날로 심각해지는 온난화로 열대저기압의 바람이 세지면서 기존 해상 풍력발전기의 내구성에 한계가 왔다는 주장이 제기됐다.
중국 남방과기대 연구팀은 기후변화의 영향, 특히 온난화 때문에 강풍이 많아지면서 현재 가동되는 해상 풍력발전기들이 내구성 한계를 맞았다고 6일 지적했다.
연구팀은 지난주 자메이카를 강타한 허리케인 멜리사가 좋은 예라는 입장이다. 대서양에서 발생한 허리케인 중 가장 강력한 멜리사는 기후변화로 인한 비정상적인 해수면 수온 상승으로 세력을 키웠다.
남방과기대 자오 야난 연구원은 “전 세계의 해수면 수온 상승의 영향으로 강풍이 더욱 강해졌다”며 “우리 조사에서는 이 거센 바람이 해상 풍력발전기에 큰 문제가 될 가능성이 떠올랐다”고 말했다.
이어 “풍력발전기는 바람의 운동에너지를 전기로 변환하도록 설계됐지만 지금까지 없던 강풍이 내구 한계를 넘어서고 있다”며 “해상 풍력발전소의 설치 장소 역시 재검토할 시기가 됐다”고 강조했다.
연구팀은 1940년부터 2023년에 걸쳐 세계 해양에서 관측된 1시간 간격의 풍속 데이터를 분석했다. 이 데이터는 유럽 중기예보센터가 개발한 ERA5 데이터셋을 기반으로 했다. 그 결과 1940년 이후 해양 연안 지역의 약 63%에서 극단적인 강풍이 증가했다. 특히 북동 태평양과 북대서양, 남반구 편서풍대에서 이런 경향이 두드러졌다.
자오 야난 연구원은 “아시아와 유럽에서 가동되거나 계획 중인 해상 풍력발전기의 40% 이상은 시속 약 135㎞를 넘는 강풍에 노출된 적이 있었다”며 “미국의 경우 최대 발전용량이 50.31GW(기가와트)에 이르는 해상 풍력발전기의 절반 이상이 시속 135~180㎞의 강풍이 부는 지역에 설치될 예정”이라고 우려했다.
극단적인 강풍의 빈도와 강도의 증가는 지구 온난화에 따른 열대저기압의 활동 변화와 강한 관련성이 의심된다. 평균을 웃도는 해수면 수온은 폭풍우의 발생과 발달에 필요한 에너지를 공급하기 때문이다. 이는 허리케인 다발지역에 사는 사람들에게 생존을 위협할 불안 요소라고 연구팀은 지적했다.
연구팀은 해상 풍력발전 프로젝트가 대부분 강풍이 점점 심해지는 지역에서 진행된다고 지적했다. 각국이 에너지 충당을 목표로 해상 풍력발전기를 확대하는 가운데, 설계기준이나 입지선정에 기후변화에 대한 내성을 주요 지표로 포함하자고 연구팀은 제안했다.
자오 야난 연구원은 “풍력발전은 바람이 강할수록 발전량이 증가하지만, 모든 사물의 내구성에는 한계치라는 게 있다”며 “풍속이 발전기의 한계치를 초과하면 손상이나 조기 운전 정지, 경제적 손실로 이어질 것”이라고 강조했다.
이윤서 기자 lys@sputnik.kr
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