[신재생 12에너지s]바다에서 '전기'를 낚다

바다하면 떠오르는 것은?

조금 오래된 조사이지만 지금도 크게 달라지지 않았을 듯해서 가져와 봤다.

2012년 4월 한국해양연구원이 국민 1000여명을 대상으로 설문조사를 했었다.

그 결과...

3위는

배

2위는

파도

그리고

대망의 1위는

·

·

·

해산물이 차지했다.

하지만

(사진=‘눈치왕’ 캡처)

1등만 기억하는 더러운 세상을 지양하는 우리는 2등에 주목해보자.

그렇다! 이번에 우리가 만날 신재생에너지는 파도 등을 활용하는 ‘해양 에너지’이다.

해양에너지는 해양의 조수·파도·해류·온도차 등을 변환시켜 전기 또는 열을 생산하는 기술이다.

지구 표면의 70% 이상을 차지하고 있기 때문에 기후변화 및 자원고갈 문제를 극복할 수 있는 에너지원으로 꼽히고 있으며 고갈될 염려가 전혀 없고 일단 개발되면 태양계가 존속하는 한 이용이 가능하고 오염문제가 없는 무공해 청정에너지라는 장점이 있다.

여기에는 다양한 발전방식이 있는데

조류발전부터 보면, (조력 말고 조류!)

조류발전은 조수의 흐름을 이용해 에너지를 회수해 발전하는 장치다. 바다 속에 바람개비를 설치해 조류의 힘으로 돌려 에너지를 발생시키는 방식이다.

이해하기 쉽죠~잉1. (그림=한국에너지기술연구원 에너지움)

그림 오른쪽 아래에서 보듯 우리나라 서해안, 특히 진도 인근에서 활발히 시험과 운영이 이뤄지고 있다. 다들 알다시피 이 곳은 이순신 장군께서 조류를 이용해 단 12척의 배로 왜적 133척(혹은 330척)을 대파한 ‘명량대첩’이 있던 곳이다.

국내 최초로 세워진 울돌목 조류발전소. (사진=뉴시스)

조류는 밀물과 썰물에 따라 규칙적으로 방향이 바뀌기 때문에 유황을 파악하기 쉽고, 태양광·풍력과는 달리 날씨로부터 영향도 없다. 게다가 공기 대비 약 800배에 이르는 해수 밀도는 같은 출력을 얻는 데도 풍력발전보다 소형으로 만들 수 있게 한다. 부존양은 260GW로 추정된다.

다음은 우리가 많이 안다고 생각하지만 생각보다 모르는 ‘조력발전’이다.

조력발전은 바다의 밀물과 썰물의 차이를 이용해 전기를 생산하는 것이다. 밀물 때 수문이 열려 저수지가 채워지고, 만조일 때는 수문이 닫힌다. 유입한 바닷물을 높은 곳의 저수지에 가두어 두었다가, 간조와 같이 터빈을 작동시킬 만큼 충분한 낙차를 얻을 때 물을 방수해 발전기를 회전시키는 원리이다.

조류발전과 헷갈릴 수 있는데 조류발전은 물의 흐름을 이용하는 것이고, 조력발전은 해수면의 높이 차를 이용하는 것이다.

이해하기 쉽죠~잉2. (그림=한국에너지기술연구원 에너지움)

세계 최초의 조력 발전소는 1967년 프랑스에 완공된 리으나그느(Lienagn) 조력 발전소이다. 240㎿(24㎿×10기)급 조력 발전소이다.

우리나라에서는 254㎿급 경기도 안산 시화호조력발전소가 유명하다.

당신이 갑자기 식욕이 올라와 조개구이, 새우, 포도 등의 먹방을 찍어보고 싶거나

조개구이. 아~ 군침 돈다. (사진=호남9호 블로그)

문득 감성적인 마음이 들어 저녁노을이 보고 싶어진다면

저녁 노을. 기사와 크게 관련없음. (미안하다. 대부도에서 찍은 노을 사진은 저작권 땜에 쓸 수 없었다. 알아서들 인터넷에서 찾아보라.)

한번 찾아볼 만한 핫플레이스인 ‘대부도’로 들어가는 길에 꼭 건너야 하는 시화방조제의 중앙에 있다.

과학전시관과 전망대, 휴게소 등이 있으니 함 들러보라.

여기다! 세계 최대 규모의 안산 시화호 조력발전소. (사진=뉴시스)

다음으로 ‘파력발전’이 있다.

파도를 이용해 전기를 생산하는 파력발전은 발전원리에 따라 가동물체형, 진동수주형, 월파형으로 나뉜다.

가동물체형은 바다에 물체를 띠워 놓고 수면변화에 의해 움직이는 것을 이용해 전력을 생산하는 방식이다.

이해하기 쉽죠~잉3. (그림=한국에너지기술연구원 에너지움)

진동수주형은 파도 에너지로 공기를 압축 팽창시켜 터빈을 작동시키는 방식이다.

이해하기 쉽죠~잉4. (그림=한국에너지기술연구원 에너지움)

월파식은 도가 칠 때 일정 높이에 물을 가둔 후 떨어뜨려 전기를 생산한다.

이해하기 쉽죠~잉5. (그림=한국에너지기술연구원 에너지움)

‘염분차 발전’이라는 것도 있다.

보통 바닷물의 염분은 3% 정도이고 강물의 염분은 0.05% 이하인데 이 염분 농도 차이를 이용해 삼투압 현상으로 얻어지는 에너지로 전력을 만드는 것이다.

이해하기 쉽죠~잉6. (그림=한국에너지기술연구원 에너지움)

전 세계적으로 염분차 발전의 잠재량은 2.6TW(테라와트) 정도로 알려져 있다. 가장 활발하게 개발에 나선 국가는 네덜란드라고 한다.

우리나라는 5대강을 기준으로 약 3.5GW의 잠재력이 있는 것으로 평가되고 있다.

염분차 발전은 바닷물과 강물이 만나는 곳이면 어디서든 언제나 발전이 가능해 기존 발전소들의 단점인 에너지원 저장불가, 환경오염, 폭발 위험 등을 해결할 수 있는 발전방식으로 주목받고 있다.

다만 반투과성 분리막의 수명, 염분차로 모인 고농도 물의 처리 미비 등의 문제점을 해결해야 하는 과제가 있다.

이 밖에도 ‘해수 온도 차 이용 발전’도 있다. 해양 표면층의 온수(25∼30도)와 심해 500∼1000m 정도의 냉수(5∼7도)와의 온도 차를 이용해 열에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 발전하는 기술이다.

발전 원리는 가열된 바닷물을 파이프라인으로 끌어 증기를 만드는 장치에 보내면 뜨거운 바닷물이 끓는점이 낮은 암모니아 또는 프로필렌을 증기로 만들고 이 증기의 힘으로 터빈을 돌려 발전을 한다. 사용한 증기는 심해의 찬 바닷물로 냉각해 다시 유체로 만들어 계속 사용할 수 있다.

이해하기 쉽죠~잉7. (그림=한국해양연구원)

하지만 온도 차가 일정하게 유지돼야 하기 때문에 4계절이 뚜렷한 우리나라에는 적용하기 어려울 것으로 여겨지고 있다.

피에쑤> 뇌섹남, 뇌섹녀로 위장할 수 있는 깨알 지식

하나, 조력발전소가 있는 시화방조제를 통해 갈 수 있는 섬 ‘대부도’는 포도가 유명하다.

대부도 포도. (사진=안산시관광협의회)

이 곳에서 처음 포도가 재배된 것은 1954년 정경선 씨가 캠벨 50여주를 심은 것이 시작이다. 처음엔 자가 소비 수준이었지만, 1980년 김석배 씨가 캠벨 500주와 거봉 200주를 심어 1983년 높은 소득을 올리기 시작하면서 본격적으로 확산됐다.

대부도 포도는 시원한 해풍과 적절한 습도, 낮과 밤의 큰 기온차, 그리고 미네랄이 풍부한 토양 등 천혜의 입지에서 자라 껍질이 두껍고 당도가 타 지역보다 3~4° 높다.

게다가 무농약, 저농약(일반사용량의 절반수준)으로 재배해 찾는 이가 더 많다.

이 밖에도 곳곳에 조개구이(찜), 새우, 바지락 칼국수 맛집이 있으니 찾아보면 후회하지 않을 것이다.

두울, 시화방조제 옆 방아머리 해수욕장 갯벌에서 고려시대 선박이 발견됐다.

2014년 11월 낙지를 잡던 어민이 발견한 이 선박은 1151년~1224년 사이에 난파한 것으로 추정되며 ‘대부도 2호선’이라 명명됐다.