진도 울돌목 시험조류발전소 건설현장을 가다

■ 진도 울돌목 시험조류발전소 건설현장을 가다

'2전3기' 끝에 설비 설비 설치…막바지 작업 `구슬땀' 여건 열악ㆍ유사 사례 없어 잇단 시행착오…예상 공사비의 3배 세계 최대 규모…가동시 400가구 1년간 사용 가능한 전력 생산

입력시간 : 2009. 03.02. 00:00

진도 울돌목 조류발전소 전경.

진도 울돌목 시험조류발전소가 막바지 공사로 한창이다. 시험조류발전소는 이달 말까지 모든 공사를 마치고 내달 초 시운전에 들어가면서 본격적인 전력생산과 함께 2년간 각종 테스트를 거치게 된다.

지난달 26일 찾은 진도 시험조류발전소 건설 현장. 진도대교를 건너자마자 왼편으로 1㎞ 거리에 있는 현장에는 연구원 등 관계자들이 매서운 바닷바람에도 막바지 구슬땀을 흘리며 발전설비 설치작업에 한창이었다.

육지와 144m 떨어진 바다 위로 높이 15m의 철골 구조물인 '하우스'가 우뚝 서있고 육지와 하우스를 잇는 잔교 아래로 바닷물이 거칠고 빠르게 흐르고 있었다.

하우스 안은 10여 명의 관계자들이 수차와 증속기 등 발전설비를 설치하느랴 분주한 모습으로 뜨거운 열기가 가득했다.

육지의 사무실 옆으로 설치된 배전반. 전기 흐름을 제어하고 안전하게 송ㆍ수신관으로 전달하는 장치인 배전반도 모든 만반의 준비를 끝마친 상태였다.

● 현재 어디까지 진척됐나 = 상용발전소 건설을 위한 사전 시험발전소 건설공사가 마무리단계에 접어들었다. 현재 구조물 공사는 완료됐고 내부 가전설비 공사가 한창인데 3월 말 공사가 완료되면 전기ㆍ기계적 결함을 체크하고 4월초부터 본격적인 시험 가동에 들어가게 된다.

1년여 간 발전 시스템 최적화 테스트와 발전효율 증대 실험 등을 거쳐 가장 효율적인 방식을 도출해 2, 3호 건설에 적용하게 된다.

애초 올 1월말께 모든 공정이 끝나고 2월 초부터 시험 가동에 들어갈 예정이었으나 기술적 시행착오 등을 거치면서 두달 가량 연기됐다.

이에 앞서 지난해 말 수전설비 가압완료와 함께 변전소 및 사무실 신축 등을 마쳤다. 하우스를 떠받치고 있는 '골리앗(높이 35m, 가로 16m, 세로 36m, 총중량 1400톤)' 등 토목공사를 맡은 현대건설은 공사 완료와 함께 이달 초 완전히 철수한 상태고 현재는 한국해양연구원 연구원과 일진전기㈜ 등 기자재 공급사 직원들이 남아 현장을 지키고 있다.

또한 한국기술주식회사와 건일엔지니어링 등 두 회사가 용역을 맡아 오는 11월 께 시험조류발전소의 경제성과 타당성 및 선박의 항로변경 여부 등을 결정할 예정이다.

울돌목 조류발전 조감도. 한국동서발전의 명상진 소장이 진도 울돌목 조류발전소에서 배전반 기기를 점검하고 있다.

● 울돌목 조류발전소는 어떤 곳 = 한국해양연구원과 한국동서발전㈜이 공동으로 연구하고 있는 세계 최대 규모의 조류 발전소 건설사업이다. 조류발전은 조수간만의 차를 이용하는 조력발전과는 달리 터빈만 설치하면 되는 무공해 발전시스템으로 최근 국제적인 대체에너지로 부각되고 있다.

조류 발전의 입지적 조건 중 빠른 유속과 함께 유속의 지속시간, 발전소를 건설하기 위한 공간적 조건 즉 수심과 수로 폭 등도 매우 중요하다. 울돌목은 해남 우수영과 진도 녹진 사이를 잇는 길이 1000m, 폭 300~500m, 수심 20m 해협으로 최대 유속이 최대 13노트(약 6.5m/s)에 달해 세계적으로 가장 최적화된 장소로 손꼽혀왔다.

울돌목에 조류발전소 설치가 시도된 게 이번이 처음은 아니다. 지난 1963년 정부가 이 곳에 조류발전 터빈을 설치해 일시적으로 전기 생산에 성공했으나 발전기 터빈축이 부러져 실패한 경험이 있다.

이번 울돌목 시험조류발전소 건설은 국책사업의 시초공사로 지난 2006년 2월부터 2010년 12월까지 5년간 약 142억원(정부 71억원, 동서발전 71억원)의 연구비가 투입된다.

● 2전3기 우여곡절 = 세계 최대규모이자 최초로 시도되고 있는만큼 시행착오도 숱하게 겪었다. 시험조류발전 건설은 우선 육상에서 발전용 구조물(Jacket)을 제작한 뒤 수중암반 위에 고정시키고 육지와 발전구조물을 연결하는 잔교를 설치하는 방식으로 공사가 진행됐다. 그러나 울돌목의 물살이 워낙 쎄서 바다 속에 구조물을 설치하는 것 자체가 프로젝트의 성공과 실패를 결정짓는 중요한 공정이었다.

지난 2006년과 2007년 구조물이 급류에 표류하면서 잇따라 실패했다. 철골 구조물을 싣고 울돌목에 도착한 대형 바지선이 빠른 바닷물에 휘말려 한번은 인근 25m 높이의 진도대교에 부딪혔다. 두번째 시도는 구조물이 원래 선정지와 동떨어진 엉뚱한 장소에 처박히는 사고가 발생했다. 빠른 유속, 현장 여건이 열악한 것 이외에 유사 시공사례가 전혀 없던 것이 실패의 원인으로 밝혀졌다.

이 두번의 실패로 공기가 2년 연장되면서 들어간 공사비만 200억원 안팎으로 당초 예상금액(70억원)보다 3배가량 늘어나게 됐다.

여러 차례의 실패 뒤 시험조류발전소 건설공사의 시공안전대책이 마련됐고 관계기관회의 등을 거치면서 구조물 설치 위치를 변경하는 것으로 결정, 지난해 5월27 세번 째 시도가 진행됐다. 철저한 사전준비와 함께 첨단기술이 총동원 된 이날, 마침내 고난이도의 해상공사를 성공적으로 성사시킬 수 있었다. 그러나 이외에도 빠른 바닷물을 견뎌낼 수 있는 수차시스템과 오물유입방지 스크린, 전력 변환장치 등의 설치에도 수많은 시행착오를 겪어야 했다.

● 기대효과 어마어마 = 4월 초부터 본격적인 시험발전에 들어가게 되면 1년간 2400㎿의 전기를 생산하게 된다. 이는 가구당 하루 500㎾의 전기를 쓴다고 가정했을 때 400가구가 1년동안 사용할 수 있는 양이다. 또한 시험발전 이후 동서발전은 타당성조사와 세부설계를 통해 2013년까지 약 5만㎾규모의 상용조류발전소를 건설하게 된다. 상용발전소가 준공되면 연간 약 12만3000㎿의 전력생산이 가능하다. 이는 어림잡아 2만2000가구가 사용할 수 있는 전력량으로 현재 1만6000세대인 진도군민 전체가 쓰고도 남는 양이다. 특히 이는 연간 20만 배럴의 원유를 대체할 수 있는 양이며 5만2000톤의 이산화탄소 배출을 저감할 수 있는 효과도 거둘 수 있다.

특히 시험발전소가 준공되면 조류발전의 국제적 명소가 됨으로써 진도를 알리는 데 크게 기여, 모세의 기적 등과 연계한 관광 홍보 등 부가가치도 얻을 수 있을 것으로 전망된다.

글ㆍ사진=오해준 기자 hj0h@jnilbo.com

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"조력? 조류? 헷갈려요"

조력(潮力)발전이 조력댐을 만들고 썰물ㆍ밀물에 따라 발생하는 수면의 낙차를 이용해 발전하는 방식인 데 반해 조류(潮流)발전은 조류의 흐름이 빠른 곳을 선정, 그 지점에 수차발전기를 설치하고 자연적인 조류의 흐름을 이용해 수차발전기를 가동시켜 발전을 하는 것을 뜻한다.

발전을 적절히 조절할 수 있는 조력발전에 반해 조류발전은 바닷물의 흐름의 세기에 따라 발전량이 좌우되며, 최적지를 선정하는 데 어려움이 있다는 단점이 있다.

그러나 조력댐 없이 발전에 필요한 수차발전기만을 설치하기 때문에 우선 비용이 적게 들고 무엇보다 해수의 흐름이 자유롭고 선박운항이나 해양환경에 미치는 영향이 거의 없어 조력발전보다 더욱 친환경적이라는 장점이 있다.

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상용 발전소 성공땐 진도 서남단에 건설

명상진 소장

"조류발전소 건설에 있어 가장 역점을 두고 있는 부분은 바로 해양에너지 관련 기초자료 확보에 있다."

올해 1월 진도 울돌목 조류발전소 현장으로 발령받은 명상진 소장. 명 소장은 시험조류발전소가 건설되면 환경친화적 전기생산 이외에 기술ㆍ경제적 효과가 더욱 클 것이라고 설명했다.

"기술적 측면에서 조류발전 시스템의 최적화 기술은 세계 최고 수준이며 초대형 해양토목 구조물, 전기, 기계 및 환경 등의 분야에서도 기술력을 높이는 데 막대한 영향을 미칠 것으로 보인다."

예상하지 못했던 시행착오를 겪으면서 쌓아올린 여러 노하우들로 차기 연구사업에 적절하게 활용할 수 있다는 이야기다.

이와 관련 한국해양연구원과 한국동서발전은 이번 시험조류발전소 건설 이후 상용발전소까지 성공을 거둘 경우 2015년까지 진도 서남단의 장죽수도와 맹골수도에 2, 3차 상용조류발전소를 건설할 계획이다.

명 소장은 "지난해 영광원전 1호기가 1년간 생산한 전력량이 670GW선이다"며 "울돌목에 이어 향후 장죽ㆍ맹골수도에 이르는 조류발전소로 연간 약 1100GW의 무공해 에너지를 생산하게 될 것이다. 또한 무공해 자연에너지를 획득할 수 있는 기술 확보로 국가 경쟁력 제고에도 기여할 것"이라고 소개했다.

오해준 기자