풍력발전기는 오랜 옛날 항력을 이용해 물을 퍼올리거나 곡식을 제분하는 '풍차(windmill)'로 불렸다. 양력을 이용해 전기를 생산하는 시스템이 개발된 뒤부터 '풍력발전기' 또는 '풍력터빈(wind turbine)'으로 그 명칭이 바뀌었다. 즉 바람이 날개(터빈)에 의해 기계적에너지로 변환되거나 전기를 생산함이 강조됐다고 볼 수 있다. 풍력발전기는 날개를 이용해 바람을 기계적에너지로 변환하고, 동력전달장치를 통해 기계적에너지를 발전기에 전달해 전기를 생산하는 전기기기이다.

풍력발전기의 날개는 이론적으로 바람이 가지고 있는 운동에너지 중 59.3%까지 기계적에너지로 변환시킬 수 있지만 현재 기술로는 약 50% 정도만 가능하다. 풍력발전기의 최대 장점은 바람이 불기만 하면 전기를 생산할 수 있고 그 효율이 높다는 것이다. 제주도에서 운전되는 풍력발전기 중에서 최고 대형은 3MW이다. 3000kW 풍력발전기는 바람만 충분하다면 지속적으로 3000kW의 전기를 생산할 수 있지만 바람이 전혀 불지 않는 날에는 전기를 생산하지 못하는 특징을 가지고 있다. 단점으론 운전중 소음 발생, 날개가 회전하는 대형 구조물이라는 점에서 위압감과 시각적 장애, 철새들이 이동경로 방해 등이 거론되고 있다. 이러한 단점에도 불구하고 풍력발전기는 탄산가스를 배출하지 않으면서 비교적 저렴하게 전기에너지를 만들어 내는 장점 때문에 지속적으로 설치될 수밖에 없다. 이런 이유에서 향후 풍력시장은 무한하다.

유럽은 오래 전부터 풍력발전기를 개발하여 전 세계에 공급하고 있지만 우리나라가 풍력발전기를 개발한지는 그리 오래되지 않았다. 더욱이 풍력분야가 중요한 산업이라는 인식을 갖게 된 것도 근래의 일이다. 제주에서 소형의 풍력발전기가 설치되기 시작한 것은 1978년 쯤부터다. 중대형인 경우 1992년부터 제주 월령에서 100kW, 2003년부터는 행원지역에 10MW 풍력시범단지가 조성돼 현재까지 운전되고 있다. 월령 및 행원 풍력단지 운전실적 분석 자료는 풍력발전기가 우리나라에서도 개발돼야 한다는 당위성을 입증하는 근거가 됐다. 아울러 우리나라는 중공업 기반 산업구조를 가지고 있기 때문에 정부는 풍력을 국산화 개발분야로 지정하고 지속적으로 연구개발비를 지원해 현재에 이르렀다. 요 근래에 정부는 육상용 풍력발전기인 경우 우수한 국외 제품을 추월할 수 없기 때문에 대형 해상풍력발전기 개발을 10대 미래전략산업으로 지정하여 획기적으로 개발비를 투자하고 있다. 아울러 삼성중공업, 현대중공업, 대우해양조선, STX중공업, 효성, 두산 등 국내 대기업들도 해상풍력 국산화 개발이 추진되고 있다.

국산화 개발된 풍력시스템이 왕성한 매출을 위해서는 가혹조건을 가지고 있는 입지에 설치 운전해도 고장이 없음을 입증해야 한다. 칼바람이 부는 제주도는 우리나라 풍력산업 육성에 중요한 입지 조건을 가지고 있다고 자부할 수 있다. 지난 16일 가시리 국산화 풍력단지 준공식에 다녀왔다. 대규모는 아니지만 국산화 시스템으로의 단지를 조성한 것은 국내 첫 사례다. 단지에 설치된 풍력발전기 제작사는 향후 운전 자료를 분석해 보다 우수한 시스템으로 향상시킬 것이다. 필자는 풍력을 전공하는 전문가로서 풍력발전기가 친환경적이지만 경관이나 사회수용성 문제가 있음에도 불구하고 지역주민이나 제주도가 국가정책에 협조함에 감사할 따름이다.

궂은 날씨에도 많은 가시리 지역 어른들이 참석했다. 아마도 이 분들은 풍력단지 조성이 향후 지역발전에 어떠한 변화를 가져올 것인가를 생각했을 것이다. 향후 육해상풍력발전단지가 대규모로 조성될 예정이다. 제주도는 풍력단지 개발 과정에서 도내기업 육성 및 기업유치, 관광 등 타 산업과 연계 또는 체계적인 인력양성 프로그램을 통한 일자리 창출 등을 검토해야 한다. <허종철 제주대 공과대학 기계에너지시스템공학부 교수>