▲ 일본 경제산업성(経済産業省) 빌딩 [출처=위키피디아]일본 경제산업성(経済産業省)에 따르면 2024년 3월12일 해상풍력발전소를 배타적경제수역(EEZ)에도 설치할 수 있도록 '재에너지해역이용법' 개정안을 각의 결정했다고 밝혔다.정부에서 결정됐으므로 국회에서 법안이 통과되면 시행할 수 있다. 해상풍력발전을 영해 뿐 아니라 EEZ까지 확대하려는 것은 탈탄소 실현을 위한 목적이다.현행 법은 해상풍력발전소의 설치는 영해 내에서만 허가할 수 있었다. 2040년까지 30~45기가와트의 해상풍력발전소를 확보할 계획이라 영해 만으로 불가능하다고 판단했다.2021년 기준 국내 생산되는 전력 중 재생가능 에너지의 비율은 20.3%로 낮은 편이다. 특히 풍력발전소에서 생산한 전력의 비중은 해상과 육상을 포함해도 0.9%에 불과하다경제산업성은 EEZ까지 해상풍력발전소를 확대해 해상풍력산업을 육성할 방침이다. 정부는 2050년까지 이산화탄소 배출을 제로(0)으로 만들기 위해 노력 중이다.

▲ 일본 반도체회사인 라피더스(Rapidus) 홍보자료 [출처=홈페이지]일본 반도체회사인 라피더스(Rapidus)에 따르면 2027년 홋카이도 치토세(千歳)시에서 건설하는 공장을 본격적으로 가동할 계획이다.2025년 4월 공장의 프로토타입 라인을 가동시킨 후 2027년 양산을 목표로 하고 있다. 2023년 12월까지 기초 공사가 종료돼 2024년 1월부터 공장 건물의 지상부 공사가 시작됐다.홋카이도는 공업용수, 치토세시는 하수처리 등의 인프라를 정비할 계획이다. 하지만 반도체공장에서 사용할 대용량의 전기는 어떻게 확보할 것인지 아직 결정하지 못했다.라피더스는 재생가능 에너지를 활용해 '탄소 제로'를 달성할 계획이다. 홋카이도에서 재생가능 에너지의 여유가 없는 상태라 고민이 크다.홋카이도는 태양광발전소와 풍력발전소에서 전기를 생산한다. 라피더스의 반도체공장에 보낼 전기는 부족해 대안을 마련해야 한다.이에 따라 홋카이도전력은 현재 정지 중인 도마리원자력발전소(泊原子力発電所) 3호기를 재가동하는 방안을 검토 중이다. 하지만 원자력규제위원회의 심사가 오래 지연되며 통과 여부도 불투명하다.라피더스는 2022년 일본 대기업 8개사인 소니, 도요타자동차, 키옥시아, NTT, 소프트뱅크, NEC, 덴소, 미쓰비시UFJ 등이 줄자해 설립했다.2027년 첨단반도체인 2나노미터(㎚) 국산화가 목표며 제조라인 구축은 2025년까지 완료할 방침이다. 미국 IBM과 공동으로 기술을 개발하고 있으며 일본 정부가 700억 엔을 지원한다.

▲ 일본 환경에너지정책연구소 로고일본 환경에너지정책연구소(環境エネルギー政策研究所)의 자료에 따르면 최근 해상풍력발전에 대한 경제성이 떨어지면서 미래 전망이 불투명해졌다.일본에서는 2019년 4월 '재에너지해역이용법'이 시행되면서 입찰을 통해 일반 해역을 장기간 점용할 수 있다. 정부가 경쟁입찰 방식으로 사업자를 선정하며 사업을 포기하는 사업자까지 나오고 있는 실정이다.해상풍력발전소는 1990년경 유럽에서 시작되어 2000년대 들어 대규모 풍력발전단지가 건설됐다. 대형 풍력발전터빈의 개발, 일반 해역 장기 점용제도 도입, 정부 주도의 개발 등이 맞물리며 호황기에 접어들었다.대규모 풍력발전소의 건설로 2010년 이후 매전 가격의 하락세가 시작됐다. 네델란드에서 2006년 기준 낙찰가격이 1메가와트시당 100유로로 낮아졌다. 현재는 1메가와트시당 50유로 이하의 사업도 등장했다.유럽연합(EU)가 신재생에너지를 기반으로 탈탄소화를 추진하고 북해·발트해 연안의 국가가 협력하며 인프라를 대폭 정리한 것도 긍정적인 영향을 미쳤다.2050년 탄소중립을 목표로 모든 국가가 신재생에너지에 대한 투자를 늘리고 있는 것은 유리한 요인이다. 연안이 아닌 먼 해역에 풍력발전단지가 위치하면 주민의 소음 민원도 발생하지 않는다.하지만 2022년 2월 러시아의 우크라이나 침공, 코로나19 팬데믹(대유행)으로 글로벌 공급망 혼란, 인플레이션 등으로 인건비와 부품가격이 상승하며 위기를 맞고 있다.미국과 유럽에서 해상풍력발전 사업을 추진하는 기업들이 거액의 평가손을 계상하고 있을 정도다. 다수의 사업은 입찰자가 나타나지 않아 진행하기 어려운 실정이다.정부의 대폭적인 정책 변화가 없다면 풍력발전사업의 미래 전망은 불투명하다. 풍력발전소를 건설하는 부품이나 설비의 국산화 비율이 낮아 해외에서 전량 수입해야 하는 점도 해결해야 할 과제다.

▲ 일본에서 연구 중인 부체식 해상풍력발전소 이미지 [출처=NEDO]일본 신소재, 대체에너지 연구기관인 NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)에 따르면 부체식 해상풍력발전소의 건설을 확대할 계획이다.부체식 해상풍력발전소는 풍차가 장착된 발전설비를 해저에 고정하지 않고 수면에 띄우는 방식으로 건설된다. 반면에 착상식 해상풍력발전소는 발전설비를 해저에 고정한다.섬나라인 일본은 해상풍력발전소를 설치할 지역을 많지만 근해의 수심이 깊어 착상식 해상풍력발전소를 건설하기에는 적합하지 않다.문제는 부체식 해상풍력발전소를 건설하거나 유지보수하는 비용이 착상식에 비해 많다는 것이다. 수심이 100미터 이상의 지역에도 건설이 가능하다는 장점이 있다.뿐만 아니라 해안가에 거주하는 주민과 소음, 경관 방해 등의 민원으로부터도 자유롭다. 부체식 해상풍력발전소를 건설할 수 있는 해역은 착상식에 비해 3배 이상에 달한다.미국, 영국 등도 부체식 해상풍력발전소의 건설에 큰 관심을 드러내고 있다. 영국은 2030년까지 5기가와트, 미국은 2035년까지 15기가와트를 부체식 해상풍력발전을 통해 확보한다는 정책을 수립했다. 

▲ 일본 풍력발전회사인 유라스에너지홀딩스가 운영하는 풍력발전단지 전경 [출처=홈페이지]일본 최대 전력사업자인 도쿄전력홀딩스(東京電力ホールディングス)에 따르면 도요타자동차와 공동으로 정치형축전지시스템을 개발했다.도요타자동차의 전기자동차(EV) ''bZ4X' 60대 분의 전지를 케이블로 연결해 축전지시스템을 제작했다. 출력은 1000킬로와트, 용량은 3000킬로와트로 일반 가정 300가구가 1일 동안 사용할 수 있다.도쿄전력은 개발된 축전지시스템을 유라스에너지홀딩스가 건설한 풍력발전소에 설치할 방침이다. 2023년 가을경부터 전력수급에 따라 충방전을 반복하는 실증실험을 시작할 계획이다.시장 가격이 저렴한 시간대에 발전한 전기를 충전해 가격이 높은 시간대에 판매하는 등의 전략을 수립해야 한다. 해당 풍력발전소는 아키타현 가가시에 있다.EV용 전지는 수명이 10~15년에 불과하며 10년 정도 사용하면 축전성능이 약 30% 감소한다. 따라서 도요타자동차는 EV에서 폐기되는 전지의 재활용과 재사용 관련 기술을 확보하기 위해 노력 중이다.도요타자동차는 폐기되는 EV 전지를 재활용하거나 중고 전지를 사용한 축전지시스템도 개발하고 있다. 유럽연합을 중심으로 기업의 ESG(환경·사회·거버넌스)에 대한 관심이 고조되고 있기 때문이다.

일본 종합상사인 미쓰비시상사(三菱商事)에 따르면 해상풍력발전소 입찰 개발비는 모두 1킬로와트시(kWh)당 5엔 이상으로 제출했다.   정부는 2021년 12월 24일 3개 해역에 대한 해상풍력발전소 입찰을 공표했다. 다른 신재생에너지 기업체들과 대비해 지나친 가격 파괴라는 여론에 입찰제도를 재검토하라는 요구도 뒤따르고 있다. 이번 프로젝트는 2050년까지 탄소 중립 사회 실현과 경제성장을 양립하는 것을 목적으로 한다. 공모로 이뤄진 이번 입찰은 최대 30년간 점용 허가를 얻을 수 있다. 비용과 사업 실현 가능성 면에서 미쓰비시상사는 아키타현 2곳과 치바현 1곳 등 총 3곳의 해역에 가장 적절한 기업체로 선정됐다. ▲미쓰비시상사(三菱商事) 로고

일본 경제산업성(経済産業省)에 따르면 2030년까지 신재생 에너지의 비율을 36~38%로 대폭 상향조정했다. 기존의 목표는 22~24%로 낮았다. 원자력과 수소 등 이산화탄소를 배출하지 않는 비화석 전원의 비율을 약 60% 충당할 계획이다. 2030년 수소와 암모니아를 활용한 전기생산도 1%로 맞출 방침이다.에너지 수요는 인구의 증감과 경제성장에 따라 달라진다. 2013년 기준 전기 수요는 363만kL인데, 2030년 280만kL로 줄어들 것으로 예상된다.2030년 누적 태양광발전량은 100GW, 육상 풍력발전량은 15.9GW, 해상 풍력발전량은 3.7GW, 지열발전량은 1.5GW, 수력발전량은 50.6GW, 바이오매스는 8.0GW 등으로 예상했다.민간기업에 대한 지원을 강화해 소비형 태양광발전소 건설도 확대할 계획이다. 홋카이도와 같은 도서 지역에서는 축전지의 도입으로 해상 풍력발전소의 건설도 늘린다.▲경제산업성(??産業省) 로고

일본 행정기관인 환경성(環境省)에 따르면 해상풍력발전소 건설 관련 환경 영향 평가를 간소화하는 방침의 검토를 시작했다. 해상풍력발전 건설을 촉진하기 위한 목적이다. 평가 과정을 간소화하는 대신 운영 개시 후 조사를 강화하고 대처 방안 설립에 집중할 방침이다. 현재는 프로젝트 실시 사업자가 정해지고 난 뒤 가동 개시까지 8년 정도가 걸린다. 환경 영향 평가법과 신재생에너지 해역 이용법 등 관련 법령 개정 등을 거쳐 2022년 이후 정리될 것으로 예상된다.  ▲환경성(環境省) 빌딩(출처 : 위키피디아)  

일본 경제산업성(経済産業省)에 따르면 나가사키현 고토시 앞바다를 '해양 신재생 에너지 발전 설비 정비 촉진지역'으로 선정했다. 국토교통성도 함께했다.또한 해상풍력발전 사업을 하는 사업자로 도다건설(?田建設)을 대표로 하는 컨소시엄을 지정했다. 컨소시엄의 명칭은 '(가칭) 고토시 연안 해상풍력발전유한책임회사'이다.컨소시엄은 1.68만kW(0.21만 kW × 8 기)를 건설할 계획이다. 해당 촉진 지역의 해저 면적은 2726.5ha에 달하며 국내 최초로 부유식에 의한 해양풍력발전소를 건설하게 된다. 국내 최초로 에너지해역이용법에 따른 해상풍력발전소가 된다. 참고로 컨소시엄에 참여하는 6개 회사는 도다건설, ENEOS, 오사카시, 간사이전력, INPEX, 주부전력 등이다. ▲경제산업성(??産業省) 로고

노르웨이 해양위기관리협회 DNV에 따르면 풍력발전용 터빈의 로터 블레이드를 검사하는 데 자율비행 드론과 인공지능(AI)을 결합할 계획이다.현재 자율비행 드론으로 검사한 풍력터빈의 로터 상태를 검증하려면 전문가의 시각적 검사가 수반돼야 한다. 연구팀은 전체 과정을 완전 자동화한다는 방침이다.이미 영국 브리스톨대(UOB)와 로봇공학기술업체인 Perceptual Robotics가 DNV에 파트너로 합류했다. 이들은 드론으로 수집한 데이터의 자동처리 방법에 대해 연구 중이다.처리 방법은 자율비행 드론으로 수집한 데이터를 딥러닝 방식으로 분류 및 분석한다. 이후 블레이드의 결함을 자동적으로 파악할 수 있는 인공지능 모델을 설계하려는 것이다.현재 기본적인 인공지능 처리 시스템은 개발했지만 여전히 추가 연구가 필요한 상태다. 2021년 4월 시작된 해당 프로젝트는 앞으로 약 11개월간 진행될 예정이다.참고로 해상 풍력발전에 대한 수요는 향우 증가할 것으로 전망된다. 이에 따라 풍력터빈 로터에 대한 드론 검사와 알고리즘의 분석 데이터도 다량 축적될 것으로 판단된다.▲해상에 설치된 풍력발전소(출처 : DNV 홈페이지)