재생에너지원, 특히 태양광 및 풍력 발전은 탄소중립 기후로의 전환 과정에서 점차 중요성이 커지고 있다. 그러나 해상풍력은 생태계 교란, 연안 경관의 훼손, 그리고 해상 터빈 설치로 인한 시각적 영향과 같은 과제를 수반한다. 현재의 기술적 한계로 인해 해상풍력 터빈은 해안에서 내륙으로 10~30 km 떨어진 위치에 설치되는 것이 일반적이며, 이로 인해 인근 연안 지역에 영향을 미칠 수 있는 조명 환경의 경미하지만 잠재적인 변화에 대한 우려가 제기된다. 이는 항공 방해등이 풍력 터빈에 미치는 영향 및 해안 인근 내륙 지역에서의 블레이드 움직임과 같은 조명 환경 변화가 미칠 수 있는 영향에 대한 우려로 이어진다. 따라서 조명 환경 변화의 영향을 분석하고 완화 대책을 제안하는 해상풍력단지 계획의 수립이 중요하다. 본 연구에서는 한반도 남부의 남해 Aphae 지역(3면이 바다로 둘러싸여 있고 해양 재생에너지 개발에 유리한 조건을 제공함)과 서해 Jangbogo 지역에서 계획된 해상풍력단지를 대상으로, 풍력 발전의 조명 환경 영향(라이트 환경 영향)을 분석하고 그 영향을 최소화하기 위한 완화 대책을 제안하였다. 평가는 VIIRS 센서의 2022년 주야(Day and Night Band, DNB) 위성 영상을 활용하여 광공해를 평가하였으며, 이후 QGIS를 사용하여 가시 빈도(visible frequency), 터빈 그림자 영향 범위(turbine shadow impact range), 전력발전 부지로부터의 거리 등을 분석하여 조명 환경 값 평가 지도를 작성하였다. 지도에서 핵심 지점을 식별하였고, 추가로 QGIS와 WINDPRO를 활용하여 항공 방해등에 대한 터빈 블레이드 움직임의 영향 및 그림자 섬광(shadow flickering)을 연구하였다. 그 결과, VIIRS 위성 영상 측정에 따르면 Aphae 및 Jangbogo 지점의 광공해 수준은 각각 약 0.631542 × 10-9 W/cm²sr, 0.38 × 10-9 W/cm²sr로 확인되었다. Aphae에서는 광공해의 영향이 전반적으로 0.002 cd/m² 미만으로 전반적으로 미미했으나, 북부 연안 지역에서는 영향을 미치는 것으로 나타났다. Jangbogo는 0.002 cd/m² 미만으로 측정되어 섬 지역 거주민에게 미치는 영향이 낮은 것으로 확인되었다. 광공해 분석 결과, Aphae의 북부 연안 지역에서는 연간 120일을 초과하는 기간 동안 그림자 섬광이 하루 30~60분 발생하는 것으로 나타났다. Jangbogo는 특정 지역에서 연간 10시간 미만, 하루 10분 미만으로 매우 제한적인 그림자 섬광을 보였으며, Jangbogo에서의 광공해 영향은 미미할 것으로 예상되므로 압력 손상 완화를 위한 대책이 필요하다. 권고안에는 해상풍력단지의 배치 조정 또는 해상풍력 운용의 협조(조정) 변경 등이 포함될 수 있다. 본 연구는 해상풍력으로 인해 발생하는 조명 환경 변화가 내륙 지역에 미칠 수 있는 영향을 분석하고, 완화 대책을 제안하였다는 점에서 의의가 있다. 또한 본 연구의 결과는 향후 다른 지역에서 해상풍력단지를 개발하기 위한 환경 연구에 적용될 수 있을 것으로 기대된다. 감사의 글 본 연구는 한국해양과학기술원 해양환경영향평가를 위한 첨단 과학기술 개발(Development of Advanced Science and Technology for Marine Environmental Impact Assessment) 과제 수행에 대한 지원으로, 해양수산부(20210427)에서 기금(20210427)을 지원받아 수행되었다.
*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.