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해류 터빈의 수력학적 성능 예측

전문가 제언: ○ 재생 가능 에너지의 개발에서 바다는 매우 기대되는 후보지이다. 바다에서 얻을 수 있는 재생 에너지로 우선 조수(潮水) 에너지, 해류의 에너지, 파도의 에너지가 있다. 그 중 조력 발전은 프랑스의 랑스(1967년 완공, 24만㎾), 구소련의 키슬라야(1968), 캐나다의 아나폴리스(1986), 중국의 지앙시아(1980)에 가동 중이나 그 외의 기술은 아직 경제적으로 실현되지 못했다.

○ 이들 해수의 운동에너지(파도 에너지는 해당되지 않음)에서 에너지 추출은 이미 많이 개발된 풍력 에너지의 이론이 적용된다. 유체의 운동 에너지는 (취급된 유체의 무게)×(유속의 제곱)에 비례한다. 무게는 다시 블레이드가 그리는 원을 단위 시간에 통과한 유체에 비례한다. 즉 블레이드 반경의 제곱에 유체의 속도(단위 시간에 통과한 유체)에 비례한다. 그러므로 이를 위의 운동 에너지 식에 대입하면 유체의 에너지는 블레이드의 반경의 제곱과 유속의 3승에 비례함을 알 수 있다. 그 밖에도 속도와 방향이 수시로 변하는 바람에 비해 해류는 더 일관되고 예측 가능한 운전상의 장점이 있다.

○ 우리나라도 곧 조력발전 국가로 진입할 것 같다. 한국수자원공사는 2008년까지 경기도 안산시의 시화호에 시설용량 25만 2천㎾급 조력발전소를 건설하겠다고 발표하였다(2003. 1. 10). 이것이 실현되면 세계 최대의 조력발전소가 된다. 그 밖에도 1986년 영국과 프랑스 기술진의 조사는 가로림만에 조력발전소를 지으면 시설용량이 40㎿, 연간 발전량이 836GWh까지 가능한 것으로 나타났다.

○ 우리나라에 해류발전소가 건설된다면 그 첫 대상지는 이순신 장군의 승첩지인 울돌목이 될 것이다. 이곳은 물살이 매우 빨라 이순신 장군도 이를 이용하여 수적으로 우세한 왜군을 섬멸했다 한다.

○ 이들 해양에너지는 그 규모가 거대하고 막대한 초기 투자비가 소요되며 아직 그 경제성이 확인되지 않았기 때문에 본격적으로 보급되지 못하고 있다. 그러나 석유고갈 시대가 오면 급격히 개발이 촉진될 것으로 보인다.

저자: Batten, W.M.J., Bahaj, A.S., Molland, A.F., Chaplin, J.R.
자료유형: 학술정보