일본 최초 부유식 해상 풍력 단지, 막바지 단계… 나가사키 고토 앞바다에서

일본의 해상 풍력 발전이 새로운 전환점을 맞이하고 있습니다. 나가사키 현 고토시 앞바다에서 진행 중인 일본 최초의 부유식 해상 풍력 단지 건설이 마무리 단계에 접어들었습니다. 2026년 1월 상업 운전을 목표로 한 이 프로젝트는 일본의 재생 가능 에너지 확대 전략에서 중요한 이정표가 될 전망입니다.

거대한 부유식 풍력 발전기, 바다 위에서 조립

고토 열도의 후쿠에 섬에서 7km 떨어진 해상. 이곳에 2.1MW급 부유식 풍력 발전기 8기가 새롭게 설치됩니다. 이미 운전 중인 실증 모델 ‘하엔카제’ 1기까지 포함하면 총 9기의 발전기로 구성된 일본 최초의 상업용 부유식 풍력 단지가 완성될 예정입니다.

부유식 해상 풍력 발전은 말 그대로 바다 위에 떠 있는 구조물입니다. 고정식(착저식) 해상 풍력과 달리 깊은 바다에서도 설치할 수 있다는 장점이 있지만, 조립과 설치 과정이 까다롭고 비용도 상대적으로 높습니다. 이를 해결하기 위해 이번 프로젝트에서는 하이브리드 부유체를 도입했습니다. 하부는 콘크리트, 상부는 강철로 제작한 이 부유체는 기존 철제 구조보다 비용을 절감할 수 있는 것이 특징입니다.

도다건설이 주도하는 이 프로젝트에는 ENEOS, 오사카가스, INPEX, 간사이전력, 주부전력 등 일본 유수의 에너지 기업들이 참여하고 있습니다.

태풍 많은 규슈 해역, ‘오뚝이’ 구조로 극복

고토 앞바다는 태풍이 잦고 파도가 거친 곳입니다. 이 환경을 고려해 부유체는 ‘스파형’ 설계를 적용했습니다. 마치 오뚝이처럼 기울어졌다가 다시 원래대로 돌아오는 방식으로, 강한 바람을 정면으로 막는 것이 아니라 자연스럽게 받아들이도록 설계되었습니다.

또한, 풍력 터빈도 독특한 구조를 채택했습니다. 히타치제작소가 개발한 ‘다운윈드형’ 터빈은 바람이 부는 방향의 반대쪽에 블레이드를 배치하는 방식으로, 바람 방향에 맞춰 자연스럽게 조정되기 때문에 부유식 구조와 궁합이 좋다고 평가받고 있습니다.

일본 해상 풍력의 도전과 과제

일본은 해양 국가이지만, 아직 대규모 부유식 풍력 발전을 상업적으로 운영한 사례가 없습니다. 2012년 후쿠시마 앞바다에서 진행된 실증 프로젝트는 잦은 고장과 장비 결함으로 결국 철거되었죠. 이번 고토시 앞바다 프로젝트도 결코 순탄치 않았습니다. 초기 설치된 부유체에서 결함이 발견되어 일부를 육상으로 인양해 개조해야 했고, 이로 인해 운전 개시가 2년 연기되기도 했습니다.

또한, 풍력 발전 설비는 해상에서 조립하는 과정이 필수적인데, 이는 날씨의 영향을 많이 받아 일정이 지연될 가능성이 큽니다. 이를 해결하기 위해 앞으로는 육상에서 완전히 조립한 후 해상으로 이동해 한 번에 설치하는 ‘일괄 설치’ 방식이 추진될 예정입니다.

일본 최초의 상업용 부유식 풍력 단지, 새로운 시작

후쿠에 항구에서 나가사키 항으로 향하는 페리에서 조립 중인 거대한 풍력 발전기가 보였습니다. 일본의 첫 번째 상업용 부유식 해상 풍력 단지가 곧 가동을 시작합니다.

이 프로젝트가 성공적으로 운영된다면, 일본의 해상 풍력 산업은 한 단계 더 도약할 것입니다. 바다가 넓고 수심이 깊은 일본에서는 고정식보다 부유식 풍력이 더 적합하다는 평가를 받습니다. 하지만 여전히 설치 비용 절감과 운영 안정성이 해결해야 할 과제로 남아 있습니다.

2026년, 일본의 해상 풍력 발전이 새로운 시대를 열 수 있을까요? 이곳 고토 앞바다에서 그 가능성을 시험하고 있습니다.