국내 최대 규모의 타워형 태양열 발전소가 대구에 들어서는 등 신재생에너지 가운데 태양열 개발이 본격화되고 있다.

전 세계적으로 태양열 발전은 태양광 발전, 태양열 온수기와 함께 미래 태양에너지 시장의 주축이 될 전망이다.

28일 대구시와 대구도시가스는 대구의 랜드마크가 될 타워형 태양열발전소 건립 사업이 오는 4월 부지조성 공사를 시작으로 본격화한다고 밝혔다.

사업 추진을 위한 인·허가 절차는 이미 마무리됐으며, 지장물 이전작업이 4월쯤에는 마무리돼 부지조성 공사가 시작되는 것이다.

타워형 태양열발전소는 대구의 북구 서변동 신천하수처리장 서편에 있는 2만3000여㎡의 땅에 들어서며, 여의도 63빌딩(249ｍ)의 4분의 1인 60ｍ 높이로 조성될 예정이다.

이 같은 타워형 태양열발전소는 국내 최초 및 최대 규모이다.

발전소와 함께 200여개의 반사판 등 200㎾급의 중대형 태양열 발전시설이 들어서며, 시스템과 시설물 설치 공사까지는 연말까지 진행될 계획이다.

대구시 관계자는 "발전소의 시험 운전과 성능점검을 완료하면 내년 9월부터 가동될 것"이라고 밝혔다.

이 사업에는 국비 71억5000만원과 민간자본 45억원 등 모두 116억5000만원이 투입되고, 부지는 대구시가 제공했다.

대구시는 2013년 세계에너지총회 등 각종 국제행사를 앞둔 상황에서 이 시설이 완공되면 대구를 대표하는 상징물이 될 것으로 내다봤다.

또 지역 신재생에너지 관련 기업들이 다수 이 사업에 참가해 지역 기업의 경쟁력을 높이는 데 도움이 될 것으로 기대했다.

앞서 대구시와 대구도시가스는 지난해 8월 타워형 태양열발전소 건립 및 관리·운영에 관한 상호 협약을 체결했다.

◇ 태양열 발전의 장점

태양열 발전은 무엇보다 대규모 전력 생산에 유리한 장점을 갖고 있다.

볼록렌즈를 통과한 빛의 굴절 현상을 이용해 종이에 쉽게 구멍을 뚫걱나 불을 붙였던 것을 생각하면 쉽게 햇빛의 높은 열에너지를 짐작할 수 있다.

전문가들은 한 시간 동안 지표면에 도달하는 태양에너지의 양은 전 인류가 일년 동안 소비하는 에너지의 양과 맞먹을 정도라고 지적한다.

이와 함께 안정적인 전력 공급이 가능하고 다른 산업과의 연관성도 높은 점도 태양열 발전의 장점으로 꼽힌다.

대표적인 신재생에너지인 태양광이나 풍력은 햇빛이 없는 밤이나 바람이 불지않는 날에는 작동을 할 수 없기 때문에 전기생산량의 편차가 매우 크다.

반면 태양열은 낮에 열을 저장했다가 밤에 활용할 수 있어서 일몰 후 최대 약 7시간 이상 추가적인 발전이 가능하다.

또한 태양열은 1,000도 이상의 고열을 얻을 수 있기 때문에 알루미늄 제련이나 각종 고온 화학공정에 유용하게 사용할 수 있다.

여기에 담수화 처리와 수소 생산에 필요한 열을 태양열로 얻을 수 있어 건조지역의 부족한 수자원 보충이나 청정에너지인 수소를 생산에 이용할 수도 있다.

◇ 태양열 발전 추세 및 과제

이처럼 태양열 발전은 원리도 쉽고 신재생에너지로서의 차별화된 장점을 가졌기 때문에 태양광 발전보다도 더 먼저 개발됐다. 20세기 초반에 이미 태양열 에너지를 이용한 동력장치가 설계 및 운영된 적이 있는 것이다.

석유파동을 겪은 직후인 1980년대 중반 미국 캘리포니아 모하비 사막에 총 9개 354MW 규모의 상용 태양열 발전소가 건설되기도 했지만 정부의 지원부족과 원유가 하락으로 20년동안 신규 태양열 발전소 건립은 없었다.

하지만 이후 사업이 성장해 2009년 현재 전세계적으로 560MW규모의 CSP 발전소가 운영 중에 있으며, 이 중 90%를 국과 스페인이 차지하고 있다.

특히 미국은 이미 약 400MW 정도의 태양열 발전시설을 운영중이며, 올해와 2011년 사이에 대규모 발전 시설을 추가할 계획이다.

성낙환 LG경제연구원 연구위원은 "2009년 현재 건설 중인 CSP 발전소만 해도 약 1,000MW로 대규모 투자가 이어지고 있다"며 "미국과 유럽을 시작으로 2012년 이후에는 전세계로 확대 건설되고 2020년까지는 태양열 시장이 연평균 약 50%씩 성장하여 최대 18GW에 달할 것으로 보인다"고 밝혔다.

하지만 태양열 발전에도 극복해야 할 과제가 남아 있다.

우선 초기 설비 투자가 비싸기 때문에 경제성이 확보될 때까지 대규모 투자가 지속적으로 이뤄져야 한다.

신규 태양열 발전소 건설은 원자력에 비해 KW당 2~3배의 비용이 필요하다. 또한 태양열 발전소에서 전력 수요지까지 전기 전달을 위해서는 추가적인 송전시설 건설이 필요하다. 태양열 에너지 자원이 풍부해 발전소를 건설하는 지역은 대부분 전력 수요지와 멀기 때문이다.

성 연구위원은 "대규모 설비 투자와 건설, 프로젝트 관리 등이 중요하기 때문에 관련 분야의 성장을 기대할 수 있는 장점이 있다"며 이에 따라 일사량이 적어 다소 불리한 우리나라는 미국과 중동 및 북아프리카(MENA) 지역에서 활발히 이루어지고 있는 대규모 CSP 프로젝트에 관심을 기울여야 할 것"이라고 제언했다. 

아주경제 김종원 기자 jjong@ajnews.co.kr
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