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제주 제주시 한경면 차귀도 인근 바다 위. 납작한 사각형태의 구조물 하나가 바다에 우뚝 솟아있었다. 외벽은 검은색, 빨간색, 검은색으로 칠해져 있었고, 바다를 바라다보는 면은 비스듬한 모양이었다. 언뜻 보기엔 ‘군사기지’나 ‘잠수함 함교’ 같았다. 파도가 넘실대며 구조물을 스치고 지나갔다.
지난 26일 제주 제주시 한경면 용수리 ‘제주파력발전 실해역 시험장’을 찾았다. 약 104만㎡(314만6000평) 넓이를 가진 이 시험장은 육상 관제실과 해상변전시설, 해상 정박지, 환경 계측 장비 등이 갖춰졌다. 바다 위에서 전기 신한마이카 중고차 와 수소를 생산하고 이를 보관·활용하는 기술을 개발해 2040년까지 해양수소 생산 단가를 킬로그램 당 3000원으로 낮춘다는 목표다.
‘군사기지’로 오해를 받기도 하는 이 구조물은 시험장의 핵심 시설 중 하나다. 정식 명칭은 ‘용수시험파력발전소’(용수발전소)로, 국내 최초로 도입된 파도의 힘을 이용해 전기를 만드는 발전소다. 발전소는 해안 라라아틀리에 가에서 1.2㎞ 떨어져 작게 보였지만, 실제 크기는 가로 32ｍ·세로23ｍ·높이10ｍ이고 수심 16ｍ 아래 고정돼 있다.



용수시험파력발전소가 전기를 생산하는 과정을 담은 구조도. 파도가 치면서 격벽 내 물 수위가 달라지면 공기 흐름이 생기고, 이 공기 흐름이 터빈을 돌려 전 기업은행바꿔드림론 기를 생산한다. 선박해양플랜트연구소 제공


용수발전소는 설비용량만 500킬로와트(㎾)급으로, 연간 120가구가 사용할 수 있는 전력(580메가와트시·㎿h)을 생산한다. 파도가 치면 ‘진동수주실’이라고 불리는 공간의 수위가 높아지고 낮아지길 반복하는데, 이때 생기는 공기 흐름이 터빈을 돌려 전기를 생산 코란도스포츠 하는 것이다. 용수발전소는 올해 1월부터 바닷물을 흡입해 발전소 전기로 수소까지 만드는 ‘해양그린수소’ 생산기술을 실증하고 있다.
해양에서 전기 발전을 넘어 수소를 만드는 기술 개발이 필요한 이유는 무엇일까. 임창혁 선박해양플랜트연구소(KRISO) 책임연구원은 “수소 대용량 생산에 대규모 공간이 필요하다”고 답했다. 대용량 전기와 수소를 법인대출 생산하기 위해 넓은 시설이 필요한데 육지에서는 주민 수용성 등 문제로 공간 확보가 어렵고, 이를 해소하기 위해 바다 위 생산시설을 마련하는 게 필요하다는 취지다.
매 순간 다른 얼굴을 보여주는 바다에서 안정적인 발전이 가능할까. 용수발전소의 발전 최소 조건은 파고 0.6ｍ, 파도 주기 5초로, 이날 기상청은 제주시의 파도 높이를 0.5~1ｍ로 예보해 최소 조건에 겨우 부합했다.
임 책임연구원은 “실제 발전이 가장 잘 되는 시기는 북서 계절풍이 부는 11월, 12월, 1월, 2월로, 현재는 일 년 내내 수소를 만들 수 없다”며 “휴지 기간을 줄이기 위해 복합 발전으로 나아가려고 연구하고 있다”고 말했다. 풍력발전과 건물 위 태양광 패널 설치 등 다양한 발전원이 복합적으로 갖춰질 필요가 있다는 취지다. 실제 용수발전소는 500㎾급 풍력발전과의 연계를 염두에 두고 일반 전력을 끌어다 수소 생산하는 연구를 진행하고 있다.
제주도는 2022년부터 그린수소 글로벌 허브를 목표로 에너지전환을 진행하고 있다. 20% 수준인 재생에너지 발전 비중을 2035년까지 그린수소 등을 활용해 70%까지 끌어올리고, 생산지에서 소비하는 분산 에너지 시스템을 확립하겠다는 계획이다.
오영훈 제주도지사는 이날 ‘2025 그린수소 글로벌 포럼 기자간담회’에서 “제주가 이재명 정부의 에너지전환 정책의 선도적 모델이 돼야 한다고 생각한다”며 “가파도를 넷제로 섬으로 만들고 그 모델을 제주 전역으로 확산하고 대한민국 전체로 확산하는 경로를 만들기 위한 준비를 하고 있다”고 밝혔다.
오동욱 기자 5dong@kyunghyang.com