해상풍력단지의 해저 전력케이블에서 방출되는 전자기장: 측정, 거리에 따른 감쇄 및 잠재적 생물영향

권은미; 김재영; 주영준; 김병모; 이정석; 최태섭

doi:10.7846/JKOSMEE.2025.28.1.16

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저자정보: 권은미 (엔이비) 김재영 (엔이비) 주영준 (이레테크) 김병모 (엔이비) 이정석 (엔이비) 최태섭 (엔이비)

저널정보: 한국해양환경·에너지학회 한국해양환경·에너지학회지 한국해양환경·에너지학회지 제28권 제1호

발행연도: 2025.2

수록면: 16 - 27 (12page)

DOI: 10.7846/JKOSMEE.2025.28.1.16

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바다의 바람자원을 이용한 신재생에너지의 생산을 위해 연안에 해상풍력단지의 조성이 활발해지고 있다. 해상풍력발전을 통해 생산된 전기를 육지로 송전하기 위해 상당한 길이의 전력케이블이 해저에 포설되어 있다. 해저에 포설된 전력케이블에서는 전류가 흐름에 따라 전자기장(Electromagnetic Fields, EMFs)이 환경으로 방출되어 확산하게 된다. 인위적으로 방출되는 전자기장은 지구자기장(Geomagnetic Field, GMF)을 교란시키며, 지구자기장을 활용하여 방향 탐색, 이동(migration), 먹이 탐색 등 상어류와 같은 연골어류의 생태 활동에 영향을 미칠 수 있을 것으로 예측된다. 해저 전력케이블에서 인위적으로 방출되는 전자기장의 세기를 제주 한경면 인근과 전북 고창군 인근 서남해 해역에 설치, 운영 중인 해상풍력단지에서 측정하였다. 전자기장의 세기는 15~100 Hz 주파수 범위에서 측정하였으며, 두 곳 모두 60 Hz에서 최고 값이 측정되었다. 최고값은 제주 한경면 인근 단지에서 0.0378 ± 0.0039 μT 였으며, 전북 고창군 인근 서남해 해역의 단지에서는 2.4168 ± 0.0478 μT 였다. 두 곳의 전자기장 세기의 차이는 약 63.6배 정도였으며, 이는 전력케이블 해저 포설 방식과 측정 당시 전력케이블에 흐르는 전류 세기의 차이에 기인한 것으로 추정된다. 전자기장을 감지할 수 있는 생물의 민감도와 비교한다면, 상당한 수준의 세기인 것으로 판단된다. 인위적으로 방출되는 전자기장은 제주해역에서 흔하게 출현하는 두툽상어류(Scyliorhinidae), 붕장어류(Congridae) 등, 서남해 해역에서는 홍어류(Rajidae) 등과 같은 연골어류가 직·간접적으로 영향을 받을 수 있을 것으로 예측된다. 본 연구에서는 해저에 포설된 전력케이블에서 방출되는 전자기장의 세기를 수중환경에서 측정할 수 있는 기술을 소개하고, 그 결과를 제시하였으며, 전자기장에 노출되는 해양생물에 미치는 유의한 생물/생태적 영향에 대해 고찰하였다. 인위적으로 방출되는 전자기장이 미치는 잠재적 영향을 적절하게 평가하기 위해서는 해양환경으로 방출되는 전자기장에 대한 정확한 측정과 서식 생물의 생리, 생태적 특성이 함께 고려되어야 할 것이다. 본 연구 결과는 해저 전력케이블에서 해양환경으로 방출되는 전자기장 모니터링 결과를 활용한 환경기준의 마련 및 해양생물 영향평가의 기초자료 등으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Offshore wind farms are increasingly being built along the coast to generate renewable energy from the wind resources of the sea. To feed the electricity generated from offshore wind power to land, a considerable length of submarine power cables are buried on the seabed. As electric current flows through the cables, electromagnetic fields (EMFs) are emitted and spread into the marine environment. It is predicted that artificially emitted EMFs can disrupt the geomagnetic field (GMF), and affect the ecological behavior of cartilaginous fish such as sharks, which utilize the GMF for navigation, migration, and foraging. We measured the strength of EMFs emitted from submarine power cables of offshore wind farms in the sea near Hankyeong-myeon, Jeju Island and Southwestern Sea of Gochang-gun, Jeollabuk-do. The EMFs was measured in the frequency range of 15 to 100 Hz, with a peak value at 60 Hz in both locations. The peak values of EMFs were 0.0378 ± 0.0039 μT at the Hankyeong-myeon, Jeju Island, and 2.4168 ± 0.0478 μT at the Southwest Sea near Gochang-gun, Jeollabuk-do, respectively. The difference in the strength of EMFs between the two locations was about 63.6 times, which is presumed to be due to differences in the way of laying the power cables on the seabed and the current intensity flowing in the cables at the time of measurement. Compared to the sensitivity of marine organisms that can detect electromagnetic fields, this is considered to be a significant level of strength. It is predicted that cartilaginous fish such as the cloudy catshark (Scyliorhinidae) and congereel (Congridae) in the Sea of Jeju Island and the skates (Rajidae) in the Southwestern Sea of Gochang-gun, Jeolla-buk-do might be affected. In this study, we presented a technique and measurement results for measuring the strength of EMFs emitted from submarine power cables buried on the seabed in the underwater environment, and discuss the significant biological and ecological effects on marine organisms exposed to EMFs. In order to properly assess the potential effects of anthropogenic EMFs, accurate measurements of EMFs emitted into the marine environment and the physiological characteristics of the organisms inhabiting there should be considered. The results of this study are expected to be utilized as a basis for establishing environmental quality standards and assessing the impact on marine life using the results of monitoring EMFs emitted from submarine power cables into the marine environment.

#Offshore wind farms(해상풍력단지) #Submarine power cables(해저전력케이블) #Electromagnetic fields(전자기장) #Biological impact(생물영향) #Environmental risk assessment(환경위해성평가)

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