2021년 일본 정부는 '에너지 기본계획(제6차)'을 발표하며, 2030년까지 에너지 믹스에서 재생에너지의 비율을 기존의 '22~24%'에서 '36%~38%'로 대폭 상향 조정할 계획이라고 밝혔다. 이 계획은 재생에너지를 일본의 주요 전원으로 전환하는 것을 최우선 목표로 하고 있다. 특히, 일본은 성장 가능성이 높은 해상풍력발전에 주목하고 있다. 일본의 지리적 특성상 산이 많고 평야가 적어 해상에서 안정적이고 강한 바람을 확보할 수 있는 잠재력이 높다. 이러한 배경으로 인해 해상풍력발전이 재생에너지의 중요한 축으로 부상하고 있으며, 본 고에서는 이에 관한 시장 개요와 동향에 대해 알아본다.

<일본의 전원 구성(2022년도 연간 발전 전력량)>

[자료: 경제산업성]

발전 규모

현재 일본의 풍력발전 설비 용량은 약 5.2GW(2023년 말 기준)로, 제6차 에너지 기본계획에서는 2030년까지 풍력발전 설비 용량을 23.6GW(육상 17.9GW, 해상 5.7GW)로 확대할 목표를 세웠다. 일본풍력발전협회(JWPA)는 'JWPA WIND VISION 2023'에서 2050년까지 전력의 1/3을 풍력발전으로 공급하기 위해 총 140GW(육상 40GW, 부유식 해상 60GW)의 설비를 도입할 것을 제안하고 있다.

<일본 최대 규모의 해상풍력발전 '노시로항 해상풍력발전소'(왼쪽)와 일본 최초의 바지선형 부유식 해상풍력발전 '히비키'>

[자료: 노시로항 해상풍력 발전소, NEDO]

<일본의 풍력발전 누적 도입량(2023년 12월 말 기준)>

주*: 준해상풍력은 육지에서 접근이 가능한 해상풍력 발전 설비를 의미

[자료: 일본풍력발전협회]

<[제6차 에너지 기본계획]에 따른 2030년도 재생가능에너지 도입 예상량>

[자료: 경제산업성 「제6차 에너지 기본계획」]

정책적 지원

일본 정부는 해상풍력 발전을 에너지 정책의 핵심 요소로 삼고 있다. 2020년 스가 정부는 2050년까지 온실가스 배출 제로 목표 달성을 위한 실행 계획인 '녹색 성장 전략'에서 해상풍력을 14개 중요 분야 중 첫 번째로 꼽았다. 이 계획을 지원하기 위해 일본은 민간과 정부의 합동으로 20조 엔 규모의 자금을 조달하고 이를 통해 150조 엔 이상의 탈탄소 투자로 이어지는 'GX 이행 채권'과 NEDO(신에너지-산업기술종합개발기구)에 조성된 2조 엔 규모의 '그린 이노베이션 펀드'를 포함한 다양한 자금 지원 방안을 마련했다.

또한, 해상풍력 발전 설치 장소를 현행 영해에서 배타적 경제수역(EEZ)으로 확대하는 재생에너지 해역 이용법 개정안이 2024년 정기 국회에 제출됐으며, 국제적으로는 덴마크와 부유식 해상풍력 조사 및 연구개발을 위한 기본 합의서를 체결하고 미국과도 부유식 해상풍력 실용화를 위한 협력을 강화할 방침이다.

경제 규모

JWPA의 추산에 따르면, 풍력 발전 140GW 도입은 2050년에 연간 6조 엔의 경제 파급 효과, 35만5000명의 고용 창출, 연간 2조5000억 엔의 화석 연료 조달 비용 절감 효과를 가져올 것으로 예상된다. 해상풍력발전은 풍차 본체 및 기초 제조뿐만 아니라 O&M 등을 포함한 공급망 전체에 3만여 개의 관련 부품을 필요로 한다. 현재 일본 국내에 풍차 제조업체가 없어 주요 부품 대부분을 덴마크와 미국 등 해외 기업에 의존하고 있다. 그러나 해상풍력은 풍차 비용이 전체의 20~30%에 불과하며 계류설비, 부품, 운영관리 시스템 등 대부분을 국산화할 가능성이 있어 공급망 강건화와 산업 육성의 저변 확대도 기대된다. 일본 정부는 '해상풍력 산업 비전'을 통해 2040년까지 해상풍력 발전 설비의 국내 조달 비율을 60%까지 끌어올린다는 목표를 설정했으며, 최근 일본 국내 기업의 해상풍력 산업 진출이 활발해지고 있다.

<해상풍력 공급망 비용 구조(착륙식 예시)>

[자료: 내각관방 자료]

트렌드

일본의 부유식 해상풍력 발전 공급망에는 건설, 조선, 중공업, 제철, 해운 등 다양한 분야의 참여가 잇따르고 있다. 부유식 해상풍력 실증사업이 2024년부터 시작될 예정이며, 실증할 해역을 2곳 정도로 좁혀 5월경 실증 사업자를 선정할 방침이다. 부유식 해상발전은 현재 국내외 기업들이 크게 4가지 유형으로 실증을 진행하고 있다. 양산화 단계에 이르지 못한 만큼 저비용으로 대량 생산할 수 있는 기반 기술을 공동 개발하는 움직임이 활발하다. 대표적으로 올해 3월 간사이 전력, 미쓰비시상사 등 14개 대기업이 '부유식 해상풍력 기술연구조합'을 설립했다는 보도가 있었다. 새로운 기업 연합에서는 어느 유형에서든 활용할 수 있는 기반 기술을 공동 개발한다. 기업별로 개별적으로 진행하던 연구를 통합해 양산 기술을 조기에 확립한다. 구체적으로는 ① 부유체 부분의 표준화 및 신속한 대량 생산 기술 ② 발전 설비를 깊은 해저에 고정하는 기술 ③ 바람이 부는 적지를 효율적으로 찾는 관측 기술 등의 분야에서 공동 연구한다. 부유체 부분의 설계에는 조선 등 관련 업계의 지식도 필수적이다. 신설 법인에 참여하지 않는 관련 기업들과도 협력할 방침이다. 이외에도 해상풍력 발전의 공급망에 진출한 일본 기업을 몇 가지 예로 들었지만, 이외에도 많은 기업이 존재하며 앞으로도 그 수는 늘어날 것으로 보인다.

일본의 부유식 해상풍력 발전은 건설, 조선, 중공업, 제철, 해운 등 다양한 분야의 기업 참여로 활성화되고 있다. 2024년부터 시작될 부유식 해상풍력 실증사업을 위해 실증 해역 2곳을 선정하고 5월경 사업자를 결정할 예정이다. 현재 국내외 기업들은 4가지 유형의 부유식 해상풍력에 대해 실증 중이며, 저비용 대량 생산을 가능하게 하는 기술 공동 개발이 진행되고 있다. 올해 3월 간사이 전력과 미쓰비시상사 등 14개 대기업이 '부유식 해상풍력 기술연구조합'을 설립한 것이 대표적이다. 이 연구조합은 부유체의 표준화, 해저 고정 기술, 효율적인 바람 관측 기술 등을 포함한 기반 기술 개발에 주력한다. 이 과정에서 조선 등 관련 업계의 전문 지식이 필요하며 신설 법인 외의 관련 기업들과의 협력도 모색된다. 일본 내 해상풍력 발전 공급망에는 다수의 기업이 참여하고 있으며, 이들 기업의 수는 앞으로 더 증가할 것으로 예상된다.

<일본 기업의 해상풍력 발전 설비 공급망 진출 사례>

[자료: 각종 보도를 바탕으로 도쿄 무역관에서 작성]

<일본 최초의 부유식 풍력발전 설비인 '하엔카제'(사키야마 앞바다 2MW 부유식 해상풍력발전소)>

[자료: 고토시, haenkaze.com]

시사점

일본 정부는 2050년 탄소중립 실현 목표에 해상풍력발전을 '재생에너지의 비장의 카드'로 보고 있다. 특히, 수심이 깊은 배타적 경제수역(EEZ)에서는 해저에 고정하는 대신 해면에 띄우는 부유식 해상풍력이 주목받고 있다. 이 부유식은 전 세계적으로 실증 실험이 활발히 진행 중이며, 향후 국제 경쟁이 치열해질 것으로 전망된다. 2030년 상용화를 목표로 아시아 시장 공략에 주력하고 있는 일본은, 거대 쓰나미와 태풍에 대한 내성을 부유식 해상풍력의 필수 조건으로 삼고 있다. 유럽과 달리 자연재해에 강한 설계를 요구하는 아시아 시장에 판매할 기회를 높게 평가하고 있다.

이처럼 일본은 해상풍력 발전 육성에 많은 힘을 쏟고 있으며, 이는 우리 기업에도 좋은 시장 기회이다. 일본은 해양 지반이 다양하고 발전 설비의 핵심 부품, 장비 제조 등을 여전히 해외에 크게 의존하고 있어 유사 프로젝트에 참여 실적이 있는 한국 기업과의 협업에 관심을 보이고 있다. KOTRA 도쿄 무역관에서도 이런 일본 해상풍력 발전 시장을 지속 모니터링해 나갈 계획이다.

자료: 경제산업성, 노시로항 해상풍력 발전소, nedo, 일본풍력발전협회, 내각관방, 고토시 haenkaze.com, 각 언론사, KOTRA 도쿄 무역관 자료 종합