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리버스 러닝 펌프 터빈의 연구현황

전문가 제언: ○ 원심펌프를 리버스 러닝(reverse running) 모드로 운전하는 개념은 오래전부터 펌프 및 물 공급 산업에서 잘 알려진 기술이며, 펌프는 터빈모드에서 펌프모드보다 더욱 효율적으로 작동한다. 리버스 러닝 펌프는 재래식 펌프보다 더 많은 양의 물을 다룰 수 있으며, 이러한 펌프 터빈(PaT : Pump as Turbine)은 재래식 터빈보다 복잡하지 않고 투자비와 보수유지비가 싸다는 장점도 있다. 벽지의 소수력발전이나 마이크로 수력발전에 PaT를 활용하면 경제성을 높일 수 있을 것이다.

○ PaT에서 문제가 되고 있는 펌프 터빈의 특성을 찾기가 쉽지 않다는 점이며, 펌프 제작자들도 아직까지는 펌프 특성곡선을 만들지 못하고 있다. 일부 연구자들이 PaT의 거동에 대한 연구를 시도하고 있으나 운전에 대해 알려진 정보는 아직까지 한정되어 있다. PaT의 성능에 대한 예측도 실험결과와 일치하지 않고 있으며, PaT의 임펠러(impeller) 개량 문제도 아직까지는 효과적으로 이루어지지 못하고 있다.

○ PaT에 관한 연구는 영국이나 인도와 같이 재생에너지, 특히 소수력발전이나 마이크로 수력발전의 개발에 관심이 많은 나라에서 수행되고 있다. 그러나 아직까지는 연구가 성숙되어 있지 않다. PaT에 대한 투자가 활발한 펌프 제작사의 하나로 꼽히는 독일의 KSB Aktiegesellschaft는 세계 각지에서 소수력발전, 물 수송시스템 및 역삼투시스템 등에 PaT기술을 적용하여 성공하고 있다.

○ 우리나라에서는 PaT에 관한 연구나 제작 및 설치 사례를 찾아보기가 힘들다. 그러나 우리나라도 대체에너지원 개발과 기후변화협약에 대응하기 위한 온실가스 감축대책으로서 재생에너지 개발계획을 세우고 있으므로 소수력발전의 개발에 유용한 기술인 PaT기술의 개발을 고려할 필요는 있는 것 같다.

○ 현재 우리나라의 소수력발전 자원은 2,605개소, 940㎿로 조사되어 있으며, 16개 소수력발전시스템(총 발전용량 32㎿)이 개발되어 있다. PaT는 많은 장점이 있으므로 재래식 터빈을 대체하는 기술로서 관련 연구가 수행되기를 기대한다.

저자: Himanshu Nautiyal, Varun, Anoop Kumar
자료유형: 학술정보