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파도 에너지의 전기전환

전문가 제언: ○ 해양에서 얻을 수 있는 재생가능 에너지는 간만의 차를 이용한 조석발전, 해류를 이용하여 터빈을 돌리는 해류발전, 그리고 여기서 서술된 파도를 이용한 파력발전 등을 들 수 있다. 그 외에 해수의 온도차 또는 염분의 농도차를 이용한 발전도 연구가 계속되고 있다.

○ 파도의 운동 에너지를 자원으로 전기를 얻는 이 방법은 아직 실현된 기술은 아니다. 이 글에서는 발전기 내에 영구자석을 설치하여 자장 내의 피스톤의 움직임으로 전기를 발생시키는 Faraday의 법칙을 따르고 있다. 그러나 여기에는 피스톤의 저속 움직임으로 발전을 할 수 있는 발전기의 개발이 필수적이다.

○ 그 외에 파도의 에너지를 수두(water head) 형태의 위치에너지 또는 운동에너지로 일차 전환하는 형식을 취할 수 있다. 바다 위에 부유 탱크를 띄우면 파도의 요동운동이 탱크에 전해지고 이 운동으로 고압 물 펌프를 작동시켜 해안에 설치된 수차를 돌리는 방식이다. 그러나 100MW의 시설용량을 위해 4.5km의 부유탱크를 설치해야 한다는 계산이다.

○ 또 하나의 파력 발전은 파도가 가진 에너지를 먼저 풍력 에너지로 전환하는 방식이다. 풍력 에너지에서 전기를 얻는 풍력 터빈은 이미 개발되어 사용되고 있다. 공기의 출입이 가능한 용기 모양의 통을 바다에 엎어 놓고 공기 출입구에 Savonius 풍차(바람의 방향에 관계없이 같은 방향으로 돌아가는 특징이 있음)를 설치한다. 파도가 올라가면 용기에서 밀려나오는 공기가, 파도가 내려가면 빨려 들어오는 공기가 풍차를 회전하고 터빈을 돌려 발전을 하게 된다.

○ 이 글에서는 간과되고 있는데, 해양 에너지의 추출은 막대한 투자비가 문제이다. 세계 최초의 조력발전소인 프랑스 랑스(1967년) 이후 프랑스는 30억kW 규모의 조력발전소를 추가 계획했으나 아직도 계획단계에 머무는 것도 이 투자비 때문이다. 한국수자원공사가 2008년까지 경기도 시화호에 건설하기로 한 시설용량 25만2000kW급 조력발전소는 이미 방조제가 완성되었기 때문에 별개의 문제가 되리라 생각한다. 이것이 건설되면 세계 최대의 조력 발전소가 될 것이다.

저자: Danielsson,M.L.O., Eriksson,M., Thorburn,K., Bernhoff,H., Isberg,J., Sundberg,J., Ivanova,I., Sjostedt,E., Agren,O., Karlsson,K.E., Wolfbrandt,A.
자료유형: 학술정보

원문언어: 영어
기업산업분류: 에너지