바다가 만들어낸 새로운 자연에너지
조력발전과 조류발전, 미래 해양 에너지의 대안!
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해양 에너지의 선두주자, 조석에너지
안녕하세요, 한국해양과학기술원 KIOST입니다.
새로운 에너지를 요구하는 목소리가 날로 커지는 지금, 바다는 미래 에너지의 핵심으로 자리잡았습니다. 깊은 바닷물 아래에서 끌어올린 원유 시추부터 해상풍력, 파력, 해수 온도 차이를 이용한 에너지까지 해양 에너지의 종류는 매우 다양하죠.
가장 대표적인 해양 에너지로는 조력발전과 조류발전에서 생산되는 에너지인 조석에너지를 들 수 있습니다. 조력발전은 수면의 높이 차이를, 조류발전은 항상 일정하게 흐르는 바닷물의 속도를 이용한 에너지 생산 방식인데요. 오늘 KIOST와 함께 조력발전과 조류발전에 대해 자세히 알아 볼까요?
조력발전과 조류발전이란?
조력발전과 조류발전은 모두 조석현상을 활용한 에너지 생산 방식이라는 점에서 공통점을 갖고 있습니다. 조석현상은 장기적으로 정확하게 예보할 수 있기에, 조력발전과 조류발전으로 얻을 수 있는 에너지의 양 또한 장기적으로 예측할 수 있다는 것이 특징이죠.
조력발전은 해수면의 상하 운동을 이용해 전기 에너지를 생산하는 방법입니다. 조력발전의 방법으로는 여러 가지가 있는데, 이 중 바닷물 저수지를 활용하는 ‘조지(바닷물 저수지)’ 방법이 대표적이라고 해요. 오늘날 대부분의 조력발전은 바로 이 조지를 활용해 이루어진다고 하는데요.
이 방법은 바다에 방조제를 쌓고, 자연적으로 변화하는 바닷물의 높낮이 차를 이용하며 에너지를 얻는다고 합니다. 높은 곳에 있던 바닷물을 낮은 곳으로 떨어트리면서 수차와 발전기를 돌려 전기를 생산해 내는 방법이죠.
조류발전은 자연적인 조류의 흐름을 이용해 전기를 생산하는 방식입니다. 조류의 흐름이 빠른 곳에 수차를 설치해, 조류가 흐를 때 일어나는 에너지로 전기를 만들어 내는 것이죠.
이 방식은 자연스러운 조류의 흐름만 확보된다면 따로 조력댐을 설치하지 않아도 되기 때문에, 조력발전보다 친환경적이라는 장점이 있습니다. 대신 발전을 적절하게 조절할 수 있는 지점을 선정하는 데 어려움이 따를 수 있죠. 또한 자연적인 흐름이 얼마나 세게 일어나는가에 따라 발전량이 좌우된다는 것 역시 단점이랍니다.
세계 속 한국의 조력발전소와 조류발전소
이미 조력발전과 조류발전을 이용해 해양에너지를 생산, 활용하는 나라가 적지 않습니다. 프랑스의 경우 2차 세계대전 이후 1973년 1차 석유 위기를 겪으며 조석에너지에 일찍부터 눈을 돌리고 발전소 건설에 힘을 쏟았는데요.
한때 전 세계에서 가장 컸던 조력발전소 또한 프랑스에 있죠. 프랑스 랑스에 있는 조력발전소는 시화호 조력발전소가 세워지기 전까지 세계 최대 규모로 손꼽혔는데요. 이 곳은 세계 최초의 상업용 발전소이기도 합니다.
우리나라의 시화호 조력발전소는 현재 세계 최대 규모를 갖춘 조력발전소입니다. 2011년 11월에 문을 연 시화호 조력발전소는 발전시설용량이 25만 4,000kw에 달한다고 하는데요! 이는 소양강댐에서 생산하는 에너지의 약 2배에 해당되는 양이라고 하죠.
우리나라 서해안은 조석 간만의 차가 크고, 바닷물을 가둘 수 있는 조지를 넓게 만들 수 있어 조력발전에 매우 적합한 환경이라고 해요. 천혜의 환경을 토대로 건설될 서해안의 조력발전소, 앞으로 자연과 인간에게 모두 유익한 방향으로 세워지는 것이 좋겠죠?
조류발전소의 경우, 우리나라 진도와 해남 사이에 설치된 울돌목 시험조류발전소는 2009년에 세워져 지금까지 조류발전 연구를 위해 사용되고 있습니다. 울돌목 시험 조류발전소는 2001년부터 KIOST가 수행한 ‘조류에너지 실용화 기술 개발’ 연구의 결과물이죠! ^^ KIOST가 이 해역 전체의 조석과 조류, 퇴적물 이동이나 수심 등 자연조건 전반을 엄격하게 조사하고, 수치 모형/현장 실험 등을 실시하며 면밀하게 연구한 결과 문을 연 시험조류발전소입니다.
무엇보다 순수한 우리 기술만으로 세워졌다는 점에서 울돌목 시험조류발전소의 의의가 깊답니다. 울돌목 시험조류발전소는 다양한 형태의 조류발전용 수차를 시험할 수 있는 시설을 갖추고 있기도 합니다. ^^
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새로운 세대의 해양 에너지 개발을 위하여
조류발전과 조력발전은 온실가스를 방출하지 않아 최근 지구온난화를 완화시킬 수 있는 청정에너지로 각광받고 있습니다. 그러나 발전소 건설 및 유지 과정에서 습지 등 환경을 침해할 가능성도 다소 있으므로, 건설 전 반드시 신중한 조사와 연구가 이루어져야 하죠.
미래 에너지 개발의 핵심은 환경을 해치지 않으면서 문명과 과학의 발달에 이바지할 수 있어야 합니다. 인류와 자연이 평화롭게 공존할 수 있는 해양 에너지 연구, KIOST의 해양 과학 기술이 이룩하겠습니다.
출처 : 한국해양과학기술원 공식 블로그
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