무한동력 해양에너지

무한동력 해양에너지

◎ 바다로 눈을 돌리다.  

 

지구의 70%이상이 바다로 구성되어 있으며 광활한 넓이를 자랑하는 만큼 우리에게 많은 것을 줄 수 있다. 지금껏 바다를 적극적으로 활용하지 못하였으나, 최근 자원이 메말라 가는 육지로부터 바다로 눈을 돌리기 시작하고 있다.

여기서는 바다에서 개발 가능한 신 재생에너지에 대하여 살펴보도록 하겠다.

 

 

◎ 삼면이 바다인 우리나라, 얻을 것이 많다.

 

바다는 세 가지 종류의 에너지를 제공하는데 바닷물의 흐름인 조류,

조수간만의 차이가 발생시키는 조력과 파도의 움직임이 만드는 파력 등이 있다.

 

지경부에 따르면 우리나라의 해양에너지의 잠재력은 무한하다고 한다.

우리나라의 해안은 조석간만의 차가 크고, 해안선의 굴곡이 크며, 파도의 높이가 높기 때문에 해양에너지를 생산하기에 최적의 조건을 가지고 있기 때문이다.

 

 

 

● 조력발전

 

조력발전소의 대표적인 프랑스의 “랑스 조력발전소”는 조석간만의 차가 심한 곳에 커다란 댐을 만들어 수력터빈을 이용해 전기를 생산한다.

세계적으로도 큰 조석간만의 차와 얕은 수심, 굴곡이 큰 우리나라의 서해안은 조력발전의 훌륭한 입지조건으로 시화호 조력발전소를 준공할 예정이다.

 

      

  -시화호 조력발전 조감도-            - 프랑스 랑스 조력발전소-

 

 

● 조류발전

 

 최근에 개발되어 실용단계에 들어간 친환경적인 조류발전은 조력 발전처럼 수력터빈을 이용하는 것이 아니라 조류가 빠른 곳에 풍력발전기에서 사용되는 것과 비슷한 날개를 돌려서 발전하는 것으로 규모도 조력 방식에 비해 훨씬 작으며, 바다의 경관을 해치지 않고 갯벌에 아무런 영향을 미치지 않으며, 소음도 일으키지 않는다는 장점으로 각광받고 있다.

조류의 흐름에 따라 수평축, 수직축 터빈을 사용한다.  

 

 영국에서 개발한 MCT tidal farm

  

수직축 풍력터빈의 변형으로

두개의 날개가 나선형으로 올라간 헬리컬 터빈을 개발

 

미국에서 개발한 Stringray 
 

● 파력발전

 

 동해안은 수심이 깊고, 연중 파도 발생 빈도가 비교적 높아 파력발전의 가능성이 크다.

파력발전은 파도 때문에 수면이 주기적으로 상하운동을 하며, 물 입자는 전후로 움직이는데 이러한 운동을 변환장치를 통하여 기계적인 회전운동 또는 축 방향 운동으로 변환시킨 후,

전기 에너지로 변화시키는 것을 말한다.  

 

 파력 발전은 여러 가지 방식으로 개발되고 있는데 그림은 그 중에서 가장 유명한 영국이 개발한 파력발전 시스템이다.

 

 

● 해양온도차발전

 

 

이것이 실용화되면 가장 큰 재생가능 에너지원이 얻어지는 셈이지만,

작은 온도차를 통하여 에너지를 얻는 것은 기술적으로 쉬운 일이 아니다.

온도차가 적어도 섭씨 20도 이상은 되어야 기술적으로 에너지를 얻기가 적합한데,

이러한 곳은 열대의 깊은 바다밖에 없다.

온도차를 이용한 발전이 실용화되려면 상당한 시간이 걸릴 것으로 예측된다.

 

대표적인 방법은 폐쇄된 회로 속에서 따뜻한 바닷물을 이용해서 암모니아 같이 끓는점이 낮은 액체를 끓여 그 증기로 터빈을 돌리는 것이다.

터빈을 돌린 암모니아 증기는 열교환기에서 차가운 바닷물에 의해 응축되어 되돌려진다.

 

 

◎ 끝으로~!!

 

바다는 무한한 가능성을 가지고 있지만, 아직까지 개발단계가 미비하여 실용화되지 못하였다.

그러나 현재 개발에 박차를 가하고 있으며, 그러한 결과가 곳곳에서 나타나고 있다.

청정에너지이면서, 무한동력이라고 할 수 있는 해양발전은 앞으로의 성장이 기대되는 분야임에 틀림없다. 

 

해양경찰 정책기자 김평중.