세계최대 조류발전소,쓰레기 때문에 막히나?

세계최대 조류발전소,쓰레기 때문에 막히나?

국민일보 | 입력 2005.07.18 04:30

 

[쿠키 사회]○…폐 그물과 밧줄이 조류(潮流)발전 발전기를 돌리는 수차(水車)에 감겨들었다. 폐 타이어와 통나무, 심지어는 주민들이 바다에 버린 냉장고가 맹렬한 속도로 떠내려와 직경 3m크기의 알루미늄 합금 수차날개를 부숴버렸다. 막대한 잠재력을 갖고 있는 울돌목 조류발전이 바다쓰레기 때문에 난관에 봉착한 현장이다. 최대 66만 ㎾의 발전 잠재력을 가진것으로 분석된 해남〜진도간 울돌목에 조류발전시설을 설치할 경우 바다쓰레기로 인해 발전 효율이 크게 떨어지며 수차(水車) 등 발전설비가 파손될 가능성이 높은 것으로 분석됐다. 이 같은 분석은 한국해양연구원이 지난 2002년부터 2년간 해남군 문내면 우수영과 진도군 군내면 녹진 사이 울돌목에서 20kw급 조류발전시설을 설치해 실험한 결과 나타났다. 오는 2007년 울돌목에 건설될 1천㎾급 시험조류발전소는 세계 최대 규모여서 관심을 끌고 있다. 또 2009년 상용조류발전소가 완공될 경우 에너지 소비량의 대부분을 해외에 의존하고 있는 우리나라로서는 큰 경제적 효과를 얻을 것으로 기대된다. 하지만 바다쓰레기는 조류발전소의 발전효율을 떨어뜨릴 ‘복병’으로 지적됐다. 해양연구원이 최근 발표한 ‘울돌목 조류에너지 개발 현황과 전망’ 보고서에 따르면, 울돌목 협수로(狹水路)에는 강한 유속(최대 약 6.5m/s, 13knots)이 발생, 최대 66만kw의 조류 에너지가 부존돼 있는 것으로 조사됐다. 하지만 연구원은 실험 결과, 조류에 섞여 떠내려오는 바다쓰레기 때문에 3만〜5만kw(1만 가구〜1만2천 가구 전기용량)만이 개발이 가능할 것으로 예측했다. 지난 2000년 이곳을 현장조사한 미국의 조류발전 권위자 고를로프 박사 (Alexander M. Gorlov, 노스이스턴대 명예교수・수력발전연구소장)가 40만kw의 전력생산이 가능하다고 평가한 것에 비해 크게 떨어진다는 분석이다. 조류발전 실험에 참여한 박진순(연안개발연구본부) 연구관은 “이처럼 울돌목의 발전효율이 떨어질 것으로 예상되는 주된 이유는 바다에 버려지는 쓰레기 때문”이라고 말했다. 지난 2년의 실험기간 중 그물・로프・폐타이어・통나무・스티로폼과 냉장고 등 가전제품들이 빠른 물살을 타고 떠내려와 수차(직경 2.2m, 높이 2.5m)에 부딪치면서 발전을 막았다는 것이다. 연구원측은 실험기간 중 6〜7개의 수차가 깨졌다고 밝혔다. 연구원측은 또 쓰레기를 막을 철제 차단막(가로 10.5m, 세로 18.5m, 두께 6.5㎝)을 설치할 수는 있지만 이 경우 조류의 속도에 영향을 줘 발전효율을 크게 떨어뜨릴 것으로 우려하고 있다. 새로 설치할 수차(직경 3m, 높이 4m)를 스테인레스 재질로 바꿀계획이지만 안전성은 확신할 수 없는 실정이다. 3개의 날개가 달린 수차는 1차 에너지 변환장치로, 조류발전 시스템에서 가장 중요한 시설이다. 울돌목 조류발전소 규모 본격 조류발전시설 설치에 앞서 지어지는 시험조류발전소는 육지에서 발전구조물(Jacket 형태)을 제작한 후 미리 조성한 암반 위에 설치하는 방식으로 건설될 예정이다. 또 육지에서부터 발전구조물까지 90m의 연결잔교를 설치한다. 터빈은 조류의 왕복성을 적절히 활용할 수 있도록 수직축 터빈을 사용한다. 풍력발전이 선풍기 형태의 수평축 터빈을 이용하는 것과는 다르다. 발전 구조물과 상부 하우스를 포함하는 시험조류발전소의 크기는 가로 16m, 세로 36m, 높이 48m이고 총중량은 1천여t이다. 예산은 63억원이 투입되며, 시공은 현대건설이 맡는다. 시험조류발전소에는 다양한 형태의 수차, 발전기 및 전력변환장치 등이 설치돼 실증실험이 실시될 예정이다. 또 연구를 통해 발전효율이 가장 높은 모델을 만든 후 2천억원을 투자해 9만㎾급 상용조류발전소를 건설할 계획이다. 상용조류발전소는 1차와 2차로 나뉘어 설치된다. 상용조류발전소 건설은 세계 최초로, 3만가구에 전기를 공급할 수 있다. 또 연간 290억원의 에너지 수입대체효과를 갖는다. 원유로는 86만배럴에 달하는 양이다. 전남도 관계자는 “조류발전소가 들어서면 전남은 태양광, 풍력 등과 함께 국내 최대의 신・재생에너지 메카로 거듭날 것”이라며 기대를 나타냈다. 왜 울돌목인가 울돌목에서 가장 좁은 곳인 진도대교 인근의 경우 최대 초속 6.5m의 강한 유속이 발생한다. 초속 6m면 폭포의 물살보다 약간 느린 정도다. 이러한 강한 유속으로 인해 울돌목은 오래전부터 세계적 조류발전의 적지로 알려져 왔다. 해양연구원은 최대 66만㎾의 조류에너지가 부존돼 있는 것으로 추정되고 있다. 유속이 빠른 것은 높은 수위 차와 좁은 폭 때문이다. 진도군 양쪽에 물이 들어오고 나가는 시간이 1시간40분가량 달라 2m의 수위 차가 생기며, 이 때문에 많은 양의 바닷물이 왕복한다. 또 진도대교 부근은 폭이 300여m에 불과, 많은 양의 물이 좁은 곳을 지나가려면 유속이 빨라질 수밖에 없다. 이처럼 물살이 빠르기 때문에 굴곡이 심한 암초 사이를 흐를 때 울음과 비슷한 소리가 난다. 울돌목(바다가 우는 길목)이라는 명칭의 유례도 여기서 나왔다. 이순신 장군은 울돌목의 빠른 조류를 이용, 명량대첩에서 12척의 배로 133척의 왜군을 격파할 수 있었다. 조류발전소란 바닷물의 흐름이 빠른 곳에 수차발전기를 설치해 전기를 생산하는 곳으로, 수력발전소와 달리 댐이 필요하지 않다. 해양생물의 이동이나 선박의 운항에도 전혀 지장을 주지 않는다. 또 파력이나 태양광, 풍력발전과 달리 발전량의 장기적인 예측을 할 수 있다. 조류는 해와 달의 인력으로 인해 발생하기 때문에 주기성을 띄어 예측이 가능하다는 것이다. 조류발전설비는 수차, 증속기, 발전기 및 전력변환장치 등으로 구성되며, 1차 에너지 변환장치인 수차의 효율은 조류발전 시스템의 중요한 요소다. 국내에서는 울돌목 외에도 진도군 장죽 수도(水道)와 맹골 수도, 경남 대방 수도(사천과 늑도 사이) 등이 조류발전 적지로 꼽힌다. 조류발전 후보지로는 보통 유속이 4Knots 이상인 곳이어야 하며, 송전선로 구축을 짧게 하기 위해 육지에서 가까운 곳이 선정된다. 맹골 수도 등도 이 같은 조건을 충족하고 있다. 해양연구원은 우리나라 서・남해안에 100만㎾의 조류에너지가 부존돼 있으며, 이 중 70만㎾가 활용가능한 것으로 보고 있다. 키뉴스 제휴사/광주일보 임주형기자 jhlim@kwangju.co.kr [갓 구워낸 바삭바삭한 뉴스, The Kukmin Daily Internet News]