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2009-Sep

GIS를 이용한 해상풍력 입지전략

작성자: 황선영 IP ADRESS: *.129.59.59 조회 수: 31903



최근 태양광발전, 풍력발전, 바이오 에너지 등등에 관한 녹색성장에 관련된 사회적 관심이 고조되고 있습니다(최소한 언론상에선 그렇습니다^^;;)
그 중에서 오늘은 풍력발전에 관한 분석 내용을 공유하고자 합니다.

대부분 풍력발전이라고 하면 대관령과 같은 고원에 자리하고 있는 풍력발전단지를 떠올리실겁니다. 그런데 세계의 풍력발전 동향은 육지에서 바다로 향하고 있습니다.
그렇다면 왜 세계 각국은 바다로 눈을 돌리고 있을까요?

1. 해상 풍력은 육상 풍력에 비해 풍속이 강하고 에너지 밀도가 균일하기 때문에, 더 큰 에너지원을 확보할 수 있다고 합니다.

2. 풍력발전기가 회전을 하면서 발생되는 소음의 문제를 경감시킵니다. 해상풍력발전단지는 일단 인구 밀집지역에서 멀리 떨어져 건설되기 때문에 소음을 경감시키기 위한 별도의 노력을 필요로 하지 않습니다.



3. 경관훼손 문제가 적습니다. 우리나라에서는 아직 잘 모르겠지만 외국에서는 풍력발전기가 경관을 훼손한다고 하여 반대 여론이 만만치 않다고 합니다. 그러나 해상에 건설할 경우 풍력발전기가 거의 보이지 않기 때문에 경관훼손 문제가 완화될 수 있습니다.?

4. 토지 확보 문제가 적습니다. 육상풍력은 거주지, 상업지 등의 제약조건과 토지수용 문제 등으로 인해 지리적으로 적절한 입지를 선정하기 어렵습니다. 하지만 해상풍력은 일단 토지확보면에서 육상풍력보다 제약조건이 적습니다.

5. 대용량의 풍력발전기를 설치할 수 있습니다. 육상풍력은 도로의 폭, 도로의 곡률, 운송장비의 제약 등으로 인해 설치할 수 있는 터빈사이즈에 한계가 있지만, 해상풍력은 선박의 용량과 크기에 따라 수십MW의 풍력발전기를 운송할 수 있기 때문에 대용량, 대규모의 풍력발전단지를 조성할 수 있습니다.


 


그럼 우리나라 바다 어느 곳에 풍력발전단지를 조성하면 좋을까요?
현재 상용화가 가능한 풍력발전설비과 지리적 조건을 기준으로 GIS 분석을 시작하겠습니다.


 


분석 조건들은 배제요소과 필수요소로 구분했습니다. 배제요소는 풍력발전기가 설치될 수 없거나, 설치되면 악영향을 미치는 공간들입니다. 배제요소는 버퍼를 줘서 분석대상지에서 제외시켰습니다. 필수요소는 풍력발전기는 설치할 수 있는 장소에 대하여 반드시 고려해야 하는 요소들로써, 조건에 따라 등급화하여 분석대상에 포함하였습니다.


 


 


먼저 우선순위 지역을 추출하겠습니다.
배제요소들이 있는 지역들은 분석에서 제외하고 필수요소들은 거리나 깊이에 따라 등급화하여 각각의 레이어들을 중첩시킵니다.
등급화한 내용은 지도의 레전드를 참고하세요.

중첩하여 나온 점수화된 지도를... 셀들의 평균값을 기준으로 하여 최적지, 준적지, 개발가능지로 구분하였습니다. 그 결과는 맨 오른쪽 지도입니다. 




























 

 


면적

(㎢)


총설비용량

(MW)


최적지


1,124


3,372


준적지


3,357


10,071


개발가능지


1,315


3,945


합계


5,796


17,388


 


분석 결과 영해의 약 7%(약5,796㎢)가 개발이 가능하고, 이 면적에 3MW급 해상풍력발전기를 설치하면 총 17.4GW의 설비용량을 갖출 수 있습니다.
2030년까지 전체적인 신재생에너지 공급 목표가 7,301MW(약 7.3GW)인 것에 비하면 어마어마한 수치이지요.

이 중 최적지만 고려한다고 하더라도 약 3.4GW로, 2012년까지 풍력보급 목표인 1.2GW의 3배에 달합니다.
준적지까지 포함한다면 2030년 최종목표인 7.3GW의 1.8배에 달하여 국가에너지기본계획 중 풍력발전 보급목표 달성이 가능할 것으로 판단됩니다.


그러면 최적 후보지를 선정해볼까요?
최적후보지는 앞의 결과에서 최적지로 판단되는 면적이 가장 넓으며 각종 입지여건이 비교적 우수한 곳을 선정하였습니다.


최적 후보지와 선정 이유를 설명하면 다음과 같습니다. 


 



 


지금까지 GIS 분석에서 일반적으로 수행되는 중첩분석을 통해 해상풍력발전단지의 입지를 선정해 보았습니다.


GIS 분석 과정은 비교적 간단한 것이었지만... 보통 그렇듯이 입지에 있어 무엇을 가장 중요하게 생각해야 하는지 고민하는 과정이 어려웠습니다.


언제나 그렇듯이 입지는 아무리 좋아도 지가나 주민들의 반대 여론 때문에 좌절되는 경우가 허다하니까요.


어쨌든간에 이러한 GIS를 이용한 입지여건을 분석하고 실제 계획 단계에서는 사업타당성 평가가 이루어져야 하겠지요^^


 


- 본 내용은 "국가바람지도 및 지리정보시스템 기반의 해상풍력단지 입지전략 연구", 한국환경과학회지, 제18권의 일부입니다.-

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