈빈)이상 넘어가지 않게 하는 문제를 주의 깊게 연구하고 있다. 또한 선박충돌을 막기 위해 타워 밑부분을 노란색 페인트를 계속 칠해야하는 과정에서 환경에 미치는 문제, 운영이 끝난 25년 후 해체 과정에서 발생하는 오염문제, 북해연안에 많은 철새들에게 미치는 문제, 물고기와 바다생물들에게 미치는 영향등이 뜨거운 이슈이다.

○ 발전설비가 없었을 때는 바닷속은 진흙과 모래밭이었는데 타워 기둥이 세워진 이후 조개류와 물고갇 어족량이 늘어난 것을 관찰할 수 있다. 예전부터 어부들은 바다에 기둥을 심어놓고 바다생물이 살기 좋은 환경을 만들었는데 그것과 비슷한 원리이다.

○ 2012년 재단은 암석으로 이루어진 헬고란트helgoland 섬에서 한가지 실험을 했다. 단단한 기둥을 박아 놓고 물고기가 늘어나는지를 관찰한 것인데 작은 크기의 게는 숫자가 줄어들었지만 크기가 큰 게의 개체수는 증가했다.

아마도 큰 물고기를 먹을 정도의 큰 게가 늘어난 것으로 추정된다. 재단측은 지금도 3차원 구조물을 바다속에 설치하여 실험을 하고 있다.

평소에는 작은 물고기가 살지못하던 곳에 구조물이나 테트라포트가 설치되면서 물고기들이 서식하는 모습이 관찰된다. 어폐류가 생겨나면서 수질환경이 개선되는 효과도 관찰된다.

과거 그물로 바닥을 긁는 방식의 어획방식에 의해 바다속 환경이 많이 훼손됐는데 오히려 해상풍력단지가 바다환경을 복원하는 것 아닐까.

◇ 어민문제

○ 초기엔 어획공간 감소에 대해 독일 어민들이 반대하기도 했다. 2018.3월 통계로 보면 해상풍력으로 인해 약 3%의 어획공간이 감소된 것으로 추정된다. 풍력단지 500미터 이내로는 어선 접근이 금지되기 때문이다.

그러나 어민들에게 끼치는 직접적인 피해는 거의 없다. 독일은 예전부터 어선당 총 어획량을 규제하고 있기 때문에 어획공간이 3% 줄어든다고 총 어획량을 채우지 못하는 것은 아니다.

○ 그럼에도 불구하고 재단은 어민들을 위한 정책을 연구하고 있다. 그중 한가지는 풍력단지내 접근금지 수역을 양식장으로 활용하는방법을 연구하고 있다.

환경론자들도 풍력단지로 인해 물고기가 늘고 생태가 좋아진다는 것을 인정하고 있어 일부 어민들의 주장을 무색하게 하고 있다. 물고기가 건강해지고 하부 구조물에 물고기가 알을 낳는다.

과학적인 증명을 하지는 못했지만 풍력단지의 건강한 물고기와 생태계가 인근 해역에 긍정적인 영향(spillover effect)를 미쳤을 거라고 재단측은 추정하고 있다.

□ 질의응답

- ㅇㅇㅇ : 해상풍력단지내에 모니터링을 하는 시스템이 있는가? 그리고 운영인력에 자격요건은.

"단지가 바다에 있으므로 단지내에 근무하는 것이 아니라 24시간 원격으로 모니터링한다. 전문인력이 근무하고 있고 인근 해상에 대해서도 모니터링을 하는 인력이 있다."

- ㅇㅇㅇ : 120km 밖에서 해상풍력을 하는 이유는? 120km 안쪽은 설치하지 못하는지.

"육지와 가꾸운 바다는 선박도 많고 자연보호구역, 관광지, 군사시설도 있어 설치가 어렵다. 물론 동해쪽은 120km 안쪽에 설치된 경우도 있다."

- ㅇㅇㅇ : 입찰에서 완공까지 걸리는 기간은.

"다른 변수가 없을 경우 우리는 5년~7년을 계획하고 있다."

- ㅇㅇㅇ : 8MW 터빈을 도입중이라고 하는데 얼마나 설치하고 있는지.

"지금까지는 6~7MW를 설치하고 있고 현재 8~10MW 설치를 시작하고 있다. 정확한 대수는 모르겠다. 2주전에 함부르크 전시회에서 10MW를 발표하는 기업을 봤고 8MW를 설치중에 있는 기업을 봤다."

- ㅇㅇㅇ : 수심 40m를 기준으로 봤을 때 전체 공사비중 탑사이드와 서브스트럭쳐의 비율은.

"그 부분에 대해서는 전문가가 아니라 정확히 모르겠다. 메일을 보내주면 전문가에게 질의 후 답변드리겠다."

- ㅇㅇㅇ : 반대하는 사람들은 어떤 이€ 반대하는지.

"북해쪽은 반대하는 사람들이 별로 없고 동해쪽은 환경론자들의 반대가 있다. 바다하고 가깝기도 하고 관광지가 인근에 있어 반대가 있다. 어민들의 반대도 있다. 어획공간이 감소하는 이€ 반대한다. 또한 관광객들은 수평선 경관을 해친다고 반대기도 한다."

- ㅇㅇㅇ : 양식장 논의가 되고 있다는데 어종도 논의되고 있는지.

"고등어, 가재, 랍스터, 대게등이 가능하다고 본다. 아직 실행여부에 대해서는 모르겠다."

- ㅇㅇㅇ : 스필오버 이펙트가 있다고 합의되는 분위기라면 어민들의 반대는.

"그 효과를 보려면 꾸준히 관찰해야하는데 어민들이 주변에서 어획활동을 하고 있어 정확한 관찰이 어렵고 연구결과를 내놓기 어렵다."

"쇠돌고래(phocoena phocoena : 고래중 가장 작은 크기의 희귀종)가 북해에 약 2~5만마리가 서식하고 있다. 음파에 아주 민감한 녀석들이다.

독일의 동물보호법에 의해 다쳐서도 안되고 죽여서도 안되고 세심하게 보호받는 동물이다. 하부구조 설치시 큰 소음은 사실 고래에게 피해를 준다. 설치 소음이 200dB까지 갈 수도 있는데 그런 경우 고래가 죽을 수도 있다.

2013년부터 동물보호법상 공사현장 750m 안쪽은 140dB까지의 소음만 허용된다. 우리는 소음이 퍼져가는 것을 막기 위해 바다바닥에서 거품을 일으켜 소음을 차단하는데 이 방법을 쓰면 130dB까지 소음이 감소된다."

- ㅇㅇㅇ : 환경적 측면에서 봤을 때 공사를 연속적으로 빠르게 시행하는게 좋은지 아니면 일정 간격을 두고 하는게 좋은지.

"여러 연구결과를 통해 나온 통계가 있는데 공사기간이 빠르면 빠를수록 동물들이 되돌아오는 시기도 빨라진다. 그러나 공사시작시기에는 동물들이 피할 수 있도록 여유와 시간간격을 두는 것이 좋다."

- ㅇㅇㅇ : 소음 기준을 140dB로 설정한 이유는? 실험을 통해 얻어진 기준인지.

"동물실험을 한 것은 아니고 전 세계의 여러 문헌을 참고하고 거리별 진동을 측정한 후 정한 수치이다."

- ㅇㅇㅇ : 지반을 통한 소음은.

"생태학자의 입장에서 지반을 통한 소음은 크지 않다고 보고 있다. 지질학자의 입장에서 어떤지는 잘 모르겠다."

- ㅇㅇㅇ : 쇠돌고래를 중심으로 기준을 정하고 관찰한 것 같은데 다른 어종에 대해서도 같은 결과가 나왔는지.

"그렇다. 물고기가 돌아오기는 하지만 어떤 어종은 늘어나고 어떤 어종은 줄어드는 경우도 있다. 그 이유는 아직 밝혀지지 않았다. 일단 보호종을 중심으로 대책을 수립한 것이다. 아마도 케이블을 묻는 과정에서의 지반의 변화가 영향을 끼쳤을 것이라고 추정된다."

- ㅇㅇㅇ : 북해는 조류의 세기가 클텐데 그로 인해 소음을 차단하는 버블이 움직이지는 않는지.

"버블을 쏘는 관이 매우 크고 무겁기 때문에 버블이 밀려나거나 움직이지는 않는다. 버블을 쏘는 관을 조금씩 움직이기도 한다."

- ㅇㅇㅇ : 선박들이 많이 지나다니는 곳인데 선박충돌사고는 없는지.

"항로를 설정해놓았기 때문에 아직까지 그런 사고는 없었다. 또한 관제탑에서 관측하고 통제하기 때문에 그럴 가능성이 낮다."

- ㅇㅇㅇ : 어민들에 대한 보상한 사례가 있는가? 터빈타워 근처에 조업하러 오는 경우는 없는지.

"보상 사례는 없었다. 12헤리 영해밖은 유럽에서 지정한 조업구역에서 어획을 하고 타워근처로 오지 못한다. 이를 어기면 처벌을 받게 된다. 접근하면 해안경비대가 바로 출동한다."

- ㅇㅇㅇ : 하단의 페이팅은 어떤 재질인가? 환경을 어떻게 보호하는지.

"아주 복잡한 문제이다. 타워의 녹방지를 위해 코팅을 하는데 조류 및 공기 접촉여부등에 따라 다양한 방법을 고려하고 있다. 녹이 잘 안쓰는 금속을 사용하기도 한다. 지금은 20년이상 가는 코팅기술을 개발하고 있다."

- ㅇㅇㅇ : 해상단지 조성을 위해 새로운 제작시설이나 산업단지를 조성했지.

"새로운 장소에 새롭게 만든 것은 없다. 기존 항만을 활용했고 대형 선박 접안을 위해 기존의 시설을 두배 이상 확장하는 경우는 있었다."

- ㅇㅇㅇ : 블레이드를 내용년수가 되면 철거하는지.

"25년 동안은 운영을 할 것이다. 만일 새로운 더 좋은 블레이드나 기술이 나온다면 기둥을 남겨놓고 새로운 블레이드와 개량된 부품을 사용할 수도 있다."

- ㅇㅇㅇ : 한국의 해양환경에서도 물고기가 늘어날 것이라고 생각하는지.

"생물학자의 입장에서는 당연히 늘어날 것이라고 본다. 다만 그 기간은 단기간이 아니라 장기간에 걸친 일일 것이다."

- ㅇㅇㅇ : 철새 이동경로 문제와 철새 보호문제에 대해 설명하면.

"철새피해가 있는 것은 사실이다. 어느 정도 피해가 있는지는 정확히 모른다. 연간 약 35만마리가 피해를 블레이드에 부딪혀 죽는다고 파악된다.

그러나 이미 유럽을 오가는 철새들중 800만 ~ 8천만마리의 철새들이 건물에 부딪혀 죽는 것으로 파악되고 있다. 비율로 봤을 때 오프쇼어로 인해 죽는 비율은 사실상 미미하다고 본다."

- 철새이동경로를 피해서 단지를 조성하는지.

"가능한 비켜가도록 설치하고 철새 이동경로를 레이더로 관찰하여 철새가 지나가는 중에는 가동을 중지하기도 한다."