◈물의 힘 <수력>
해방 후 도시 밝힌 최초의 에너지 화력·원자력 예비개념
수력발전이란 물의 위치에너지를 이용해 발전하는 시설이다. 수력발전은 국내 부존자원인 물을 이용해 전력을 생산하기 때문에 무공해 청정에너지며 발전연료 수입 대체효과 및 양질의 전력공급에 기여하고 있다. 공해가 없고 연료의 공급이 없이도 오래 사용할 수 있다는 장점이 있지만 건설하는데 경비가 많이 들고 댐을 건설할 수 있는 지역이 한정돼 있다는 단점이 있다.
한국과 같이 6, 7월 또는 9, 10월에 비가 많이 오거나 강원 산간지방과 같이 눈이 많이 오는 곳은 물의 양이 많아지므로 이것을 저수해 연평균에 가까운 유량으로 강우를 이용할 수 있다. 우리나라 최초의 수력발전소는 1905년 동양 금광회사의 운산금광에서 자동차로 청천강의 지류인 구룡강에 50㎾를 기동한 것이며, 일반 영업용 전기사업의 수력발전은 ’12년 12월 86㎾ 용량의 원산수력 전기(주)가 최초다.
이후 60년대 경제개발 5개년 계획과 함께 본격적인 수력발전소 건설이 추진됐다. ’87년 시작된 한국의 수력발전 시설용량은 총 2233MW로 총발전시설용량 1만9021MW의 11.7%를 차지하고 있다. 앞으로 수력발전은 세계 최고 수준의 운영기술을 통해 원전의 안정성을 확보하고, 이를 잘 홍보함으로써 원전에 대한 우려와 반대를 불식시키는 것을 최우선 과제로 삼고 있다. 또 수력발전은 원자력 및 화력의 대용량기가 불시에 고장 나는 사고시에 대비한 상시대기 예비력으로 운용돼 전력계통 공급신뢰도 향상에 기여하고 있다.
◈핵분열의 힘 <원자력>
전 세계 에너지의 1/4을 공급 기술·안정성 ‘진일보’
현재 원자력발전은 전 세계 30여 개국에서 전력공급에 기여하고 있다. 원자력 발전은 OECD회원국에서 소비되는 전력의 약 1/4을 공급하고 있으며, 전 세계적으로 전력수요의 약 16%를 공급하고 있다.
’70년대 탈석유정책 하에 도입한 원자력 발전의 비중은 25년 동안 꾸준히 늘어나 현재 우리가 쓰고 있는 전기의 40%를 공급할 정도로 성장했다. 또 안정성과 경제성 면에서 한층 진일보된 차세대 원전 ‘신형경수로 1400’이 지난해 5월 과학기술부로부터 표준 설계인가를 취득했다.
현재는 원자로 등 주요 설비의 성능을 강화해 원전 수명이 기존 40~60년으로 연장할 수 있도록 설계했으며, 이는 원전의 경제성 향상에 크게 기여할 것으로 보인다. 최근 국제에너지기구가 발표한 세계 에너지 전망에 따르면 OECD 회원국들은 2030년까지 석유 공급의 85%와 가스소비량의 40%이상을 수입할 예정이다.
◈바람의 힘 <풍력>
향후 50년간 고성장 전망대표 대체에너지로 각광
풍력발전이란 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 유도전기를 전력계통이나 수요자에게 공급하는 기술이다. ’80년대 초부터 풍력발전의 제작기술이 급속히 발전해 현재 전 세계적으로 4만301MW 정도의 규모로 설치돼 있다. 대표적으로 독일의 GERnanischer Lloyd, 덴마크의 Vesitas 및 RISO 등이 핵심기술을 확보하고 있으며 IEA에서 풍력발전에 관한 국제규정을 마련하고 있는 단계다.
유럽을 중심으로 시스템의 대형화에 초점을 두고 2MW는 상용화 단계이며, 4.5MW는 시험중이고 독일에서 5MW의 슈퍼터빈을 개발 중이다. 미국은 에너지국(DOE)을 중심으로 첨단 풍력발전기 개발에 중점을 두고 있다.
이에 따라 풍력발전 보급시장은 최근 5년간 31.7%의 높은 신장추세를 보이고 있으며 현재 미국, 유럽이 전 세계 풍력발전기 보급량의 89.8%를 차지하고 있다. 풍력발전의 관건은 바람의 방향인데 우리나라는 바람의 방향이 대체로 불안전하다는 단점이 있다.
올해 경남 밀양에는 대규모 풍력 발전단지가 건립된다. 2MW급 발전기 23기가 세워지는 밀양 풍력발전단지는 지난 2월 착공돼 올 10월 완공될 예정이며, 3만여 가구가 1년간 사용할 수 있는 14만5946MW 가량의 전력을 생산, 한국전력 거래소에 판매한다.
풍력발전산업은 향후 50년간 30% 정도의 고성장이 가능해 성장잠재력이 크며 수십 년내 고갈이 우려되고 있는 화석연료를 대체하는 좋은 에너지원이 될 것으로 기대된다.
◈빛의 힘 <태양열>
日本, 선진기술 주도 민간 소형발전소 확대될 듯
태양열발전이란 태양광선에 의한 열에너지를 효율적으로 모아 열기관을 사용해 기계에너지로 바꿔 전기에너지를 만들어내는 발전방식이다. 내년에 전북에서 추진될 주요 태양열 사업은 총 사업비 100억 규모로 새만금지역(고군산군도)에 ‘그린 빌리지(Green Village) 단지가 조성될 예정이다.
현재 태양력 발전은 일본이 가장 발전된 기술을 보유하고 있다. 그러나 태양력 발전에 들어가는 셀에 반도체를 이용하므로, 우리나라도 선진 기술을 보유할 가능성이 크다고 한다. 태양력 발전에 의해 생산된 전기는 국가가 사들이는 법적 근거가 마련될 예정이이서, 민간 자본에 의한 소형 발전소 건설이 확대될 전망이다.
◈불의 힘 <화력>
에너지 고갈, 대기오염 우려 속 ‘건재’
화력발전(Terminal Power Generation)이란 석유ㆍ석탄ㆍ가스등 연료의 연소에 의한 열에너지를 원동기에 의해 기계에너지로 바꾸고, 다시 발전기를 회전시켜 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다.
전력공급을 목적으로 한 화력발전은 1882년 T.에디슨이 창립한 에디슨 전기회사가 뉴욕에 발전기를 설치해, 일반에게 전기를 공급한 게 효시다. 화력발전은 수력발전에 비해 단기간 안에 원하는 장소에 설치할 수 있다는 장점이 있지만, 연료 자원의 고갈과 대기오염을 유발시키는 단점이 있다.
현재 우리나라는 수력이 약 7%, 원자력이 약 27%, 나머지가 화력발전이다. 우리나라 화력발전은 해방이후 수력발전을 제치고 한국 산업의 밑받침이 됐고, 한국전력 생산의 30%를 차지하고 있다. 또 서울화력발전소는 일제시대인 ’30년 11월 당인리 발전소 제1호기 10000㎾가 준공돼 우리나라 최초의 화력발전소로써 문을 열었다. 또 제1호기에 이어 제2호기 2500㎾가 ’35년 10월 준공돼 수도권의 거리를 밝게 비췄다.
정리/ 김나현 기자
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