[나병철의 철강이야기] 해상풍력 발전 확대와 철강업계의 대응 방향

세계 주요국들은 지구온난화의 주범인 이산화탄소 발생을 근본적으로 감축하기 위하여 2050년까지 ‘탄소중립 목표’ 달성을 선언하고 관련 정책 추진과 기술개발에 주력하고 있다.

현재 각국의 에너지 관련 정책 설정에 따르면 석유, 석탄, 천연가스 등 화석연료의 소비는 2030년 이전에 정점을 찍을 것이며, 대신에 저탄소 청정에너지 사용 확대로의 전환이 가속화될 것으로 보인다. 그 과정에서 풍력발전기의 건설 확대가 예상되고 있어 철강시장에는 긍정적 요인으로 작용할 전망이다.

풍력발전은 바람의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 소비자에게 공급하는데, 발전기 설치 과정에서 필연적으로 철강재를 사용해야 하기 때문에 새로운 철강재 수요 발생이 기대되고 있다.

풍력발전기는 설치 위치에 따라서 육상 풍력발전과 해상 풍력발전으로 구분하는데, 육상 풍력발전기는 공사 기간이 짧고 설치 비용과 운영 비용이 저렴한 장점이 있으나 대규모 단지 개발이 어렵고, 바람이 불규칙하여 효율이 낮은 한계점도 있다. 반면에 해상 풍력발전은 바람의 흐름을 방해하거나 난류를 발생시키는 요소가 없어 발전기를 안정적이고 대규모로 가동할 수 있고, 인근 주민들에게 소음공해를 일으킬 요인도 적기 때문에 전 세계적으로 해상 풍력 발전기 건설이 확대되는 추세에 있다.

Global Wind Energy Council에서 발표한 ‘Global Offshore Wind Report 2025’에 따르면 세계 해상 풍력발전기 규모는 2024년 현재 83 GW 수준인데, 향후 2034년까지 10년 동안 약 413 GW 정도의 신규 해상 발전기가 건설되어서 총 발전기 규모는 496 GW에 이를 것으로 전망된다. 최근 우리 정부도 향후 2035년까지 해상 풍력 발전기 규모를 현재의 0.35 GW 수준에서 25 GW까지 늘린다는 계획을 발표하였다.

해상 풍력 발전기는 기능별로 ‘터빈 + 타워 + 하부구조물’ 등으로 분류할 수 있는데, 각 기능별로 다양한 철강재가 사용된다. 우선 터빈용으로는 발전기 및 모터 철심용으로 무방향성 전기강판, 블레이드 체결 패스너용 봉강, 고속/중속기 샤프트용 봉강과 피치/요 시스템용 베어링강 등의 철강재가 사용되고 있다. 중간 부분인 타워 구조물의 경우에는 본체용 강관(후판)과 타워 체결 패스너용 봉강 등이 사용되고 있다. 하부 구조물의 본체용으로는 강관(후판)이 주로 사용되고 있다.

한편 향후 설치 확대가 예상되고 있는 부유식 해상 풍력 발전 설비에는 하부 구조물 본체용 강관 (후판) 과 형강(후판) 및 무어링 체인용 봉강 등의 철강재가 다량 사용되고 있다.

따라서 국내 시장을 포함한 전세계 해상 풍력 발전기용 철강재 수요 규모를 대략 추정해 보면 터빈용 무방향성 전기강판의 경우 원단위가 1만톤/GW로 향후 10년간 약 413만톤(누적) 정도의 신규 철강재 수요가 발생하고, 하부 구조물용 강관(후판)의 경우 원단위가 22만톤/GW으로 향후 10년간 약 9,100만톤(누적) 정도의 신규 철강재 수요가 발생할 것이며 패스너용 봉강 수요도 어느 정도 발생할 전망이다.

이러한 세계적인 해상 풍력 발전기 건설 확대에 대응하여 국내 철강업계는 해상 풍력 발전기의 대형화 및 부유식 발전기 등 관련 기술개발 추이에 대응하고, 해상 풍력 발전기 설치 프로젝트의 초기 단계에서부터 글로벌 개발사 및 전문 EPC 업체와의 협력 관계 구축이 필수적이라 할 수 있다.

또한 해상 풍력 발전 설비 제작 과정에 참여하는 전방산업 (상부/하부 구조물의 조립, 운송 설치 담당 기업)과 동반 성장한다는 자세도 필요할 것으로 판단된다.