땅 싸움 끝났다…독일, 수면 4%만 써서 '전기료 60%' 아끼는 '수직 수상 태양광' 첫 등장

땅값이 치솟고 환경 파괴 논란으로 태양광 부지확보가 갈수록 어려워지는 가운데, 독일에서 호수 면적을 거의 차지하지 않으면서도 막대한 전기를 생산하는 '수직형 수상 태양광' 기술이 나와 세계 에너지 시장의 눈길을 끌고 있다.
글로벌 에너지 전문 매체인 에코뉴티(EcoNews)는 지난 8일(현지시각), 독일 바바리아주 자이스(Jais) 자갈 채취 호수에 들어선 세계 최초의 수직형 수상 태양광 발전소 소식을 심층 보도했다.


독일 에너지 혁신 기업 신 파워(SINN Power)가 개발한 '스키프 플로트(Skipp Float)' 기술의 핵심은 태양광 패널을 수면에 눕히지 않고 '수직'으로 세운 점이다.

이 방식은 수면의 4.65%라는 극히 적은 면적만 사용하고도 1.87메가와트(MW)의 설비용량을 확보했다. 연간 전력 생산량은 약 2기가와트시(GWh)에 이르며, 이는 일반 가정 수백 가구가 한 해 동안 사용하는 전력량과 맞먹는다.
현재 독일은 수자원법에 따라 인공 호수 면적의 15%까지만 발전 시설을 올릴 수 있도록 규제하고 있다.

프라우노퍼 태양에너지시스템 연구소(Fraunhofer ISE)에 따르면 독일 내 인공 호수 6,000여 곳의 잠재 발전 용량은 최대 2.5기가와트(GW)에 달하지만, 부지 활용의 한계 탓에 실제 가동 중인 용량은 21MW에 불과했다. 이번 수직형 모델은 공간 제약을 해결할 핵심 대안으로 평가받는다.


이 발전소는 양면형 태양광 모듈 2,500개를 동서 방향으로 배치했다. 정오에만 발전량이 쏠리는 기존 남향 패널과 달리, 해가 뜨는 아침과 지는 오후에 발전 효율이 높아지는 특성을 갖췄다. 이는 공장이 본격적으로 가동되거나 가정이 분주해지는 시간대의 전력 수요를 정밀하게 겨냥한 것이다.
실제로 자갈 공장 현장에서는 이 발전소 덕분에 공공 전력망에서 사오는 전기량이 60% 가까이 줄었다. 공장 측은 향후 1.7MW 규모의 시설을 추가로 넓혀 전력 자급률을 70%까지 끌어올릴 계획이다.

갓프리드 자이스(Gottfried Jais) 자갈 공장 관리자는 "별도의 땅을 확보할 필요 없이 호수 위 유휴 공간에서 공장 운영에 필요한 에너지를 직접 얻고 있다"며 비용 절감 효과를 강조했다.


수상 태양광의 고질적인 숙제였던 생태계 영향 문제도 해결의 실마리를 찾았다. 패널 사이를 약 4미터(m) 이상 띄워 햇빛과 바람이 수면에 충분히 닿도록 설계했기 때문이다.

현장 모니터링 결과 수질 저하는 나타나지 않았으며, 오히려 수직 패널이 만든 그늘이 물고기와 수변 조류의 은신처 노릇을 하는 것으로 확인되었다.
영국 엑세터 대학교 연구진은 지난 2022년 학술지 '클린 테크놀로지(Clean Technologies)'를 통해 수상 태양광이 수분 증발을 막는 긍정적 효과가 있다고 분석하면서도, 수온과 산소 수치에 대한 장기적인 관찰이 뒷받침되어야 한다고 조언했다.

바바리아 지역 사회와 에너지 전문가들은 이번 프로젝트를 재생에너지와 산업 현장이 공존하는 가장 현실적인 모델로 꼽고 있다.

마르쿠스 죄더(Markus Söder) 바바리아 주지사는 "먼바다 풍력 발전이 아니더라도 우리 곁의 호수에서 재생에너지 혁신을 이룰 수 있다는 증거"라고 평가했다.


서진욱 글로벌이코노믹 기자 jinwook@g-enews.com