▲ 미국에 본사를 둔 XZERES JAPAN이 일본 도쿄 WIND EXPO 2017에서 선보인 10.4kW급 소형풍력발전기.

[투데이에너지 송명규 기자] 소형풍력발전기는 설치지역에 따라 문제점을 완벽하게 보완 설계할 경우 단순히 크기가 작다는 의미뿐만 아니라 설치장소 마련이 어려운 대형풍력발전기시장의 미비점을 보완하고 가장 효율적인 신재생시스템으로 주목받고 있다.

특히 최근 2~3MW급 대형풍력발전기가 발전단지 인허가 등 어렵고 복잡한 과정을 거치는 데 비해 소형풍력은 장소선정에서도 대형풍력과 비교해 큰 어려움이 없다는 점이 큰 장점이다. 이에 일부 지자체에서 소형풍력 중심의 신재생에너지 확보에 적극 나설 의사임을 밝히기도 했으며 이에 따른 설치사업도 확대될 것으로 전망된다.

최근 신기후변화체제에 돌입하면서 온실가스 배출 감소를 위해선 태양광만으로는 한계가 있고 대형풍력은 활성화가 어려운 빈틈을 소형풍력발전기가 채워주는 인프라가 구축될 수 있다는 것이다.

최근 일본 도쿄 빅사이트에서 개최된 ‘월드스마트에너지위크 2017’ 행사의 ‘WIND EXPO 2017’ 전시회에선 일본 국내기업뿐만이 아니라 중국, 미국, 독일, 덴마크 등 해외 풍력기업들이 선보인 소형풍력발전기가 참여해 눈길을 끌었다.

특히 기본적인 3kW 제품 외에도 19.5kW 등 장소에 따라 다양한 용량과 사이즈의 제품들을 선보여 일본의 신재생에너지산업이 태양광 외에도 소형풍력분야에서도 큰 시장확대가 이어지고 있으며 이를 선점하기 위한 전세계 기업들의 경쟁이 치열해지고 있는 점을 확인할 수 있었다.

일본의 소형풍력이 확대되고 있는 이유 중의 하나는 일본의 제도적인 변화가 한 몫을 한다. 일본 정부는 올해부터 태양광에 집중된 정책적인 혜택을 축소하는 대신 풍력 등 타 신재생에너지원에 대한 가격확대를 추진하도록 변경한 FIT(고정가격매입제도)를 시행하고 있다.

이에 단독주택이 많은 일본에서 확대된 태양광과 더불어 소형풍력 등 분산형전원에 걸맞는 신재생에너지원의 수요확대가 계속 이어질 것으로 기대되고 있다.

이에 수출시장은 고사하고 일본만큼 내수시장조차 확보하지 못한 국내 소형풍력업계엔 아쉬움이 남을 수밖에 없는 상황이다. 심지어 한국과 일본 모두 소형풍력발전기가 본격적으로 설치되기 시작한 시점이 2008년인 점인데다 양국의 기술수준이 크게 다르지 않다는 점을 생각하면 거의 사양된 것이나 다름없다는 평가를 받는 한국의 소형풍력산업의 현실이 안타까울 수밖에 없지만 마땅한 대책도 마련하지 못하는 상황이다.

왜 한국은 소형풍력분야에서 어려움을 겪어야 하는가? 사실 시작부터 달랐던 점부터 짚어볼 필요성이 높다.

■미래 전력연계까지 고민한 日
전세계적으로 제조분야에서 캐나다, 중국, 독일, 영국, 미국이 전세계 소형풍력 제조업의 50%를 차지하고 있으며 전세계적으로 시스템 개념의 완성품을 공급하는 제조기업은 330개 이상이며 관련 부품, 기술, 컨설팅, 판매 서비스를 제공하는 기업은 약 300개 이상으로 유지되고 있다. 특히 중국은 연간 18만대의 생산 능력을 갖추고 있는 상황이다.

반면 국내의 경우 시제품 제작수준에 머물러 있다. 이에 따라 국내시장뿐만 아니라 해외시장 진출에도 어려움이 있는 상황이다.

일본소형풍력발전협회(JSWTA)에서 최근 공개한 자료에 따르면 일본에선 2010년까진 대부분의 소형풍력발전기가 정격출력 1kW 미만에 태양광과 하이브리드 방식에 의한 배터리 충전방식의 독립전원방식인 저출력방식이 많은 상황이었다. 반면 본격적으로 일본 신재생에너지 FIT(고정가격매입제도)가 시행된 2012년부터 소형풍력도 제도대상이 되면서 전력시장과의 연계를 위한 용량확대와 고효율 출력 등의 기술발전이 급진전을 이뤘다.

이를 위한 일본 정부의 기술기준과 인증제도가 도입되면서 일본의 소형풍력발전기는 안전성 및 신뢰성의 향상, 시스템 단가의 원가절감 등에 집중한 제품들이 확대되게 된다. 특히 인증기기 확대를 중요시하면서 주택을 중심으로한 분산형전원으로서의 역할도 강조돼 현재의 시장확대로 이어진 것으로 해석되고 있다.

일본 경제산업성은 소형풍력발전기의 일본 국내시장을 육성하기 위해 2009년도부터 표준적인 성능 평가 수법 확립을 위한 검토를 시작한다. 라벨링제도라고 이름붙인 이 방안은 내구성이나 성능 등을 동일조건으로 평가하는 수법을 개발해 그 결과를 제품에 표시함으로써 지자체나 기업 등이 안심하고 양질인 소형 풍차를 구입할 수 있도록 하는 것이 목적이었다.

특히 회사마다 출력 특성이나 내구성 등의 표시가 다양해 도입 시 발생할 수 있는 혼선을 막기 위해 통일적인 성능평가기업을 구축하는데 많은 비용을 투입했다. 또한 소음이나 연간 발전량 등을 상정하고 일본 특유의 바람의 발생 상황 등에 맞은 평가제도로 인해 업체가 제품을 시장에 맞게 최적화하는데 좋은 가이드라인을 만들어낸 것이다.

특히 성능이 제각각이고 기대만큼의 효율이 나오지 않아 발생한 문제를 해결하는데 정부기관이 적극 나섰던 것이다. 특히 시장 확대를 위해선 단순히 독립형 전원이 아니라 전력회사의 계통에 연계해 활용할 수 있는 실용형 제품의 양산에 투자를 강화했던 것이다. 물론 당시 일본에서도 소형풍력발전기의 실용형은 풍력시장의 2% 정도로 지나지 않았지만 라벨링 제도가 도입돼 제품의 신뢰성을 향상시키는데 성공함으로써 분산형전원이 주목받고 있는 현 시점에서 수요확대로 이어진 것이다.

■판매만 급급했던 韓, 이대론 안돼
반면 국내의 경우 중소기업을 중심으로 한 수많은 소형풍력제품들이 선을 보였지만 제품을 국내산업실정에 맞게 양산화하거나 최적화하는데 실패하게 된다. 사업 경제성의 미흡, 사업 지속성 약화 등의 이유로 풍력발전시장에서 사실상 천대받고 있으며 대부분의 소형풍력업체들은 수입산 풍력발전기로 사업을 추진해온 점도 있었다.

특히 제대로 된 공장시설이나 제조시설을 확보하지 못했고 사업참여에 있어서도 기술적 문제 발생과 유지보수에 대한 우려가 있어왔다. 또한 풍력발전 제조기술의 핵심이라 할 수 있는 제너레이터 생산 부분에서도 일부 소형풍력기업을 제외하고 1차원적인 수작업과 더불어 간단한 설비로 제작을 하는 등 대량생산에 따른 체계적 생산과 원가절감에도 미흡한 기업들이 대부분이었다.

또한 사업초기 소형풍력발전기는 태풍 등 갑작스런 센 바람에 부셔지는 일이 발생하는 등 안정성에서 신뢰를 얻지 못했으며 소음문제로 인해 주택 등 정부가 주도하는 보급사업에서 소비자들이 외면하는 경우가 많았다. 가장 큰 문제는 막상 설치를 해도 기업이 도산하거나 전문기업이 아닌 하청업체에 떠맡기는 컨설팅식 불법회사들이 많아 유지보수 등에서 소비자들을 실망시키다 보니 소형풍력발전이 국내에서 성공하기 어려웠던 점이 있었다.

이에 정부나 기업이나 단순히 기술력을 과시하고 판매확대에만 집중하고 지속적으로 타 에너지원과의 경쟁력을 높이기 위한 노력과 지원에는 소홀했다는 평가다.

국내 한 풍력전문가는 “국내의 경우 수많은 기업들이 내놓은 소형풍력발전기는 용량도 다양하고 성능도 좋다고 과시하고 있지만 실제 국내 설비인증은 2007년 이후 6개 업체 9개 모델에 불과할 정도로 지지부진하다”라며 “또한 정부 주도로 기술개발된 제품의 인증획득이 1개에 불과한 데 이는 정부 지원으로 개발된 시제품을 제조업체의 자체자금과 기술력으로 최적화시키는 데 실패했기 때문”이라고 강조했다.

특히 가격 경쟁력을 향상시킬 비용 최적화를 위한 기술 등 세계시장과 경쟁할 수 있는 기술확보와 제품 원가절감조차도 최근에서야 시도되는 등 시작은 화려했지만 지속적인 산업성장을 위한 지원과 준비에는 미흡했다는 것이다.

국내에서 소형풍력사업을 진행하는 기업 대부분이 영세한 중소기업이다 보니 기술개발을 위한 여건조성이 현실적으로 힘든 것도 사실이다. 특히 최근 감사원에서 소형풍력 설치를 위한 입지확보시 수천만원의 비용이 필요한 풍황 계측기 설치를 의무화할 것을 정부에 권고하면서 기업들의 한숨은 깊어지고 있다.

국내 제조사들의 영세성, 전문인력 부족, 서플라이체인 부재로 지속적인 사업과 기술확보가 어려운 현 시점에서 소형풍력산업이 사양되지 않기 위해선 제품의 기술성과 신뢰성 확보를 위해 시스템의 최적화를 컨설팅할 수 있는 전문적이고 체계적인 기술지원이 시급하다.

국내 한 풍력전문가는 “개발비용절감, 제품의 경량화, 생산단가 절감, 공정단축 등 가격경쟁력을 높일 수 있는 방안은 많으며 지속적인 지원체계를 통해 소형풍력발전기의 효율 및 신뢰성 향상까지 이어감으로써 국내기업들의 경쟁력을 강화시켜야 한다”라며 “국내기업들의 경우 기술개발에는 문제가 없지만 시장확보를 통한 설치경험이 부족하다보니 가격대비 효율성을 인정받지 못하는 등 가격경쟁력을 높이는 데 실패한 상황이며 새로운 기술을 선보이는 ‘발명’ 보단 10년이 지나도 고장이나 파손이 없는 제품안정성을 통해 시장활성화로 이끌 ‘노력’이 절실한 시점”이라고 강조했다.

이 전문가는 또한 “순수 국내기술이 개발되는 것뿐만이 아니라 우수한 기술로 만들어진 제품을 국내에 많이 꽂을 수 있어야 해외시장 진출 등 더 큰 시장을 주도해나갈 수 있지만 현재 우리나라는 일본은 고사하고 중국에 조차 내수시장에서 크게 밀리기 때문에 경쟁력 확보가 쉽지 않은 상황”이라며 “특히 중국산 부품 등을 수입하지 않고 어렵게 국내기술로 개발하고 있는 국내기업들의 노력과 땀이 인정받고 성장하며 시장주도권을 가져오기 위해선 안정성을 확보한 우수한 국내기술제품들이 설치될 수 있는 인프라 구축이 중요하다”고 덧붙였다.