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물 위에 떠 있는 태양광 패널을
보신 적 있으신가요?
보통 태양광 발전 시설은
건물 옥상이나 평지에 설치되지만,
수상태양광 발전은 물 위에
태양광 패널을 설치합니다.
왜 물 위에 태양광 발전 시설을
설치하는 것일까요?
한국산업기술시험원 김필규 박사를 만나
그 이유에 대해 알아보도록 하겠습니다.
#태양광 #수상태양광 #합천댐 #새만금 #탄소중립
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[프리미엄 리포트]브레이크 없는 수상태양광, 물 속 생태계는 …
전남 함평군 대동저수지에 설치된 수상태양광발전 시설.한국농어촌공사 제공 국내 수상 태양광은 해마다 세계 최대 규모를 경신하고 있다.
Source: www.dongascience.com
Date Published: 1/15/2021
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합천수상태양광
세계 최대의 친환경 수상태양광 발전. 합천댐수상태양광 발전소는 세계최고의 기술력으로 재생에너지 산업을 선도하는 다목적 댐 내 세계 최대의 수상태양광발전 시설 …
Source: www.hcfpv.com
Date Published: 10/13/2021
View: 5085
국내 최대규모 합천댐 수상태양광 발전개시…기대효과는? | 뉴스
태양광 꽃이 피었습니다.합천댐 수상태양광 발전개시 기념행사가 진행되었습니다.수상태양광 면적설비용량과 발전량은 이렇습니다수상태양광 기대 …
Source: www.korea.kr
Date Published: 4/11/2021
View: 9284
[기획] 재생E 중심 탄소중립, 수상태양광이 이끈다 – 투데이에너지
수상태양광은 농경지나 산림훼손없이 넓은 공간에 발전시설을 설치할 수 있고 수면 위 냉각효과로 발전효율이 10% 가량 높아지는 것으로 알려졌다. 경제적 …
Source: www.todayenergy.kr
Date Published: 9/27/2021
View: 2986
국내 최대 수상태양광 발전… 주민과 손잡으니 “이렇게 좋을 水가”
이번에 설치한 수상태양광은 태양광 패널의 핵심 부품인 셀과 모듈을 모두 국산화했다. 또 한국수자원공사는 지난해 10월 합천댐에서 생산하는 수력발전 …
Source: www.donga.com
Date Published: 6/6/2022
View: 5121
수상태양광의 해외 보급 동향과 시사점 – 에너지경제연구원
수상태양광 시스템의 전기장치적 구성은 태양전지 어레이와 인버터가 수면에 떠 있다는 점을 제외하면. 지상의 태양광 발전시스템과 유사하다.” [그림 4]는 중앙 인버터를 …
Source: www.keei.re.kr
Date Published: 10/16/2022
View: 6372
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주제에 대한 기사 평가 수 상태 양광
- Author: KTV국민방송
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- Date Published: 2021. 12. 6.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=HkkMoxopMQQ
국내 최대규모 합천댐 수상태양광 발전개시…기대효과는?
2021년 11월 24일, 합천댐 수상태양광 발전개시 기념행사가 진행되었습니다.
합천댐 수상태양광은 정부의 ‘재생에너지 3020’ 정책의 일환으로 주민이 참여하고 그 수익을 공유하는 친환경 에너지 사업인데요.
‘탄소중립’과 ‘지역발전’ 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 재생에너지 사업의 새로운 모델이기도 합니다.
수상태양광 면적은 46만 7천㎡로
합천군화인 매화 형상으로 총17개 블록을 설치
합천댐 저수면적의 1.8%
설비용량과 발전량은 이렇습니다
설비용량 : 41.5MW로 현재 국내에서 발전운영 중인 수상태양광 중 가장 큰 규모
발전량(연간) : 56GWh로 합천군민 4만 3천명이 가정용으로 사용하는 양보다 많은 양
수상태양광 기대효과
연간 2만가구에 전기를 공급할 수 있는 청정에너지를 생산하여, 연간 2만6천톤의 탄소감축 및 미세먼지 30톤 절감의 친환경 효과 발생
‘매화’ 형상을 적용한 블록
합천군의 군화인 ‘매화’를 모티브로 블록을 구성하였으며, 총 17개 블록 중 조망이 잘 되는
4개 블록에 야간경관 조명을 설치했습니다.
수질 및 수생태계에 안전합니다.
‘11’년부터 KEI(한국환경연구원)에서 4차례 환경성 검증 결과
→수질 및 생태계에 영향 없음 확인
먹는물 수질기준보다 강화된
수도용 자재 위생안전기준에 적합한 제품만을 사용
매년 환경모니터링 실시
환경부와 K-water 수상태양광은 주민과 함께 만들어나갑니다.
지역과 상생하는 사업
환경부와 환경부와 K-water는 주민참여형 사업으로 추진하고 있습니다.
지역주민은 투자자로 사업에 참여하여 20년간 고정 수익을 받게 됩니다.
환경부와 K-water는 주민참여형 수상태양광을 통해 2050 탄소중립에 기여하고
친환경 에너지 전환의 중심이 될 수있도록 계속 노력하겠습니다.
[기획] 재생E 중심 탄소중립, 수상태양광이 이끈다
환경·경제 모두 잡은 E전환 선두주자
육상·건물태양광 이어 태양광 3대 축 성장 전망
수자원公·한화큐셀 등 기관·기업 추진 확대
보령댐 수상태양광설비. [투데이에너지 송명규 기자] 정부가 지난 2017년 재생에너지 3020 발표로 에너지정책을 태양광, 풍력 등 재생에너지 확대에 포커스를 맞춘 이후 국내에서 재생에너지 확대가 지속적으로 이어지고 있다. 이 중에서도 삼면이 바다이면서 저수지가 많고 이를 체계적으로 관리하는 공기관들의 우수한 시스템을 기반으로 수상태양광이 주목을 받고 있으며 각종 어려움에도 불구하고 지속적으로 국내 재생에너지 보급 확대에 기여하고 있다. 이에 수상태양광에 대해 자세히 알아보고 국내 공기관 및 기업들의 수상태양광 사업 현황을 들여다보고자 한다./편집자 주
■우리나라 특성에 ‘딱’ 수상태양광
수상태양광은 농경지나 산림훼손없이 넓은 공간에 발전시설을 설치할 수 있고 수면 위 냉각효과로 발전효율이 10% 가량 높아지는 것으로 알려졌다. 경제적으로는 수면을 통한 냉각효과로 육상태양광보다 약 10% 높은 발전량을 기대할 수 있으며 임야태양광과 달리 REC가중치가 1.5가 적용돼 사업 수익성이 높아지게 된다.
이를 통해 이격거리, 산지제한 등 규제가 늘어난 육상분야에서 부지축소를 보완할 수 있으며 간척지역, 호수 등을 활용해 한 곳당 수십MW 이상의 발전규모를 확보할 수 있다.
세계은행(World Bank Group)이 2019년 발간한 수상태양광 리포트에 따르면 전세계 저수지 수면 기준으로 1%의 면적에 수상태양광 발전소를 설치할 수 있는 설비 용량이 404GW에 달한다. 설비 용량 기준으로 석탄화력발전소 404기(1GW급 발전소 기준)를 대체할 수 있는 셈이다. 세계은행은 수상태양광이 육상태양광, 건물태양광에 이어 태양광발전의 3대 축이 될 것으로 예상하고 있다.
특히 국내의 경우 수상태양광은 농어촌공사, 수자원공사 등이 관리하는 저수지와 댐이 많이 있어 발전 잠재력이 높다는 평가다. 국토면적이 상대적으로 좁은 국내 조건상 태양광 입지 확대를 위해 수상태양광이 주도적으로 국내 재생에너지 보급에 힘써야 한다는 분석이다.
■수자원公, 수상태양광 개발시대 이끌다
국내에서 가장 주도적으로 수상태양광 기술개발과 단지 확대에 앞장서온 기관은 수자원공사다. 수자원공사는 지난 2012년 합천댐 수면 위에 0.5MW 규모의 태양광을 설치해 국내 최초로 수상태양광발전을 상용화했으며 이후 △보령댐 2MW(2016년 3월) △충주댐 3MW(2017년 12월) 건설로 본격적인 수상태양광 개발시대의 서막을 올렸다.
합천댐 수상태양광은 약 8년간의 환경모니터링을 통해 환경적 안전성에 대한 객관적 검증 절차를 거쳤으며 이를 통해 수질오염이나 수생태계 교란 등에 대한 우려를 완화시켰다.
또한 지난해 한국환경산업기술원(KEITI)으로부터 수상태양광 발전 전력에 대해 국내 최초로 ’환경성적표지‘ 인증서를 받았다.
수자원공사는 국내 최대 규모로 조성되는 경남 합천군 합천댐 수상태양광 사업을 지역주민들이 건설단계부터 완공 이후 운영과 수익 배분에 함께 참여하는 ‘주민참여형’ 사업으로 조성하기 위해 올해 초 합천댐 사업대상지에서 본격 착수에 들어갔다.
합천댐 수상태양광 사업은 연간 약 6만명이 사용할 수 있는 41MW의 설비용량으로 2021년 준공 예정인 총 사업비 924억원의 재생에너지 사업이다. 합천군의 상징인 ‘매화’를 형상화한 형태로 조성하며 국내기업인 한화큐셀이 시공을 맡았다.
이를 위해 먼저 수상태양광설비 공사에 필요한 토목과 전기분야 인력을 지역에서 우선 고용했다. 또한 완공 이후 약 20년 동안 운영에 필요한 유지보수 인력 역시 지역주민으로 채용할 계획이다.
■국내기업 수상태양광 확대 주도 ‘멀지 않아’
한화큐셀은 작년 12월댐 기준으로 세계 최대의 수상태양광발전소인 합천댐 수상태양광발전소를 단독으로 착공한데 이어 전남 고흥호 63MW급 수상태양광발전소를 수주하면서 수상태양광 사업 강자로서의 면모를 보였다.
한국남동발전이 발주한 고흥호 수상태양광발전소는 한화큐셀을 주축으로 (주)한양, (주)다스코가 공동이행 방식으로 시공하며 계약금액 1,116억원 중 한화큐셀의 지분은 50%다. 공동이행 방식은 같은 업종을 가진 2개 이상의 업체가 비율을 나눠서 함께 시공하는 것이다.
2022년 3분기 준공을 목표로 하는 이번 발전소는 약 9만명이 연간 가정용으로 사용할 수 있는 전기를 생산하는데 이는 고흥군 전체 인구인 6만3,922명이 사용하고도 남는 양이다.
한화큐셀은 수상태양광 전용 모듈인 큐피크 듀오 포세이돈(Q.PEAK DUO Poseidon)을 이번 발전소에 설치한다. 친환경 자재로 생산된 큐피크 듀오 포세이돈은 섭씨 85도, 상대습도 85%의 환경에서 3,000시간 이상 노출 검사 등의 KS인증기준보다 높은 내부 기준을 적용해 고온, 다습한 환경에 특화된 제품이다.
■세계 최대 수상태양광, 새만금에 세운다
지난해 하반기부터 착공에 돌입한 새만금 수상태양광발전사업은 새만금개발공사·발전공기업·민간기업 등이 설립한 특수목적법인(SPC)이 총 투자비 약 4조6,000억원(민간자본)을 투입해 전북 새만금 방조제 내측 공유수면에 진행하는 사업으로 총 설비용량은 2.1GW다. 2022년 4월 1단계로 1.2GW 규모로 준공되며 2025년 2단계로 900MW 규모가 준공된다.
새만금 수상태양광 발전사업은 새만금사업지역 중 상대적으로 개발수요가 낮은 공항 인접 새만금호의 약 30km²를 활용해 역대 수상태양광 프로젝트 중 세계 최대인 2.1GW의 발전단지를 조성하는 사업이다.
산업통상자원부에 따르면 새만금 발전단지에는 특히 태양광모듈 400W급 기준 약 525만개(약 1조4,000억원 규모)가 소요되고 부유체 10mX10m 기준 약 30만개(약 1조1,000억원)가 소요될 것으로 예상되는 등 국내업계가 약 2조5,000억원 규모의 역대 최대 규모 수상태양광 설비·기자재 시장에 참여할 수 있는 기회를 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
■각종 문제점 해결도 필요
물론 장점만 보유하고 있진 않다. 우선 수상태양광에서 유해물질이 발생할 수 있다는 의견이 아직까지 존재한다. 환경평가연구원이 지난 2014년 부력재, 수중케이블, 전선에 장기용출 실험을 진행한 결과 아연, 구리, 나트륨 등 금속이 검출된 적도 있었다. 다만 해당 물질은 모두 기준치 이하로 용출 됐으며 장기간 지속 실험이 필요한 것으로 나타났다.
수상태양광 설치시 차광으로 인해 나오는 수질변화도 주로 제기되는 갈등요소다. 한국농어촌공사가 2017년부터 1년간 농업용 저수지 대상으로 수상태양광 영향권과 비영향권의 수질을 비교한 결과 수류 순환을 원활하게 하는 설계와 시공이 필요해도 수상태양광 영향권과 비영향권의 수질특성에 통계적으로 유의미한 차이는 없는 것으로 나타나긴 했다. 또한 수상회전식 태양광발전 시설 설치에 따른 농업용 저수지 수질변화에도 수상태양광으로 인한 차광에도 수질 특성에 통계적 유의차는 없는 것으로 나타났다.
수상태양광발전소는 환경안정성이 어느 정도 검증돼있는 상황이다. 한국환경정책평가연구원이 합천호 태양광 실증 단지에서 4차례에 걸쳐 진행한 모니터링 결과 태양광발전시설이 환경적으로 부정적인 영향을 미쳤다고 보기 어렵다는 결론을 내렸다. 한국환경정책평가연구원은 수질, 수생태에 대한 조사를 했는데 발전설비의 영향을 받는 수역과 그렇지 않은 수역 간 유의미한 차이가 없고 대부분 항목이 기준치 이하라고 밝혔다.
다만 환경적인 부분은 검증이 완벽해도 추후 발생할 가능성이 없다고 볼 순 없기 때문에 유해물질 배출 등을 막기 위한 노력은 계속돼야 할 것으로 보인다.
또한 바람, 습기등 항상 노출된 조건으로 이에 대응할 수 있는 설계와 시공이 필수적이라는 점이다. 이와 함께 계통연계 가능성과 연계 비용 등 입지 여건에 따라 시공비용이 대폭 상승할 수도 있으며 개발행위인허가 역시 매번 쉽지만은 않기 떄문에 수상태양광의 걸림돌이 될 수도 있는 부분이다.
기술적인 비용절감을 위한 노력은 계속되고 있다. 한국수자원공사가 수상태양광 발전의 효율을 높이기 위해 태양궤도를 추적하고 모듈이 각도를 조절할 수 있는 추적식 수상태양광을 합천댐에 실증해 발전량이 최대 23% 증가하는 것을 입증했지만 여전히 높은 시공 비용은 한계로 남아있다.
이외에도 육상태양광, 풍력 설치 시 나오는 주민수용성 문제가 수상태양광에도 고스란히 적용된다는 점에 향후 지속적인 확대를 위해선 주민참여형 사업으로 진행할 필요성이 높다는 분석이다.
이런 어려운 부분도 있지만 수상태양광의 효율적인 측면이 크기 때문에 국내에선 공기관을 중심으로 대규모 수상태양광발전단지가 조성되고 있는 상황이며 올해도 지속적인 신규 단지 착공이 기대되고 있다.
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국내 최대 수상태양광 발전… 주민과 손잡으니 “이렇게 좋을 水가”
경남 합천군 합천댐에 조성된 수상태양광. 합천의 상징인 매화 모양으로 만들어 주변 경관과 조화를 이뤘다. 이곳 수상태양광은 주민들이 발전 수익을 공유하는 주민 참여형 모델로 만들어졌다. 여기에 적용된 핵심 기술은 모두 국산화한 것이다. 한국수자원공사 제공
○수상태양광, 자연 훼손 없이 전기 생산
○주민 상생-관광 명소 모델
“녹조-전자파 모니터링 해보니 영향 미미”
Q 수상태양광을 설치하면 녹조가 많이 생기지 않나.
Q 새들이 수상태양광 위에 배설을 하면 효율이 떨어지지 않나.
Q 전자파가 나와서 악영향을 미치지 않을까.
Q 태풍이 오면 태양광 패널이 파손되지는 않나.
경남 합천군 합천댐에서 국내 최대 규모 수상태양광 발전이 시작됐다. 지역 주민들이 개발에 참여해 매년 수익을 공유한다. 이렇게 운영되는 수상태양광 발전은 국내에서 처음이다. 정부는 합천댐 사례를 발전시켜 수상태양광 사업에 속도를 낼 계획이다.합천댐 수상태양광의 발전용량은 41MW(메가와트). 연간 5만6388MWh(메가와트시)의 전기 공급이 가능한 규모다. 이는 연간 최대 6만 명이 사용할 수 있는 양으로, 합천군민 4만3000여 명이 가정에서 쓰는 전력량(5만868MWh)을 대체할 수 있을 정도다. 석탄 화력발전에서 연간 발생하는 미세먼지 30t과 온실가스 2만6000t을 저감하는 효과도 있다.합천댐에서 기존 수력 발전으로 생산하던 전력(23만2430MWh)과 합천군에 설치된 기존 태양광 발전 전력(12만6269MWh)을 합치면 재생에너지 생산량은 41만5087MWh에 달한다. 합천군의 연간 전력 사용량(39만2298MWh)을 뛰어넘는다. 내년에는 합천군 전체 전력사용량을 재생에너지로 대체할 수 있다는 전망도 나온다.물이 흐르는 힘을 이용하는 수력 발전은 새로운 것이 아니다. 댐 주변 습지에서 탄소를 흡수하는 역할도 했다. 이제는 여기서 한발 더 나아가 수면을 활용해 재생에너지를 생산하는 것이다. 댐이 새로운 신재생에너지 생산기지로 발돋움하는 셈이다.수상태양광은 태양광 모듈을 부유체에 얹어 수면에 띄우는 방식이다. 태양광 모듈과 부유체, 부유체가 흘러가지 않고 일정한 장소에 떠서 정남향을 유지하게 하는 계류장치, 그리고 생산된 전기를 보내는 전기설비로 구성된다. 구조가 비교적 간단해 별도의 토목 공사를 하거나 산림을 훼손하지 않아도 설치가 가능하다. 또 태양광 모듈은 일정 온도보다 높을수록 발전효율이 떨어지는데, 물은 상대적으로 공기보다 온도가 낮아 자연적으로 냉각 효과가 발생해 발전 효율도 높다.2011년 합천댐에서 수상태양광 실증 실험을 시작한 이후 한국환경정책평가연구원(KEI)이 2019년까지 4차례에 걸쳐 수질과 퇴적물, 동·식물 생태계 분야를 모니터링했지만 지금까지 악영향은 없는 것으로 나타났다. 또 환경부는 수상태양광 기자재에 대해 “먹는 물 수질기준 보다 10배 이상 강한 ‘수도용 자재 위생안전기준’에 적합한 제품만 사용한다”고 밝힌 바 있다.합천 수상태양광은 주민이 투자에 참여했다는 점에서도 눈길을 끈다. 전국 각지에 분산돼 만들어지는 재생에너지 발전 시설은 지역 주민과의 협업이 관건인데, 발전 수익을 공유해 주민 참여형 사업으로 발전시켰다는 점에서 주목을 받고 있다.합천댐 주변 20여 개 마을 주민 1400여 명은 마을공동체를 통해 총사업비(767억 원)의 약 4% 수준인 31억 원을 투자했다. 향후 20년간 발전이익금으로 투자 금액의 10%(세전)가량을 매년 돌려받을 수 있다. 설치 작업 등에 주민 고용 효과도 발생했다. 24일 수상태양광 시설을 살피러 합천댐을 찾은 문재인 대통령도 “(재생에너지 발전 사업) 계획 수립 단계부터 지역 주민이 함께하고, 발전 이익이 지역 주민에게 돌아갈 수 있도록 사업을 설계할 것”이라고 강조했다.합천댐은 국산 기술로 재생에너지를 생산한다는 점에서도 주목받는다. 이번에 설치한 수상태양광은 태양광 패널의 핵심 부품인 셀과 모듈을 모두 국산화했다. 또 한국수자원공사는 지난해 10월 합천댐에서 생산하는 수력발전 핵심 부품을 국산 기술로 대체하는 데 성공했다. 재생에너지 시장이 확대되는 시점에서 국내 기술로 재생에너지를 생산하는 데 성공하면 시장 경쟁에서 우위를 차지할 수 있다.태양광 패널은 합천의 상징인 매화 모양으로 만들었다. 멀리서 보면 합천댐 위에 매화꽃들이 떠 있는 형태다. 정부는 매화를 형상화한 수상태양광이 향후 합천의 새로운 관광 명소로 자리매김하고 지역 축제와 연계해 지역 경제 활성화에도 도움을 줄 것으로 보고 있다.한국수자원공사는 현재 합천댐을 포함해 충주댐과 군위댐, 소양강댐, 임하댐 등 5곳에서 8개의 수상태양광 사업을 추진하고 있다. 총 147MW 규모다. 향후에는 이 규모가 더 늘어날 것으로 보인다. 정부는 최근 합천댐 사업을 모델로 댐 수면을 활용한 수상태양광 잠재량을 예측했는데, 그 양이 9.4GW(기가와트)에 달하는 것으로 나타났다. 원자력발전소 약 9기의 설비용량과 같은 양이다. 정부는 “합천댐의 모범 사례를 개발 예정인 다른 댐의 수상태양광 사업에도 적용해 탄소중립 이행을 속도감 있게 추진할 것”이라고 밝혔다.수상태양광은 패널을 설치하는 과정에서 자연을 전혀 훼손하지 않는다는 장점이 있다. 지상에 태양광 설비를 설치할 경우 나무를 베어내는 등 오히려 환경 훼손 우려가 생길 수 있다. 하지만 여전히 수상태양광의 친환경성을 둘러싼 오해로 사업에 속도가 붙지 않는 경우가 많다. 대표적인 궁금증들을 문답으로 정리했다.“그렇지 않다. 일각에서는 2018년 영국왕립학회보에 게재된 연구결과를 두고 수상태양광이 녹조를 발생시킨다고 우려한다. 실험용 연못 수면에 불투명한 가리개를 설치하자 녹조를 일으키는 식물성 플랑크톤이 증가했다는 게 해당 연구결과의 골자다. 수중에 들어오는 햇빛이 줄면서 생태계가 교란된 것이다. 하지만 이 실험이 진행된 연못은 수심이 1.5m에 불과하고, 가리개가 차지하는 면적도 수면의 절반 이상이라 일반화할 수 없다는 게 한국수자원공사의 설명이다. 이와 달리 수상태양광은 수심 20m 이상 댐 저수지에 설치된 데다 수면의 10% 내외만 덮는다. 실제로 수상태양광이 설치된 댐을 모니터링한 결과 녹조 발생에 미치는 영향이 없는 것으로 나타났다.““새 배설물로 인한 영향은 지역마다 다르지만 오랜 기간 모니터링한 결과 배설물로 효율이 저하되는 경우는 없었다. 다만 새가 패널 위에 앉아 있거나 배설물이 계속 쌓일 경우 장기적으로 운용에 영향을 미칠 가능성을 배제할 수는 없다. 이를 방지하기 위해 수자원공사는 정기 점검을 실시해 패널 세척 작업을 진행하고 있다. 또 수상태양광에 새들이 부딪히는 피해를 방지하기 위해 모듈 상단에 새들이 앉을 수 없는 가느다란 로프를 설치했다. 로프 역시 느슨하게 묶어 새들의 피해도 최소화할 방침이다.”“한국에너지공단과 국립전파연구원 등에 따르면 태양광 설비에서 나오는 전자파는 일상생활에서 발생하는 수준 이하로 측정됐다. 인체에 직접적인 영향을 미치지 않는 정도다. 가정에서 사용하는 가전제품보다 훨씬 적은 양의 전자파만 나오는 것이다.”“수자원공사는 수상태양광이 풍속, 파랑 등을 고려해 자연 재해에 안전하도록 설치됐다고 설명한다. 태양광 설비를 수상에 떠 있도록 해주는 부유체(태양광 모듈과 패널을 수면에 띄우는 기구)는 순간 풍속 최대 초속 52.5m를 적용해 안전을 확보하도록 설치했다. 실제 과거 한반도에 큰 영향을 준 볼라벤, 산바, 차바, 링링 등의 태풍이 왔을 때도 수상태양광 발전시설의 설비 피해는 없었다.”강은지 기자 [email protected]송혜미 기자 [email protected]
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