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파력의 환경적 검토-지속가능 에너지인가? 선형 에너지 전환기를 중심으로

전문가 제언: ○ 본문은 파도 에너지 전환 단지가 환경, 특히 생태계에 미치는 영향을 검토하였다. 해양 에너지를 추출하는 기술 중 가장 생태계에 긍정적이라는 결론이다. 풍력에 비해서도 마찬가지이다.

○ 바다는 가장 큰 태양에너지 집열판이다. 매년 37조kW의 태양에너지를 흡수한다. 이는 지구상의 모든 인간이 사용하는 전력의 4천배나 되는 양이다. 일반적으로 1평방 마일의 해수 표면은 7천 배럴 이상의 에너지를 함유하고 있는 셈이다. (Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13, 2009, pp. 2597~2604)

○ 파도 에너지도이 태양에너지의 변형이다. 태양에 의한 대기의 온도 차가 일으키는 바람이 해수에 전달되어 해면에 대한 물의 위치에너지로 전환된 것이 파도에너지이다. 이 파도 에너지 흡수방법은 상당한 수가 매년 특허 출원되고 있다. 이는 이 기술이 성숙되지 않은 발전 단계에 있음을 뜻하지만 다른 한 쪽에서 아직도 승자와 패자가 가려지지 않은 백화쟁명의 상태임을 뜻한다.

○ 여기서 말하는 선형 전환기는 발전기 내에 영구자석을 설치하여 자장 내의 피스톤의 움직임으로 전기를 발생시키는 Faraday의 법칙을 따르는 발전 방법이다. 여기서는 저속 피스톤의 움직임으로 발전을 할 수 있는 발전기의 개발이 필수적이다. 그러나 뜨개와 피스톤을 연결한 선이 자유로 움직이면서 물에 잠긴 발전기의 침수를 막는 것은 상당히 어려운 기술이다.

○ 또 하나는 파도가 가진 에너지를 먼저 풍력 에너지로 전환하는 방식이다. 상부에 공기 통로가 있는 용기 모양의 통을 바다에 엎어 놓고 공기 출입구에 Savonius 터빈(바람의 방향에 관계없이 같은 방향으로 돌아가는 특징이 있다.)을 단다. 파도가 올라갈 때면 용기에서 밀려나오는 공기가, 파도가 내려갈 때면 빨려 들어오는 공기에 의하여 터빈을 돌려 발전을 하게 된다. 그러나 이 방법은 파도 에너지를 풍력으로 일차 전환한 후 다시 전력에너지로 전환하는 전환효율에서 손실이 클 수 있다. 그러나 바닥에서 해면까지 연결된 끈이 없음으로 생태계에 더 무해할 수 있을 것이다.

저자: Langhamer, O., Haikonen, K., Sundberg, J.
자료유형: 학술정보