페삭 벤슨 • 2025년 5월 26일
예루살렘, 2025년 5월 26일 (TPS-IL) — 월요일, 이스라엘과 독일 과학자들은 기후 변화가 중동 전역의 풍력 에너지 잠재력을 극적으로 감소시킬 수 있다고 경고했습니다.
일부 해안 지역에서는 지표면 바람이 증가할 것으로 예상되지만, 터빈이 작동하는 높이에서의 풍속은 감소할 것으로 예측되어 풍력 발전에 새로운 과제를 안겨줄 것입니다.
영국에 본사를 둔 연구 기관인 엠버(Ember)에 따르면, 2024년 풍력은 전 세계 전력의 8.1%에 해당하는 2,494 TWh 이상의 전력을 공급했습니다.
독일 카를스루에 공과대학교의 멜리사 라트와 예루살렘 히브리 대학교의 아사프 호크만 박사가 주도한 이 연구는 최첨단 기후 모델을 사용하여 2070년까지의 여름철 바람 패턴을 예측했습니다. 이 연구는 이전에는 잘 이해되지 못했던 다양한 높이에서의 바람 조건 변화에 대한 중요한 새로운 세부 정보를 밝혀냈습니다.
이 연구는 최근 동료 검토를 거친 학술지 “Climatic Change”에 게재되었습니다.
호크만 박사는 “해안 근처에서는 지표면 바람이 초속 0.7미터까지 강해질 수 있지만, 대부분의 풍력 터빈 높이인 지상 150미터 상공의 풍속은 내륙 및 지중해 지역의 많은 곳에서 초속 1미터까지 떨어질 것으로 예상됩니다.”라고 말했습니다. “터빈은 이 높이의 바람에 의존하여 전기를 생산하기 때문에 이 차이는 중요합니다. 이 수직적 변화를 무시하면 생산될 수 있는 에너지 양에 대한 잘못된 추정으로 이어질 수 있습니다.”
대부분의 현대식 풍력 터빈은 육상에서는 지면에서 로터 중심까지의 높이가 약 80~120미터이고, 해상에서는 최대 150미터이며, 해상에서는 일반적으로 바람 조건이 더 강하고 일관적입니다. 풍력 발전 단지 자체는 해수면의 해안 지역에서부터 해발 1,500미터 이상에 달하는 내륙 고원 및 산맥에 이르기까지 다양한 고도에 위치할 수 있습니다.
그러나 에너지 생산에 가장 중요한 것은 단순히 지역의 고도가 아니라 터빈의 허브 높이에서의 풍속입니다. 풍속은 일반적으로 높이에 따라 증가하기 때문에, 이 수준에서의 정확한 예측은 해당 지역의 실제 에너지 잠재력을 이해하고 효과적인 풍력 인프라를 계획하는 데 매우 중요합니다.
연구진은 이러한 상층부 바람 감소의 주요 원인으로 중동의 주요 여름철 기상 시스템인 페르시아만 저기압의 변화를 지목했습니다. 이러한 변화는 지역 풍력 에너지 생산량을 6시간 동안 최대 7기가줄까지 줄일 수 있으며, 이는 풍력 발전을 확장하려는 에너지 계획자들에게 상당한 손실입니다.
터빈 높이에서의 전반적인 감소에도 불구하고, 이 연구는 몇 가지 지역적 예외를 강조합니다. 홍해 연안은 풍속 증가가 예상되어 미래 풍력 발전 단지를 위한 유망한 지역이 될 것입니다. 그러나 시리아 사막, 지중해 연안, 유대 산맥과 같은 다른 주요 지역은 풍력 에너지 잠재력의 상당한 감소를 경험할 수 있습니다.
이 연구의 수석 저자인 라트는 “이 지역의 산, 육지와 바다의 온도 차이, 대기 순환 패턴의 복잡한 상호 작용은 독특한 바람 시스템을 만듭니다.”라고 설명했습니다. “우리 연구는 정책 입안자들이 자원을 과대평가하는 것을 피하고 풍력 투자를 위한 최적의 위치를 찾기 위해 이러한 상세한 예측을 계획에 포함시키는 것이 중요하다는 것을 보여줍니다.”
호크만은 “풍력은 중동의 지속 가능한 에너지로의 전환에 필수적인 부분입니다.”라고 덧붙였습니다. “기후 변화가 터빈 높이의 바람에 어떻게 영향을 미칠지 이해하는 것은 인프라 및 에너지 전략에 대한 현명하고 장기적인 결정을 내리는 데 필수적입니다.”
이 연구는 특히 지형이 복잡한 지역에서 국지적인 바람 변화를 더 잘 포착하기 위해 여러 기후 모델을 사용한 추가 연구를 촉구합니다. 또한 기후 변화에도 불구하고 풍력 에너지 잠재력이 강하게 유지될 것으로 예상되는 홍해 연안과 같은 지역에 정부가 집중할 것을 촉구합니다.
터빈 높이에서의 풍속 변화를 이해하는 것은 또한 변화하는 바람 조건에서 효율성을 유지하기 위해 터빈 설계의 혁신을 장려할 수 있습니다.