기후변화 대응을 위한 세계 각국의 환경규제가 강화됨에 따라 경제 질서가 급속히 변화하고 있다. 우리 정부도 한국판 뉴딜의 한 축인 ‘그린뉴딜’을 통해 ‘탄소 의존형 경제’를 ‘친환경 저탄소 경제’로 전환하는 정책을 실행 중이다. 관건은 신재생에너지, 특히 ‘재생에너지’ 확대에 있다. 재생에너지는 태양열, 태양광, 풍력, 바이오, 수력, 지열, 해양, 폐기물 등 자연발생적 에너지를 말하는데, 사용한 만큼 자연적으로 재생되기 때문에 에너지원이 고갈되지 않는다. 즉, 진정한 탄소중립 실현을 위해서는 재생에너지 개발에 속도가 붙어야 한다. 다행히 우리나라에는 해양에너지 자원이 풍부하다. 이 해양에너지 자원을 효율적으로 이용한다면 탄소중립 실현에 발 빠르게 다가설 수 있을 것이다.

전 세계 바다의 면적은 3억6,100만km², 평균 수심은 약 3,800m로 지구 표면의 71%를 차지하고 있다. 삼면이 바다인 우리나라는 그 특성상 풍부한 해양에너지 자원을 보유하고 있다. 밀물과 썰물의 조수차를 이용하는 ‘조력’, 좁은 해협의 유속을 이용한 ‘조류’ 에너지 등 이들 해양에너지의 부존량은 그 크기를 가늠할 수 없을 정도로 무한하다. 여기에 한국농어촌공사가 상용화 연구에 들어간 ‘파력’이 있다. 다소 생소하게 느껴질지도 모르지만, 파력은 파도의 에너지를 이용한 힘을 말한다. 파도의 상하 운동을 에너지원으로 전환시키는 것이다.

해양에너지를 이용한 우리나라의 첫 번째 전력발전은 2009년 전남 해남군과 진도군 사이 명량수도에 울돌목 시험조류 발전소가 준공되면서부터다. 2011년에는 경기 안산에 시화호 조력발전소가 준공됨에 따라 조력발전의 시대가 열렸다. 반면 우리나라의 파력발전은 아직까지 미개척 분야다. 파력은 부존량이 650MW에 달하지만 사업화 지구의 부재로 상용화된 사례가 없는 실정이다.

무엇보다 파력은 다른 에너지원에 비해 설치조건이 까다롭지 않다는 장점을 가지고 있다. 부지 및 방조제 등의 기반시설이 필요한 조력과 조류와는 달리 부유식방파제를 에너지 변환장치로 사용할 수 있기 때문이다. 까닭에 해양에너지 자원이 풍부한 나라들은 파력의 잠재력에 주목해 왔다. 노르웨이와 스페인이 대표적 주자로 두 나라는 각각 4.6MWh, 300kWh 이상의 파력발전 설비를 운영하고 있는 상황이다. 섬나라인 영국은 스코틀랜드 연안에 4MW 설비를 계획 중이고, 일본 또한 최근 500kW 이상의 부유식 파력발전 시설의 실험을 마쳤다. 미국도 2050년까지 전체 전력 중 7%를 파력발전으로 충당하겠다는 계획이다.

이제 우리의 파력발전 속도도 탄력을 받을 전망이다. 지난해 11월 한국농어촌공사 농어촌연구원 국제융합수리시험센터 주관으로 강원대학교, 한라대학교, 한양대학교 등으로 구성된 파력발전협의체가 꾸려졌기 때문이다. 한국농어촌공사는 국가 준정부기관으로서 각 대학별 전문가분들과 협업하여 파력발전 사업을 적극적으로 추진하고 있는 중이다. 현재는 모듈 변화와 해수에 부식되지 않는 마그네틱 터빈 개발에 주력, 추후 파력발전시스템이 적용된 다목적 부유식방파제 개발을 진행해나갈 예정이다. 협의체는 다양한 연구사업의 제안 및 실해역 실증테스트를 통한 파력발전의 상용화를 추진할 계획이다.

*10MWh(=10,000kWh)는 우리나라 기준 1인당 평균 소비전력

파력발전은 일반적으로 파도가 가지는 높이와 길이에 비례하여 에너지가 생산되는 구조다. 국내에는 24시간 동안 큰 파도가 지속되는 연안역이 많지 않으므로 주어진 조건에서 원활한 파력발전이 이뤄져야하는 숙제가 남아있다. 현재 추진 중인 ‘파력발전형 다목적 부유식방파제’는 우리나라 해안에 주로 내습하는 평균적인 파도(평상파)에 대해 전력효율이 높은 것이 장점으로 꼽히고 있다.

한국농어촌공사 농어촌연구원 국제융합수리시험센터는 우리나라의 2,300여 개의 국가 지정어항과 새만금 방조제 전면 해상을 파력발전 적합지로 꼽고 있다. 국제융합수리시험센터에서 수행한 수리모형실험에 따르면 실해역에 부유식 방파제 5함 및 발전체 20개를 설치한다면 연간 약 1,700명 이상이 사용할 수 있는 소비전력 보급이 가능하다.

특히, 삼면인 바다인 우리나라에 해당기술을 접목한다면, 연간 350만명의 소비전력 보급이 가능하다는 추산이다. 원자력을 중심으로 한 중앙집중형 전력생산구조가 저탄소친환경 지역분산형 전력생산 구조로 전환되는 것으로 이는 어촌 지역 삶의 질을 획기적으로 향상시키는 결과를 가져올 것이다.