국내 신재생에너지 자원정보를 손쉽게 검색해 잠재량과 최적지를 한눈에 파악할 수 있는 산업용 신재생에너지 자원 지도 시스템 ‘RES-MAP’이 한국에너지기술연구원(한문희 원장, 이하 에기연)에 의해 개발됐다. 에기연 신재생에너지연구본부 강용혁 박사 연구팀은 지식경제부와 에너지관리공단의 지원을 받아 신재생에너지 자원의 발굴 개발 보급을 위해 태양, 풍력, 소수력, 바이오매스 지열등 5개 신재생에너지 분야에 대한 자원 지도 및 활용 시스템 구축 프로젝트를 추진해왔다. 그동안 각 신재생에너지 분야별 표준데이터를 확보하고 도처에 산재되어 있던 다양한 신재생에너지 데이터를 GIS/RS(Geographic Information System/Remote Sensing) 등 공간정보 분석 IT기술을 활용하여 통합적이고 효율적으로 활용할 수 있는 기반을 구축함으로써, 현장 정보가 없어 어려움을 겪던 신재생에너지 관련 기업이나 연구기관에 큰 도움을 줄 것으로 평가받고 있다.
[그림 1] 에기연 정밀 태양에너지 자원 지도
태양에너지 - 40여 종의 250m급 용도별 자원 지도
에기연은 2007년 해상도 4㎞급 태양에너지 등 분석과 참조용 신재생에너지자원 지도를 개발해 인터넷을 통해 제공해 왔다. 이번에 업그레이드 된 신재생에너지 자원 지도인 ‘RES-MAP’는 전국 16개 태양에너지 측정지점에서 지난 27년간의 측정자료와 위성 영상자료를 이용해 40여 종의 250m급 용도별 자원 지도를 작성했다. 이번에 개발된 ‘RES-MAP’으로 서울 등 16개 도시를 대상으로 지난 82년부터 최근까지 태양의 일사량(수평면 전 일사량), 직달 일사량 등 17개 성분을 측정한 결과, 우리나라 평균 일사량은 1㎡당 하루 3100칼로리로 나타나 과거(1972년~1981년) 기상청에서 측정된 자료(1㎡당 하루 2400칼로리)보다 양적에서 30% 이상 높은 수치를 기록했다는 점이 주목된다. 또한 일사량 성분 중 직달 일사량은 청명(淸明)한 날 1㎡당 하루 4600칼로리의 직달 일사에너지를 받고 있는 것으로 나타났다. 이는 미국의 대표적인 지역의 직달 일사량과 비교할 때, 남부 사막지대(평균 6200칼로리)보다는 30% 정도 낮게 나타난 반면, 미국의 북부 대도시지역보다는 우리나라가 상대적으로 40% 이상 높게 나타났다. 이러한 직달 일사량은 최근 고온 에너지를 얻도록 설계되는 태양열발전 시스템, 집광식 태양광발전 시스템, 고온 집열 시스템과 같은 집광식 기기의 개발과 보급에 절대적으로 필요한 요소이다. 이로써 우리나라에서도 고효율 태양열 및 태양광 집광 시스템 활용이 가능하다는 점이 입증됐다. 지금까지는 국내 일사량 자원이 고집광 태양열 이용에 부적합한 것으로 알려져 왔으나, 이번 결과로 태양열 이용기술(PV시스템, 태양열 집열기, 태양열 온수기)뿐만 아니라 앞으로 고집광 태양에너지 이용 기술의 활성화도 기대할 수 있게 됐다. 이번에 개발된 산업용 신재생에너지 자원 지도 시스템 ‘RES-MAP’에 의하면, 국내 태양에너지는 중서부, 남해안 지방과 태안반도 일대가 전국에서 가장 발전효율이 좋은 곳으로 나타났다. 또한 기술적으로 이용 가능한 잠재량은 전라남도, 경상북도, 충청남도 순으로 나타났다. 반면 대기 오염이 심각한 서울 등 대도시지역과 밀집된 공단지역에서는 낮은 대기투과율로 인해 태양에너지 효율이 좋지 않은 결과를 보였다. 연구책임자인 강용혁 박사는 “이용 가능한 국내 신재생에너지 총 잠재량 1637억 TOE(석유환산톤) 중 태양에너지가 34.8억 TOE로 추정되며, 현재 기술로 가능한 생산량만도 14.5억 TOE에 달한다”며, “태양에너지 기술적 잠재량의 10%만 활용되더라도 국내 총에너지 소비의 50% 가량을 담당할 것으로 예측되고 있다”고 밝혔다.
풍력에너지 - 1㎞급 고해상도 자원 지도
풍력에너지의 경우 2007년 에기연에 의해 개발된 자원 분포와 잠재량 산정 그리고 정책 결정 참조용으로 사용되었던 10㎞급 저해상도 자원 지도에서 나아가 보급전략수립용 등에 활용되는 3㎞급 중해상도 자원 지도를 완성한 바 있다. 이번에 1㎞급 고해상도 자원 지도는 전국 78개 측정지점에서 11년간 측정한 데이터 및 위성영상 시뮬레이션을 통해 1㎞급 고해상도 자원 지도를 작성하여 신재생에너지 관련 산업에 적용하기 충분한 해상도로 보여준다. 이로써 풍력발전단지 발굴을 위한 사업성 사전평가가 가능하게 됐다.
풍력에너지는 강원도 산간지역과 제주도 일대가 높은 에너지 효율을 보이고 있다. 또한 내륙보다는 해안지역에서 보다 많은 풍력발전 최적지가 도출됐다. 잠재량의 경우에는 육상은 강원도, 경상북도, 제주도 순이며 해상은 전라남도, 충청남도, 경기도 순으로 나타났다. 이밖에도 최근 보급이 확대되고 있는 바이오매스 분야와 소수력 지열에 대한 다양한 정보를 확인할 수 있다. ‘RES-MAP’은 산업용으로 활용하기 위해 공청회를 거쳐 상반기 중 서비스를 시작할 예정이다. 특히 1㎞급 자원 지도 작성기술은 기업체로의 기술이전을 통해 풍력단지 설계사업 등에 활용될 예정이다. 앞으로 에기연은 중장기전략에 의해 지속적인 자원 조사와 품질 향상 연구를 실시해 2010년에는 10m급 초고해상도 풍력 자원 지도 등 에너지원별 정밀 자원 지도를 제작할 예정이다. 또한 태양, 소수력, 바이오매스, 지열 분야 등에서도 단지 발굴이 가능한 자원 지도와 활용 시스템을 개발하여 통합 관리함으로써 사용자 맞춤형 정보를 단계적으로 제공 할 예정이다.
글_백종윤 기자 <한국에너지기술연구원 (042)860-3518 / www.kier.re.kr>
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