조류발전소(潮流發電所)는 조류(潮流)를 이용하여 전력을 생산하는 신재생에너지 발전시설이다. 조류발전시스템은 크게 조류발전기, 지지구조물, 계통연계설비, 통합감시제어시스템 등으로 구성되어 있으며, 현대자동차그룹은 조류발전 지지구조물의 설계, 제작, 설치 실적 및 터빈 유지보수에 대한 기술을 보유하고 있다.
대한민국 전라남도 진도군 군내면 울돌목 조류발전소는 세계 최초의 조류발전소이다. 캐나다에서는 2001년에 조류에너지를 추출 기술 개발 및 프로젝트 수행의 목적으로 클린 커런트 파워 시스템(Clean Current Power System) 사를 설립하였으며, 조류 발전 터빈에 관한 다양한 특허를 소유하고 있다. 영국은 2016년부터 세계 최대 조류 발전소를 짓기 시작했다. 영국 정부는 2020년부터 국가 전력망에 메이젠 조류발전소를 연결할 계획이다. 순차적으로 설치되는 발전기가 모두 전력을 생산하면 17만 5000 가구에 전력을 공급할 수 있다.
개요
조류발전(tidal current power generation)은 빠른 해류의 흐름을 이용한 신재생에너지다. 물론 해류의 흐름이 빠르게 나타나는 장소가 항상 존재하는 것은 아니지만, 일부 바다에서는 반영구적으로 상당한 에너지를 얻을 수 있어 차세대 에너지로 주목받고 있다.
조류 발전기는 마치 풍력 발전기와 비슷하게 생겼지만, 물의 밀도가 공기보다 매우 높으므로 작은 터빈으로도 발전이 가능한 장점이 있다. 동시에 해류의 흐름은 항상 일정하지는 않지만, 바람이 불지 않는 상황이나 밤에도 발전할 수 있어서 태양광 및 풍력 같은 다른 발전 방식과 연결될 경우 서로를 보완해주는 효과를 낼 수 있다.
조류발전 터빈의 가장 큰 문제는 바로 거센 물살이다. 풍력 발전기보다 밀도가 높은 물에 의해 거센 압력을 받다 보니 발전기가 큰 기계적 압력에 시달리게 된다. 더구나 선박과 충돌을 피하고자 깊은 바다에 설치하는 만큼 사람이 직접 수리를 하기도 힘들다. 이런 이유로 발전기를 유지 보수하는 무인 잠수정이 개발되어 이미 사용되고 있다. 다만 거센 물결에서도 장시간 안정적으로 발전이 가능한 대형 조류 발전기 개발은 여전히 쉽지 않은 과제다. 동시에 해양 생태계에 미치는 영향 역시 앞으로 검증해야 할 과제다.
울독목조류발전소
정식 명칭은 울돌목 시험조류발전소이며 세계 최대 규모의 조류발전소이다. 울돌목은 정유재란 때 이순신 장군이 13척의 배로 왜선 133척을 대적하여 31척을 침몰시키는 등 대승을 거둔 명량해협(鳴梁海峽)을 가리킨다. 이곳은 너비가 294m에 최고 유속 11.5노트(21km/h)로 조류(潮流)를 이용한 발전소를 건설하는 데 최적지로 꼽혀왔다.
올독목 조류발전 사업은 국토해양부의 연구 개발 사업으로서, 2005년 착공에 들어가서 2009년에 완공되었다. 건설 비용은 총 125억원이며, 국토부와 사업자인 동서발전이 각각 절반씩 댔다. 500㎾급 발전기 2기가 울돌목을 가로질러 설치되어 있으며, 수면 위 발전시설을 포함하여 가로 16미터, 세로 36미터, 높이 48미터에 무게만 1천톤에 달하는 규모이다.
2011년 사업 경제성이 낮다는 이유로 동서발전이 손을 떼고 철거가 논의되었다. 2013년에서 공유수면 허가권자인 진도군에서 해상안전사고 위험, 녹진관광지 경관 저해 등을 이유로 철거 지시를 내렸다.
한국해양과학기술원은 제2차 국책사업인 능동제어형 조류발전 기술개발을 위해서 공유수면 사용연장 허가를 신청했다. 또한 경관 저해 대책으로 조류발전소 외벽에 명량대첩 관련 그림을 그리고, 태풍으로 훼손된 시설물을 보수하는 등 외관을 개선하겠다고 밝혔다.
2017년까지 260억 원을 투자하여 유속이 느린 곳에서도 조류발전을 할 수 있는 기술을 개발하는 2차 사업을 진행한다.
100kW 수평축 부유식 조류발전
2008년 6월 오션스페이스와 인하대가 개발하고 남동발전이 참여한 25kW급 조류발전장치가 그림과 같이 삼천포방수로에 시험 설치되었다. 확보된 요소기술을 바탕으로 100kW급 부유식 조류발전장치가 개발되어 2010년 전남 여수해역에 설치되었다. 계류식 지지방법이 적용된 사례로써 TLP (Tension Leg Platform) 계류를 이용하여 구조물을 고정하였다.
참고자료
- 〈울돌목 조류 발전소〉, 《나무위키》
- 〈바다의 흐름을 읽는다, 조류발전〉, 《HMG저널》
- 고든정 통신원, 〈영국, 세계 최대 조류 발전소 짓는다〉, 《나우뉴스》, 2016-09-24
- 최정근 기자, 〈세계최초 조류발전소 건설〉, 《에너지데일리》, 200-11-10
- 송형일 기자, 〈'철거 위기' 세계 최대 울돌목 조류발전소 '재가동'〉, 《연합뉴스》, 2014-02-16
같이 보기
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