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‘해양그린수소’ 실증 전진기지


파도 높낮이 이용 전력 생산에
바닷물 전기 분해 수소 만들어
풍력발전과 연계 운영도 연구

제주시 한경면 차귀도 인근 바다 위. 납작한 사각 형태의 구조물 하나가 솟아 있었다. 언뜻 보기엔 군사기지나 잠수함 함교 같았다. 파도가 넘실대며 구조물을 스치고 지나갔다.
지난 26일 한경면 용수리 ‘제주파력발전 실해역 시험장’을 찾았다. 약 104만㎡(31 씨티은행 대출상담 만5151평) 규모인 이 시험장은 육상 관제실과 해상변전시설, 해상 정박지, 환경 계측 장비 등을 갖췄다. 바다에서 전기와 수소를 생산하고 이를 보관·활용하는 기술을 개발해 현재 ㎏당 2만원대(그린수소 기준)인 해양수소 생산 단가를 2040년까지 ㎏당 3000원으로 낮춘다는 목표다.
군사기지로 오해를 받기도 하는 이 구조물은 시험장의 핵심 주택자금 시설 중 하나다. 정식 명칭은 ‘용수시험파력발전소’(용수발전소)로, 국내 최초로 도입된 파도의 힘을 이용해 전기를 만드는 발전소다. 발전소는 해안가에서 1.2㎞ 떨어져 작게 보였지만, 실제 크기는 가로 32m·세로 23m·높이 10m로 수심 16m 지점에 고정돼 있다.
용수발전소는 설비용량만 500㎾(킬로와트)급으로, 연간 120가구가 재단홈페이지 사용할 수 있는 580㎿h(메가와트시) 규모 전력을 생산한다. 파도가 치면 ‘진동수주실’이라고 불리는 공간의 수위가 높아지고 낮아지길 반복하는데, 이때 생기는 공기 흐름이 터빈을 돌려 전기를 생산하는 것이다. 용수발전소는 올해 1월부터 바닷물을 흡입해 발전소 전기로 수소까지 만드는 ‘해양그린수소’ 생산기술을 실증하고 있다.
해양에서 전기 기초생활수급자정부학자금대출 발전을 넘어 수소를 만드는 기술 개발이 필요한 이유는 무엇일까. 임창혁 선박해양플랜트연구소(KRISO) 책임연구원은 “수소 대용량 생산에 대규모 공간이 필요하다”고 말했다. 대용량 전기와 수소를 생산하기 위해 넓은 시설이 필요한데 육지에서는 주민 수용성 등 문제로 공간 확보가 어렵고, 바다 위 생산시설을 마련하면 이 같은 제약이 해소된다는 취지다.
즉시대출상품용수발전소의 발전 최소 조건은 파고 0.6m, 파도 주기 5초다. 이날 기상청은 제주시 파도 높이를 0.5~1m로 예보해 최소 조건에 겨우 부합했다.
임 책임연구원은 “실제 발전이 가장 잘되는 시기는 북서 계절풍이 부는 11월부터 2월까지로, 현재는 1년 내내 수소를 만들 수 없다”며 “휴지 기간을 줄이기 위해 복합발전으로 나아가려 연구하고 있다”고 말했다. 풍력발전과 건물 위 태양광 패널 설치 등 다양한 발전원이 복합적으로 갖춰질 필요가 있다는 얘기다. 용수발전소는 500㎾급 풍력발전과의 연계를 염두에 두고 일반 전력을 끌어다 수소를 생산하는 연구를 진행하고 있다.
제주도는 2022년부터 그린수소 글로벌 허브를 목표로 에너지 전환을 시행하고 있다. 오영훈 제주도지사는 이날 ‘2025 그린수소 글로벌 포럼 기자간담회’에서 “가파도를 넷제로(탄소 순배출 0) 섬으로 만들고 그 모델을 제주 전역으로 확대, 대한민국 전체로 확산하는 경로를 만들기 위한 준비를 하고 있다”고 밝혔다.
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