[기고] 탄소중립 시대, 기상정보가 이끄는 태양광의 미래

이미선 기상청장

이미선 청장

기후위기는 이제 전 세계가 함께 해결해야 할 가장 중요한 과제가 되었고, 우리나라도 2050 탄소중립 실현을 국가적 목표로 설정하고 에너지 전환을 적극 추진하고 있다. 이러한 변화의 중심에는 재생에너지가 있으며, 그중에서도 태양광 발전은 가장 빠르게 성장하고 있는 대표적인 에너지원이다. 태양광 발전은 태양이라는 무한한 자연 에너지를 활용한다는 점에서, 친환경적이고 지속가능한 미래 에너지의 핵심축으로 평가받고 있다. 정부와 지방자치단체, 민간 기업의 지속적인 투자와 기술 발전에 힘입어 전국 곳곳에서 태양광 발전시설이 확대되고 있으며, 이는 탄소 배출 저감과 에너지 자립 기반 강화에 크게 기여하고 있다.

태양광 발전은 설치 환경에 따라 크게 '지상 태양광'과 '수상 태양광'으로 구분된다. 보편적인 형태로 많이 활용되는 지상 태양광은 산지, 농지 등 유휴 부지에 조성되어 설치 환경에 큰 제약이 없어 일반적으로 많이 운영되고 일사량이 많고 기온이 높은 여름철에는 태양광 모듈 온도가 함께 상승하여 열 손실이 발생하고 발전 효율이 떨어지는 경향이 있다. 반면, 수상 태양광은 저수지나 댐 등의 유휴 수면에 조성되어 설치 환경에 제약이 있고, 물 위에 설치되어 수온에 의한 모듈 냉각 효과로 인한 열 손실이 적으며 양면형 패널을 통해 수면 반사광을 활용할 수 있어 지상 태양광보다 발전 효율이 높다.

태양광 발전은 날씨의 영향을 직접적으로 받는 특징이 있다. 태양광 모듈에 도달하는 일사량과 대기의 온도는 물론이고 구름, 안개, 미세먼지, 강수 등 다양한 기상 현상에 많은 영향을 받는다. 시시각각 변하는 날씨에 따라 발전량에 큰 변동성을 보이는데, 날씨에 따라 발전량이 급변하면 전력 수급의 불안정이 초래될 수 있고, 과도한 발전으로 인해 발전을 강제로 중단해야 하는 상황도 발생할 수 있다.

태양광 발전은 기상과 설치 환경에 따라 달라지는 지형효과(햇빛가림), 수면 반사 효과(수상태양광)와 같은 요인이 톱니바퀴처럼 맞물려 발전량이 결정되는 기상에 의존적인 에너지 발전 방식으로, 태양광 발전을 안정적인 전력원으로 정착시키기 위해서는 정밀한 기상정보가 매우 중요하다. 몇 시간 뒤 혹은 내일의 발전량을 예측할 수 있다면 전력 계통을 훨씬 안정적으로 운영할 수 있기 때문이다. 여기에 최근 들어 기후변화로 폭염과 집중호우, 강풍 등 극한 기상현상이 증가하면서, 태양광 발전의 안정적인 운영을 위한 기상정보의 중요성은 더욱 커지고 있다.

이에 기상청은 재생에너지 분야에 대한 지원을 확대하고자 기상과 에너지를 융합한 연구를 진행하고 있으며, 태양광 맞춤형 고해상도 기상정보를 생산하여 실시간으로 제공 중이다. 태양광 발전에 영향을 미치는 다양한 기상·환경 요인에 대한 통계·AI 분석, '재생에너지 기상정보 플랫폼'을 통한 기상관측자료와 예측 정보는 공공 및 민간의 발전 사업자, 연구기관, 정책 담당자들의 의사결정을 지원하고 있다. 이는 재생에너지 확대 및 전력 계통 안정화와 더불어 기후변화 대응 역량 강화를 위한 중요한 기반이 될 것으로 기대된다.

기상정보는 더 이상 일기예보에만 머무르지 않는다. 오늘날의 기상정보는 국민의 안전을 지키는 것을 넘어, 산업의 경쟁력을 높이고 국가의 미래 성장동력을 뒷받침하는 핵심 자산이 되고 있다. 특히 재생에너지 분야에서 기상정보는 발전 효율을 높이고 운영 위험을 줄이는 중요한 열쇠라 할 수 있다. 기상청은 신뢰도 높은 기상 관측자료와 예측 기술을 바탕으로, 재생에너지 산업이 안정적으로 성장할 수 있도록 지속적으로 지원할 계획이다. 또한 기후위기 시대에 국민과 산업계가 필요로 하는 기상서비스를 선제적으로 발굴하고, 과학적 근거에 기반한 정책 지원을 확대하여 국가 탄소중립 실현에 이바지할 것이다.

날씨를 읽는다는 것은 곧 미래를 준비하는 일이다. 재생에너지와 기상정보가 함께 만들어 갈 더 깨끗하고 안전한 미래를 기대하며, 기상청은 기후위기 시대에 지속가능한 발전을 지원하는 국가 기상·기후서비스 주관기관으로서 책임을 다할 것을 약속한다./이미선 기상청장