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폐 광산을 이용한 지열 에너지 개발

전문가 제언: ○ 지열 에너지는 지구 내부가 가지고 있는 열로서 지구 내의 방사성 동위원소의 붕괴에 의해 지속적으로 발생하는 열이 상당 부분(83%)을 차지하고 나머지는 지구가 생성될 당시 축적된 원시 에너지이다.

○ 우리나라 지하 1km에서 5km 심도에서 추출 가능한 지열 에너지 자원의 총량은 484억 TOE(석유환산톤)으로 나타났고 이는 2006년 우리나라 전체 1차 에너지 총 소비량(2.32억 TOE)의 약 200배에 해당하는 막대한 양이다.

○ 이 특허의 목적은 폐 광산과 같은 환경적 안전 위험요소를 거의 영구적인 지열 에너지 잠재력으로 전환하여 폐 광산을 건설적으로 사용하고 신재생, 무공해 에너지를 제공하는 데 있다. 그렇게 함으로써 광산을 정화하는 비용이 정당화될 수 있다.

○ 주요 공정은 지상의 공기가 유도실을 통하여 흡입도관으로 인도되는데 흡입 공기는 유도실 지붕에 설치되어 있는 광전지 집열판을 통과하여 열이 방산되므로 서늘하게 유지된다. 다음, 서늘한 공기는 소용돌이 볼(bowl)을 통과하면서 스핀하는 소용돌이 효과로 속도가 증가한다. 그리고 가속된 공기는 2중 나선 바람개비(vane) 터빈과 같은 저속 바람 터빈/발전기를 지나면서 발전을 한다. 차가운 주위 공기가 도관을 통하여 내려가면 지하 동굴의 지열과 열 교환이 일어난다.

○ 이 시스템에는 3곳에서 바람에 의해 발전을 하게 된다. 흡입도관과 배출도관에 있는 저속 바람개비 터빈에서 발전과 동굴 내에 있는 토네이도 효과에 의한 고속 바람 터빈에서 발전이다.

○ 이 특허에서 제시하는 지열에 의한 발전은 바람에 의하여 터빈을 돌리므로 열교환기와 열펌프(heat pump)를 사용하는 재래식 지열발전과 다르며 많은 장비를 사용하므로 경제성은 높지 않다고 생각된다.

저자: Mine-RG, Inc.
자료유형: 특허정보