[POWER COMPANY] 댐 위 태양광에서 양수발전까지… 한수원, 재생에너지 지형 넓힌다

원전 중심 공기업에서 종합에너지기업으로
댐 수면 활용한 수상태양광… 주민 참여형 모델 도입
주민 투자 ‘햇빛연금’… 주민 1인당 연 26만원 수익 기대
수상태양광 넘어 양수발전 확대 병행
영동·홍천·포천 착수… 합천·영양 예타 진행

한국수력원자력 전경 [한수원 제공]

원자력 발전 중심 공기업으로 인식돼 온 한국수력원자력이 재생에너지 전반으로 사업 지형을 확장하며 종합에너지기업으로의 전환을 본격화하고 있다.

한수원은 기존에 사용되지 않던 댐 수면에 수상태양광 집적화단지를 조성했다. 태극기와 무궁화 형상으로 설치된 수상태양광은 주변 경관과 조화를 이루면서 기술적인 설계로 환경 훼손을 최소화했다.

또 지역 주민이 직접 투자하는 '햇빛연금' 모델을 적용해 지역 소득과 사업 수용성도 함께 높이고 있다는 평가다.

10일 한수원에 따르면 재생에너지의 계통 불안과 입지 한계를 동시에 보완하기 위해 수상태양광을 추진하고 있다.

축구장 74개 넓이의 수상태양광이 수면 위에 올라와있다. [한수원 제공]

◇효율·환경성 모두 잡은 수상태양광= 한수원은 지난해 9월 경북 안동시 임하 다목적댐에 수상태양광 집적화단지를 준공했다. 설비 규모는 47MW급으로, 다목적댐에 설치된 수상태양광 가운데 최대 수준이다.

임하댐 수상태양광 집적화단지는 경북 지역 다목적댐에 수상태양광을 보급하기 위한 장기 프로젝트다. 한수원은 한국수자원공사, 안동시와 협업해 사업 시행법인(SPC)을 설립하고, 프로젝트 관리와 마을법인 구성, 신재생에너지공급인증서(REC) 구매 등을 맡았다.

수상태양광은 댐이나 저수지 수면에 태양광 모듈을 설치하는 방식의 태양광 설비다. 수면 반사광과 냉각 효과로 육상태양광 대비 효율이 높고, 수중 생태계 영향을 줄이기 위해 일정 간격을 두고 설치된다. 임하댐 수상태양광의 설치 면적은 전체 수면의 1.9%에 불과하다. 재생에너지의 한계로 지적돼 온 환경 훼손을 최소화하면서 발전 효율 측면에서도 장점을 보였다는 평가다.

◇계통 과부하 우려 속 '교차발전' 해법= 집적화단지 조성 과정은 순탄하지만은 않았다. 2023년 3월 발전사업 허가 당시 경북 지역의 송전계통 부족으로 전력 과부하 우려가 제기됐다.

전력 생산지와 수요지가 떨어져 있는 국내 전력 계통 구조상, 경북 지역 일부 송전선로에 고장이 발생하면 전력이 한쪽으로 집중돼 과부하가 발생할 수 있다는 분석이 나왔다. 이에 따라 송전계통 보강이 완료된 이후에만 송전이 가능하다는 조건부 허가를 받았고, 실제 송전 시점은 동해안-수도권 500kV HVDC가 준공되는 오는 2030년 12월 이후로 제한됐다.

한수원은 수상태양광과 기존 수력발전소를 연계하는 '교차발전' 방식으로 해법을 마련했다. 일조 시간에는 수상태양광이, 일몰 이후에는 수력발전소가 송전 계통에 접속하도록 운영 방식을 조정하고, 두 발전원이 동시에 송전하지 않도록 인터록 설비를 설치했다.

아울러 지역 주민이 직접 참여하는 '햇빛연금' 모델도 도입했다. 지역 주민은 별도의 법인을 만들어 사업비 일부를 투자한다. 집적화단지 사업비의 일부(4% 이상)를 채권 구매 방식으로 투자하고, 매년 채권 이자와 초기 현물 지급, 각종 지원 사업 등을 통해 수익을 배분받는다. 주민 1인당 연간 약 26만원의 수익이 기대된다.

한수원 관계자는 "지역 주민이 개별적으로 참여할 경우 수익이 소수에 집중될 수 있어, 모든 주민이 균등한 수익을 기대할 수 있도록 참여 모델을 설계했다"고 설명했다.

주민 참여 구조는 사업 추진 방식 전반에 반영돼 설계됐다. 한수원의 집적화단지 사업은 인허가 기관인 지자체가 시행기관으로 참여하는 구조다. 이로 인해 인허가 절차가 비교적 원활하고, 주민 수용성 확보와 태양광 입지 다각화로 대규모 재생에너지 설비가 가능하다.

경상북도 안동시 임하면의 임하댐 수상태양광 [한수원 제공]

◇재생에너지 변동성 보완하는 양수발전= 한수원은 수상태양광과 함께 양수발전 확대도 병행하고 있다.

한수원은 제9차 전력수급기본계획에 따라 영동·홍천·포천 등 3개 지역에서 총 1.8GW 규모의 양수발전소 건설을 추진 중이다. 제10차 전력수급기본계획에 포함된 합천과 영양 양수발전소(총 1.9GW)에 대해서는 합천은 공공 예비타당성조사를 완료했고, 영양은 조사를 진행 중이다.

양수발전은 전력 수요가 적을 때 남는 전기를 이용해 물을 상부댐으로 끌어올려 저장했다가, 전력이 많이 필요할 때 물을 방류해 전기를 생산하는 방식이다. 날씨 영향을 크게 받는 풍력·태양광의 한계를 보완할 수 있고, 폭염 등으로 전력 수요가 급증할 경우에도 5분 이내 가동이 가능해 계통 안정에도 이바지한다.

한수원은 현재 운영 중인 7개 양수발전소와는 다른 방식으로, 건설 중인 영동양수발전소부터 펌핑 운전 중에도 출력 조절이 가능한 설비를 도입한다. 응답 속도가 빠른 가변속식 설비를 적용해 전력 계통 안정에 대한 기여도를 한층 높일 계획이다. 한수원은 총 1조3377억 원을 투입해 충북 영동군 일대 105만㎡ 부지에 250㎿급 발전기 2기를 갖춘 500㎿ 규모의 가변속 양수발전소를 건설 중이다.

2030년 12월 준공을 목표로 하는 영동양수발전소는 완공 시 가정 계약전력 4㎾ 기준으로 약 12만5000가구가 동시에 사용할 수 있는 전력 규모다.

정부는 '2030년 재생에너지 100GW' 달성을 목표로 재생에너지 확대에 나서고 있다. 이에 따라 전력 계통 안정화를 위한 에너지 저장 수단으로 양수발전의 필요성도 커지고 있다. 한수원은 정부 정책에 따라 양수발전 확대가 결정될 경우 관련 계획을 차질 없이 이행한다는 방침이다.

한수원은 "2030년까지 1GW, 2038년까지 12GW 규모의 재생에너지 설비 보급을 목표로 산업단지 지붕태양광과 수상태양광, 육상·해상 풍력 사업을 추진할 계획"이라고 밝혔다.

세종=강승구 기자 kang@dt.co.kr