신성장 동력 산업을 이끄는 풍력발전의 이슈는 설비와 단지의 대형화 그리고 해상 풍력이다. 5㎿급 대형 풍력발전 설비가 주류를 이루는 풍력발전 단지의 대규모화 추세와 함께 육상 풍력발전 부지 부족과 민원 등의 문제로 해상 풍력발전 단지 개발은 탄력을 받은 상태다. 한편, 정부 목표대로 2030년까지 풍력발전 설비 용량 7.3GW를 보급한다면, 연간 1만 7000∼2만 5000개의 일자리를 창출할 수 있다. 여기에 스마트 그리드와 그린홈 100만 호 건설 사업과 연계해 일자리를 추가 창출하는 시너지도 발생한다.
또한, 풍력발전으로 기후 변화 대응과 에너지 안보 실현을 위한 저탄소 녹색 경제를 구축할 수 있다. 세계 풍력 시장 규모는 연간 20GW 정도로 전통 시장인 북미뿐만 아니라 신흥 시장인 중국 · 인도 등 아시아권의 성장세가 가파르다. 현재 각국은 풍력발전 선두 자리를 차지하고자 그린 레이스에 한창이다. 우리나라도 세계 시장 5위(해상 풍력 3위)를 목표로 도전장을 던졌다. 그린 레이스 관전 포인트는 풍력 산업에 대한 정책 지원과 고부가가치와 일자리를 창출하는 풍력 산업에 대한 국민의 인식 전환이다.
지식경제부(이하 지경부) 발표 자료를 보면, 우리나라 2010년 풍력 산업 규모는 2007년에 비해 제조업체 수는 39% 증가한 32개, 고용인원 수는 86% 증가한 2654명, 매출액은 88% 증가한 1조 1,678억 원 그리고 수출액은 33% 증가한 7.88억 달러, 민간투자는 76% 증가한 7,200억 원으로 나타났다. 반면, 우리나라는 세계 시장의 46%를 차지하는 내수시장을 기반으로 한 중국 업체의 급성장, 최근 세계 풍력 시장 위축(2009년 38.6GW → 2010년 35.8GW), 풍력발전기 설치에 대한 과도한 규제가 빚은 국내 보급 저조, 장기 운용 성과(트랙 레코드Track Record) 부족으로 말미암은 시스템 수출 등 여러 가지 어려움을 겪었다.
올해 전망은 풍력 부품 외에 풍력 시스템 수출의 본격화, 해상 풍력 개발 확대, 세계 풍력 시장 회복 추세 등에 따라 지난해 대비 고용인원은 14% 증가한 3016명, 매출액은 137% 증가한 2조 7,711억 원, 수출액은 120% 증가한 17.3억 달러, 민간투자는 38% 증가한 7,200억 원으로 낙관적이다.
세계 최초로 갯벌에 건설한 높이 100m 규모의 누에섬 풍력발전기가
낙조와 함께 가동되고 있다(경기도 안산시 단원구 선감동 소재).
가격 경쟁력과 신규 시장 개척 각축전
한국수출입은행 해외경제연구소의〈2011년 풍력시장 전망 및 주요 기업 동향〉을 보면, 풍력 산업 선진국들은 현재 가격 경쟁력 확보와 신흥 시장 개척에 한창이다.
먼저, 가격 경쟁력 부문에서 풍력 터빈과 주요 부품의 공급 과잉은 가격 인하와 영업 실적 약화 요인으로 작용한다. 주요 기업들의 터빈 잉여 생산 용량은 수요 대비 40%를 초과해 원자재 등 가격 상승요인에도 터빈 가격은 내려가는 추세다. 공급 과잉상황으로 기업 간 경쟁은 더욱 치열해져 원가 경쟁력이 생존을 위한 키워드가 됐다. 주요 부품의 원가와 판매가의 차액은 7∼9% 선이지만, 신규 기업의 진입과 생산 능력 확대로 차액은 하락할 가능성이 크다. 기업들의 부품 조달처의 다변화와 저가 중국부품 업체들의 성장은 가격 경쟁력이 취약한 기업들에 위협 요인이다.
메이저 터빈 업체들의 성장 전략은 수직적 통합해상 풍력과 해외 시장 개척이다. 메이저 풍력 터빈 업체들은 풍력발전 단지 개발부터 발전소 운영까지 수직적 통합을 이루며, 앞으로 성장성이 높은 해상풍력과 신규 수요가 급증하는 중국 · 인도 등 시장개척에 나섰다. 해상 풍력 전략은 대형 터빈을 개발하고 시장에 먼저 진입함으로써 후발 주자와 격차를 넓히는 것이다. 해외 시장 개척 전략은 터빈 공급 외에 풍력 단지 개발부터 금융 주선에 이르는 종합적인 해결책을 제공함으로써 신규 수요를 창출하는 것이다.
 한국풍력산업협회 이임택 회장은 "현재 풍력 터빈 생산 거점이 유럽에서 수요가 급증하는 중국으로 이동중이다"면서, " 유럽지역의 수요정체와 높은 인건비는 유럽 주요 풍력 터빈 업체들의 경영상 어려움을 가중시키기에, 최대 풍력 시장으로 떠오른 중국으로 주요 업체들이 생산 거점을 옮기고 있으며, 이러한 추세는 당분간 지속할 것이다"라고 전망했다.
이렇듯 중국 시장은 생산 거점과 최대 수요처로 전략적 중요성이 점점 커지기에, 중국 시장에서 누가 주도권을 잡느냐에 따라 그린 레이스의 메달 색을 결정할 전망이다.
 상생 공존 산업구조로 세계 풍력 시장 공략
풍력은 이미 그리드 패러티Grid Parity에 근접해 각 국에서 집중적으로 투자하기에 당분간 신재생에너지 성장을 주도할 전망이다. 그리드 패러티는 태양광 · 풍력 등 대체에너지로 전기를 생산하는 데드는 발전 원가가 원유 등 화석연료 발전 원가와 같아지는 시점을 말한다.
풍력발전기는 덴마크의 베스타스Vestas가 부동의 1위이나, 중국의 시노벨SINOVEL · 골드 윈드GOLD WIND · 동팡DONGFANG 등이 내수 시장을 기반으로 급부상했다. 베스타스는 1898년 창업해 농업 기기 등을 제조해 왔으나, 1970년대 오일 쇼크 이후 풍력발전기로 눈을 돌렸다. 1979년 30㎾ 풍력발전기를 개발한 후 풍력 산업에 모든 역량을 집중해 종업원 2만여 명, 전 세계 20개 공장, 6개 연구소를 운영 중이다. 중국의 대표 풍력 산업기업은 1998년 창업한 골드 윈드다. 매출 15억 달러에 1500여 명의 기업으로 성장해 풍력 관련 특허를 14개 보유했으며, 중국 최초로 풍상 풍력 프로젝트를 시작했다.
우리나라 기업이 세계적인 이들 기업과 어깨를 맞대려면 무엇보다 독자 기술력 확보와 수출 기반 마련이 필요하다. 지경부는 우리나라 풍력 산업의 세계 시장점유율을 2015년 15%까지 끌어올리겠다는 전략을 발표했다. 지경부 관계자는 "풍력 산업은 대표적인 대 · 중소기업 상생 협력 분야로 조선 · 플랜트 산업 등의 경쟁력을 바탕으로 단기간 내 세계 선두권 진입이 가능하다"면서, "타워 · 부품 등 중간 제품은 중소 · 중견기업이, 시스템 완제품은 대기업이 맡아 상생 · 공존하는 산업구조다"라고 해법을 제시했다.
문제는 핵심 원천 기술 등 기술 경쟁력 미흡, 내수시장 창출 한계, 세계 시장을 선도하는 글로벌 기업부재, 금융 · 세제 · 인력 등 취약한 기업 성장 지원 인프라를 어떻게 해결하느냐 하는 것이다.
먼저, 핵심 원천 기술 확보를 통해 기술경쟁력을 강화하려면 독자 기술력 확보와 수출 기반을 마련해야 한다. 여기에 대해 중소 · 중견기업은 핵심 부품 100% 국산화를 달성하고, 대기업은 대형 · 해상풍력에 집중하고, 정부는 트랙 레코드 확보를 지원하겠다고 한다.
둘째, 내수 시장 창출이다. 지경부는 우리나라 여건에 맞고 기업 성장 기반인 시장 창출 프로젝트와 제도를 적극 추진하겠다고 한다. '해상 풍력 로드맵'이 여기에 해당한다. 그동안 발전 차액 지원과 보급 보조 등으로 초기 시장 창출을 견인했으나, 선진국과 비교하면 설치 규모는 매우 저조했다. 2009년까지 총 2조 4,602억 원(융자 1조 673억 원)을 지원했으나, 신재생에너지 보급률은 2002년 1.4%에서 2009년 2.57%로 1.17% 증가했을 뿐이다. 풍력은 2009년 누적 설치 용량 364㎿로, 세계 28위에 머물렀다.
셋째, 세계 시장을 이끌 글로벌 기업 육성이다. 덴마크의 베스타스, 독일의 에네르콘Enercon, 미국의 지이 윈드GE Wind, 중국의 시노벨 · 골드 윈드 등이 세계 시장을 주도하는 상황에서 우리나라 기업들이 글로벌 경쟁력을 확보하기란 쉽지만은 않다.
지경부도 세계 각국의 풍력 프로젝트 발주는 급증하는 추세지만, 우리나라 중소 · 중견기업의 경우 정보 · 마케팅 · 브랜드 등 세계 진출 역량은 취약하다고 판단한다. 따라서 경쟁력을 갖춘 기업과 분야에 집중적으로 지원해 세계 시장을 선점하겠다는 것이다. 두산 · 효성 · 현대 · STX중공업, 유니슨, DSME 등이 대표 기업에 속한다.
두산중공업, 국내 최초 3㎿급 해상 풍력 시스템 국제 인증 획득
 두산중공업은 3월 15일 "풍력발전 분야에서 세계적인 권위가 있는 독일의 전문 인증기관 데비오시시(DEWIOCC)로부터 국내 최초로 3㎿급 해상 풍력 시스템에 대한 국제 인증을 획득했다"고 밝혔다. 세계적으로도 3㎿급 이상 해상 풍력발전 시스템은 덴마크 베스타스, 독일 지멘스Siemens 등 소수 업체만 제작할 정도로 고도의 기술이 필요한 대용량 설비다. 3㎿ 풍력발전 시스템은 2006년 지식경제부 국책 과제이며, 2009년 9월 개발을 완료하고 제주도 김녕에 실증 플랜트를 설치해 성공적으로 실험을 마친 설비다.
두산중공업 서동수 부사장(발전 BG장)은 "국제 인증으로 두산중공업의 3㎿급 풍력발전 시스템 원천 기술이 세계적인 공신력을 확보했다"면서 "해외 제품이 국내 시장을 선점하는 상황에서 신재생에너지 분야 자립 기반을 확보하고 국내는 물론 해외 풍력 시장에 진출할 수 있는 교두보를 마련했다는 데 의의가 있다"고 말했다. |
더 넓고 깊어지는 해상 풍력
세계 시장에 진출하려면 Low COE(Cost of Energy) 달성을 위한 기술개발과 개발품의 상업 운전 실적 확보가 필요하다. 정부는 풍력 로드맵에서 당면 과제로 부분 부하 효율 향상 등 높은 발전량, 너셀 · 블레이드의 경량화 등 주기적 설치 가격 저가화, 신뢰성 · 유지 보수성 향상 등 낮은 유지 보수비용을 꼽았다.
전략을 보면, 먼저 기술 개발품(2㎿, 3㎿)의 대규모 실증과 상용화 발전 단지 조성을 통해 납품실적과 운영 노하우를 확보해 세계 시장에 조기 진입하도록 유도한다는 것이다. 세계 수준의 개발 역량 확보를 위해 현재 5㎿ 대형 해상 풍력 등 전략적 기술 개발을 함께 추진 중이다. 또한, 국산 풍력개발품(2㎿, 3㎿)은 상용화 발전 단지 조성을 통해 해외 진출에 필요한 운영 실적과 운영 노하우를 확보한다는 것이다. 육상 풍력은 2012년까지 20㎿ 규모 3개 상용화 시범 단지를, 해상 풍력은 2015년까지 300㎿ 규모 해상 풍력 단지를 건설할 예정이다. 풍력 단지 입지 선정에 필요한 기술 선도국 수준의 정밀 풍황 조사 시스템을 구축 중이다(일본은 풍황 조사 439개소, 시스템 설치 운전 31개소).
핵심 부품 국산화를 통한 가격 경쟁력 확보 전략은 ▲블레이드의 공력 설계와 신소재 개발(시스템 성능 향상, 경량화) ▲주축 베어링의 우수한 단조산업 이용 조기 국산화(납기 단축) ▲증속기의 설계 · 제조 기술 개발(장수명) 등이다. 또한, 우수한 조선 · 해양 건설 기술을 기반으로, 해상 풍력발전 미래 시장을 선점한다는 계획이다. 이를 위해 5㎿급 대형 시스템 개발과 대규모 해상 단지 구축 · 운영 기술을 개발하고, 장기적으로 5∼10㎿급 부유식 등 대수심 해상 풍력발전을 개발한다는 것이다.
장기 전략 품목은 차세대 초대형 풍력발전 시스템과 미래형 부유식 풍력발전 시스템이다. 차세대 초대형 풍력발전 시스템은 5∼10㎿급 대형 해상용 풍력발전 시스템(2015년 이후 주력 상품)으로, 미래 수출 시장 선도를 위해 필요한 품목으로 풍력기술 선진국도 전략적으로 개발 중이다. 현재 효성중공업 등에서 5㎿ 기술을 개발 중이다. 미래형 부유식 풍력발전 시스템은 대수심(수심 50m 이상) 해상 풍력 시장을 선점(2020년 이후)하고자 현재 원천 기술개발을 추진 중이다.
미래 기술, 해상 풍력에서 찾는다
세계 풍력 시장의 점유율을 확대하려면 중국과 인도 등 신흥 국가들의 낮은 가격과 낮은 신뢰성 시스템과의 차별 전략이 필요하다. 즉, 우수한 재료와 부품 산업 인프라를 활용해 시스템 신뢰성을 확보하고, 5㎿ 이상 초대형 풍력과 해상 풍력 등에서 기술 우위를 확보해야 한다. 또한, 국산 풍력발전기의 신뢰성과 상용화 실적의 조기 확보도 필요하다. 국산 풍력 실적을 확보하기 위한 전략이 대규모 실증단지와 상용화 단지 구축이다. 발전 사업자와 연계한 국산 풍력 도입과 지방 보급 사업 연계 등 국내보급을 통한 시스템 신뢰성 향상과 실적 확보로 세계 시장에 진출한다는 전략이다.
현재 대형 해상 풍력발전 시스템과 대규모 단지운영, 대수심용 부유식 풍력발전 시스템 기술개발을 추진 중이다. 여기에는 5∼10㎿급 시스템과 해양 건설 기술을 접목한 부유식 풍력 발전 실증 연구 등이 속한다.
수출 주도형 육상 풍력 시스템 | 단기적으로 국산 2∼3㎿급 풍력발전 시스템의 경쟁력을 강화해 수입대체뿐만 아니라 수출 상품으로 육성한다. 장기적으로 국산 2∼3㎿급 풍력발전 시스템의 핵심 부품개발로 경쟁력을 강화해 수입 대체와 수출 상품으로 육성한다는 전략이다.
대단지용 해상 풍력 시스템 | 단기적으로 국산 3㎿풍력발전 시스템을 개발해 경쟁력을 강화하고 수입대체와 수출 상품으로 육성하며, 장기적으로 국내에서 개발 중이거나 착수 예정인 3∼5㎿ 풍력발전시스템 관련 인프라를 주력으로 개발한다.
미래 부유식 풍력발전 시스템 | 장기적으로 부유식 기초와 부유식용 3㎿ 시스템을 개조 개발한 후 5∼10㎿급 대용량으로 확대해 시장에 대응한다
 풍력 산업 성장, 바람막이부터 없애야
한국수출입은행 해외경제연구소는〈2011년 풍력시장 전망 및 주요 기업 동향〉에서, 풍력 산업 발전의 촉매제는 산업 생태계 조성을 위한 지원책이라고 밝혔다. 해외 시장을 개척하려면 부족한 해외 사업개발 경험, 어려운 금융 조달, 국가 신용도(Country Risk) 부담 등 걸림돌부터 없애야 한다는 것이다. 그 해결책으로 정부 · 금융기관 · 기업 간 협력 모델 구축을 제시했다.
전경련은 풍력 산업 발전 조건으로 정부의 일관된 발전계획 수립, 트랙 레코드 확보를 위한 인허가 개선, 수출을 위한 인증 획득 지원 방안 등을 꼽았다.
현재 세계적인 권위를 지닌 인증 기관은 GLWindenergie(독일선급), DnV(노르웨이선급), DEWI-OCC(독일해상풍력인증) 등이다. 성능 평가기관은 RISO, NREL, DEWI, WINDTEST 등으로 덴마크와 독일이 주도한다. 이들과 상호 인증 기반을 구축하려면 국내 인증 시스템의 국제적인 경쟁력확보가 시급하다. 2010년 2월 기술표준원은 30㎾이상 750㎾ 이하 풍력발전기 인증에 대해 4개 성능평가 기관을 지정했다. 이들 평가 기관을 국제 인증시스템으로 구축하려면 GL이나 DnV와 경쟁할 수 있는 (사)한국선급의 육성과 지원(KAS 획등 등)이 필요하며, 앞으로 성능 기관으로서 역할을 수행하도록 보장해야 한다.
규제 완화와 계통 연계비용 지원도 시급하다. 에너지 산업은 단기에 방향을 선회하기란 쉽지 않다.
따라서 정부와 산학연 전문가가 주기적인 협의를 통해 장기 발전 계획을 수립해 기업이 장기적으로 투자하고 사업을 추진하도록 해야 한다. 과거보다 풍력발전을 위한 인허가 규제를 많이 개선했다지만, 아직 현장에서 개발 행위 제한 면적 확대, 풍력설비의 중량과 길이로 인한 도로 운송 제한, 계통연계비용의 기업 부담 등 개선을 요구한다. 개발행위와 관련해 우리나라 인허가 절차는 기존 화력발전 절차를 원용해 복잡하고 시간이 오래 걸리는 11개 부처 12단계를 거쳐야 한다. 〈산지관리법〉,〈문화재관리법〉,〈 자연공원법〉,〈 군사시설보호법〉,〈국토의 계획 및 이용에 관한 법률〉등 다양한 규제가 풍력 산업 발전을 저해한다. 따라서 까다로운 풍력 산업 인허가 규제를 개선해 조속히 사업을 추진하도록 One-Stop 서비스 시스템을 구축 또는 의제 처리 규정을 적용해야 한다는 것이 풍력 산업계의 주장이다.
정리 윤홍로 기자
<Energy News>
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