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주요 환경적 이슈에 대한 개선 방향

○ 평탄지나 완경사 농경지에 태양광 발전 시설을 설치하는 경우, 태양광 발전 개발에 반대하는 주민 민원의 대부분을 차지하는 것은 경관 영향이며, 이는 영국의 덤불숲과 같이 2∼3m 높이의 차폐림 조성을 통하여 거의 회피하거 나 저감할 수 있을 것으로 예상됨.

○ 산업자원부의 태양광 발전 입지 가이드라인 매우 간단하게 이루어져 있으며 일부 예외적인 경우를 제외하고 이격거리 기준을 설정하지 않는다고 되어있 음. 따라서 각 입지별로 구체적이고 명확한 가이드라인 제시가 필요하며, 지 자체에서는 대부분 산지에서의 경사도와 도로 이격거리를 중심으로 이루어 져 있는 개발행위 허가기준 및 태양광 발전 관련 규정 가운데 농경지에 대한 규정을 명확히 할 필요가 있음.

○ 산지와 농지를 제외하고 농촌 태양광 발전을 이루는 또 다른 입지로는 저수 지와 댐에 설치하는 수상 태양광 발전을 고려해 볼 수 있음. 수상 태양광 발 전은 수면에 설치하는 특성으로 인하여 수면이 태양광 패널의 온도를 낮추 어 발전효율이 육상 태양광 대비 10% 이상 높은 것으로 알려져 있음(노태호 외 2014).

○ 박종윤 외(2017) 연구에서 산정한 국내 농업용 저수지에 설치 가능한 수상 태양광 발전 용량을 보면, 가장 보수적으로 산정한 경우인 갈수기 수면적의 5~10%만 설치하여도 ‘재생에너지 3020 이행계획’의 태양광 발전 보급 목표 를 달성하는 것으로 제시되었음.

○ 앞서 살펴본 농촌지역에서의 산지나 농지 태양광 발전으로 인한 환경 영향 및 주민 수용성 문제를 고려한다면, 농촌 태양광 발전 개발은 수질 오염 등

환경 영향이 발생하지 않는다는 전제하에서 육상 태양광 발전보다는 수상 태양광 발전을 중심으로 이루어질 필요가 있음.

○ 수상 태양광 발전에서 주목하여야 할 점은 대부분 수상 태양광 발전이 계획 되는 농업용저수지는 지역주민 등 다수의 이해관계자가 공유하는 자원이라 는 점임. 지역주민 등이 공유하는 저수지 수면을 관리기관인 농어촌공사가 태양광 발전을 위한 민간 수면임대 및 직접적인 수상 태양광 발전 운영을 통하여 수익을 창출하고자 계획하고 사업을 추진함에 따라 지역주민이 심각 하게 반발하는 등 사회문제로 부상하고 있음.

○ 지역주민이 수상 태양광 발전을 반대하는 주요 원인 중 하나인 경관 영향은

<그림 3-13>에서 보여지는 바와 같이 큰 문제점이 확인되지 않고 있어, 경 관 영향보다는 수상 태양광 발전 개발에 따른 수질 영향에 대한 우려와 함께 경제적 보상이 이루어지지 않는 문제점에 대한 반발이라고 예측할 수 있음.

○ 수상 태양광 발전 보급을 위해서는 관광이나 여가활동에 중요한 저수지 그 리고 수변을 지나는 도로와 정주시설이 없는 저수지를 구분하여, 지역주민 의 경제활동 침해와 경관 영향이 예상되지 않는 저수지를 중심으로 수상 태 양광 발전을 계획하여야 함. 수상 태양광 발전에서도 발전 시설이 입지하는 저수지나 댐의 현황을 고려한 개발 우선순위를 정할 필요가 있으며 특히 지 역주민이 참여하는 수상 태양광 발전 보급 방안이 강구되어야 함.

<그림 3-12> 수상 태양광 발전 시설 설치 전후 경관 영향

자료: 용계지구 수상 태양광 발전 설비 소규모환경 영향평가서.

농촌 태양광 기술적 이슈와 시사점

1. 육상 태양광 발전 시공 기술

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1.1. 기초 공사별 비교

○ 태양광 발전의 기초 공사는 상부 시설물의 하중을 안전하게 지반에 전달하 는 구조 부재로 하는 최초 공사이며, 태양광 발전 시스템은 최소한 20년간 운용을 전제로 하므로 기초의 내구성과 신뢰성은 사업의 계속성을 좌우하는 중요한 요소임.

○ 기초공법이나 구조물을 선정할 때 우선 고려해야 하는 것은 염해나 암모니 아에 의한 부패 부식의 피해가 없어야 하며 방청 방부의 성능을 갖춘 구조 물을 사용하여야 함.

4 임철현. “태양광 발전 기술적 이슈.” 원고위탁 내용을 요약 정리하였음.

1.1.1. 농지 기초 공사

○ 농지 대부분은 장시간 농업활동을 통해 지반 다짐 및 평탄작업과 기본적인 정비가 되어 있어 임야에 비해 토목 공사 비용을 줄일 수 있음.

○ 20년간 장기 운용을 전제로 하기 때문에 기초의 내구성과 신뢰성 확보가 중 요하며 지반 조사를 실시하여 부지에 적합한 기초시공법을 선택하는 것이 필요함.

- 채굴공사가 필요 없어서 공기의 단축이나 경비의 절감 등에 효과가 있는 스파이럴 말뚝 시공이 현재 추세이며 20년 장기 사용에도 충분히 견딜 수 있는 용융아연도금을 실시함.

<그림 4-1> 농지에 시공되는 농촌 태양광 및 영농형 태양광 설비

자료: 한겨례신문(http://www.hani.co.kr/arti/economy/economy_general/792120.html: 2017. 4. 25.).

솔라팜(http://solarfarm.co.kr/?act=board&bbs_code=sub_02_01&page=5&bbs_mode=view&bbs_seq=28: 2018. 12. 7.).

1.1.2. 임야 기초 공사

○ 임야에 설치하는 태양광은 벌목이 필수이므로 토목공사 비용이 일반 태양광 대비 30~50% 상승하고, 저렴한 토지 확보가 가능하나 민원 발생 소지가 많음.

○ 임야의 형태에 따라 임야 전체를 평탄화하는 경우와 임야의 경사각을 살려 구조물 비용을 줄이는 형태가 있음.

- 임야 기초 또한 지반 조사를 실시하여 부지에 적합한 기초시공법을 선택 하는 것이 필요하나, 일반적으로 콘크리트를 활용한 줄기초와 매트기초 가 적용되고 있으며 최근에는 스파이럴 구조 등이 적용되고 있음.

- 산림 파괴로 인한 환경과 경관 훼손, 경사로 공사로 지반 붕괴 가능성 커지고 있어, 평균 경사 15° 이상의 산지는 태양광 발전소 입지를 회피해 야 할 지역으로 명시함(육상 태양광 발전사업 환경성 평가 협의 지침).

<그림 4-2> 임야에 시공되는 태양광 설비

자료: 푸른나무(https://m.blog.naver.com/PostList.nhn?blogId=mine8930: 2018. 12. 7.).

솔라투데이(https://www.solartodaymag.com/news/articleView.html?idxno=6699: 2018. 12. 7.).

○ 한편, 2018년 6월 26일 산업통상자원부는 신재생에너지 공급의무화 제도 (RPS) 고시 일부 개정을 통해 ‘임야’ 지목 신재생에너지 공급인증서(REC) 가중치를 기존 0.7~1.2에서 0.7로 낮추었으며, 임야에 태양광 발전 시설을 설치하더라도 지목변경 없이 수명기간 동안 사용 후 산림으로 원상 복구하 는 산지 일시사용제도로 개정하였음. 이로 인해 사실상 임야 태양광 발전 시 설의 수익성은 떨어지게 되고, 제약조건으로 시공하기 어려움.

1.2. 시공 형태별 비교 검토 1.2.1. 일반 고정형

○ 일반 고정형은 어레이(array)5 형태의 가장 일반적인 방식으로 추적식이나 반고정형에 비하여 설치단가는 비교적 저렴하나 발전효율이 낮으며 설치 면 적의 제한이 없는 원격지역에 비교적 많이 이용됨.

- 구조 지지 형태가 가장 저렴하고 안정되어 일반적으로 많이 설치 - 정남향을 바라보고 태양광의 입사각이 모듈 90°로 입사되도록 설치하며

풍속이 강하거나 태풍 등 자연재해가 발생할 수 있는 지역에도 설치 가능

○ 일반 고정형의 장점은 초기 설치비용이 적고, 태양광 모듈이 움직이지 않아 밀 집하여 설치하기 때문에 설치 면적이 적어도 많은 용량을 설치할 수 있으며, 발전소 준공 이후 유지보수 등이 간단하고, 모듈 하단의 공간활용(주차장 등) 이 가능하며, 구조물이 상대적으로 안전하여 오작동 및 전복 등의 사고 가능성 이 낮음. 반면, 태양광 모듈이 고정되어 발전효율이 낮아지는 단점이 있음.

<그림 4-3> 일반 고정형 태양광 시설물 설치 사례

자료: 솔라에너지(https://m.blog.naver.com/PostList.nhn?blogId=parkeh4875: 2018. 12. 7.).

5 어레이란 필요한 만큼의 전력을 얻기 위하여 1장 또는 여러 장의 태양전지 모듈을 최상 의 조건(경사각, 방위각)을 고려하여 설치하는 거치대의 형태를 의미함(Solar Center).

1.2.2. 가변형

가. 고정 가변형

○ 일반적으로 계절 또는 월별로 경사각을 조정해주는 방식으로 방위각 및 경 사각을 0~60°로 조절 가능하며 구조물 하단부의 활용이나 지지 구조의 안 정성은 고정형보다 약하고 제한적임.

○ 계절 또는 월별에 따라 상하로 경사각 위치를 변화시킬 수 있는 태양광 발전 구조물로 수동경사 가변형과 자동경사 가변형이 있음.

- 옥상 슬레이브 혹은 토지 위의 태양광 발전소가 적합

○ 고정 가변형의 장점은 경사각 조정으로 발전효율이 고정형보다 5%가량 증 가하고, 경사각 변경으로 태풍, 날씨 등에 의한 피해가 감소될 수 있음. 반면, 고정형보다 간격이 11% 증가하여 큰 면적이 필요하며, 안정성이 떨어질 수 있어, 안정성을 높이기 위한 별도의 고정장치가 필요함.

<그림 4-4> 고정 가변형 태양광 시설물 설치 사례

자료: 솔라이엔에스(https://m.blog.naver.com/PostList.nhn?blogId=energy8900: 2018. 12. 7.).

나. 추적 가변형

○ 최적 경사각과 방향을 추적하여 발전효율을 극대화할 수 있는 방식으로, 고 장으로 인한 보수비용이 많이 들기 때문에 많이 설치하지는 않음. 추적식이 활성화되려면 기술발전으로 내구성을 높이고, 설치비 또한 낮아져야 할 것임 (고정형 대비 양축의 경우 약 2~2.5배 정도 설치비 증가).

<그림 4-5> 추적 가변형 태양광 시설물 설치 사례(단축, 양축)

자료: 한라이앤씨(http://www.hallae.co.kr/: 2018. 12. 7.).

○ 추적 가변형은 고정형 어레이보다 5~10%(단축) , 20~30%(양축) 발전효율 이 높으며, 경사지 등 설치조건 까다로운 곳에도 설치 가능(양방향)함. 반면, 추적 모터 고장으로 인한 유지보수 비용이 발생하고, 초기 투자비용 증가, 프로그램 운영 등 별도의 교육 필요하며, 고정형보다 어레이 간격이 5배 증 가하는 단점이 있음.

1.2.3. 집광형

○ 집광형(Concentrating Photovoltaics: CPV)은 일반적으로 40% 이상의 고효율 태양전지에 프리넬 렌즈 등의 빛을 수배에서 수백 배까지 집광하여 발전하 는 것으로 정밀한 추적기능을 기반으로 함.

○ 집광형은 표준 태양전지(Photovoltaic)에 비해 발전효율을 극대화할 수 있으 며, PV 설치면적의 1/2이 소요되고, 셀단위로 교체할 수 있는 장점이 있는 반면, 부피가 크고, 비교적 비싼 다중 접합 태양전지 셀을 사용하기 때문에 비용이 비쌈.

<그림 4-6> 집광형 태양광 발전 이미지

<그림 4-6> 집광형 태양광 발전 이미지