파도야! 에너지를 다오

한겨레 신문(2001.07.08)

파도를 이용한 대체에너지 발전장치가 국산 기술로 개발돼, 미래의 바다에너지 개발에 청신호를 던져주고 있다. 바다를 활용한 대체에너지 발전기술 개발은 이번이 처음이다.

한국전력연구원과 해양연구원은 최근 4년간의 공동연구 끝에 바다에서 쉼 없이 일어나는 파도의 운동을 전기에너지로 바꾸는 `파력발전장치' 개발을 끝내고 시험운전에 들어간다. 시험운전을 위해 연구팀은 이달 중에 울산 주전동 앞바다 700m 해상에 파력발전기를 띄울 예정이다.

60kW급 부유식 파력발전장치(한국해양연구원)

“앞으로 3년간 시험운전을 하고나면 파도를 청정 에너지원으로 이용할 수 있는 길이 열릴 겁니다. 3면이 바다로 둘러싸인 우리나라에서 뒤늦은 감은 있지만 바다에서 얻는 대체에너지로는 첫 기술이 되는 셈이죠.” 연구책임을 맡아온 해양연구원 해양개발시스템연구본부 홍석원(47) 본부장은 “바다에너지 시대를 연다는 사명감 하나로 무관심 속에서도 연구를 거듭해왔다”고 말했다.

△ 국산 파력발전기 제1호인 '주전A호'는 이달 중에 울산 앞바다에 띄워져 시험운전에 들어간다

`주전A호'로 이름 붙여진 파력발전기는 원자력과 수력·화력을 중심으로 한 현재의 에너지정책에서 태양열 등과 함께 대체에너지로서 파력이 얼마나 실용성이 있는지를 보여줄 시험대가 될 전망이다. 우리나라의 해외에너지 의존도는 97.6%, 환경오염도가 높은 화석에너지 의존도는 88%에 이른다.

최대지름 13m에 높이 14m의 원통형 파력발전기는 바다에 떠 있으면서, 파도에 몸을 맡겨 스스로 전기를 만들어낸다. 발전 원리는 단순하다. 폐쇄된 특수공기실 안에서 끊임없이 출렁이는 파도가 만들어내는 공기 흐름이 터빈의 회전날개를 돌림으로써, 파도와 공기의 에너지가 전기에너지로 바뀌는 것이다.

“하지만 파도가 오르내릴 때마다 공기 흐름의 방향이 바뀌게 되는데, 터빈은 일정한 회전방향으로만 돌아가도록 공기의 양력을 정확하게 계산해 조절하는 게 중요한 기술이죠.” 홀로 바다에 떠서 염분과 거센 바람을 오랫동안 견딜 수 있는 발전기의 내구성도 핵심기술이다.

아직 파력발전기의 발전 규모는 작다. 순간 최대출력은 60□이지만 평균 전력은 한 가정에서 쓸만한 2~3□에 불과하다. 연구팀은 “당장 실용화하기는 어렵지만 앞으로 전력효율과 경제성을 높여가면 연안·섬 마을과 양식장에서 간이발전소로 쓰거나 바다 한복판에서 해양오염을 정화하는 시설의 발전기로도 충분히 활용할 수 있을 것”이라고 내다봤다. 일본·미국·프랑스·영국 등 해양선진국들은 이미 1980년대부터 무공해 대체에너지로 밀물·썰물을 이용한 조력발전, 파도를 이용한 파력발전 등 바다에너지 연구를 추진해 현재 상당수준의 발전시설을 시험운용하고 있다.

이번 파력발전기는 특히 하나씩 이어붙여 여러대가 함께 작동할 수 있도록 모듈방식으로 개발돼, 여러대를 바다 위에 띄워놓을 경우 상당량의 전력을 생산할 수 있을 것이라는 게 연구팀의 설명이다.

홍 본부장은 “일본에선 바다에 대규모 기지를 건설해 태양열발전, 풍력발전, 파력발전 등을 얻는 `해양재생에너지파크' 건설 구상이 나올 정도로 해양에너지원에 대한 관심이 크다”면서 “바람·햇빛·파도 등 청정 우량의 에너지원을 주는 바다에너지의 연구개발이 계속돼야 할 것”이라고 말했다.