전기신문

바다의 자연환경을 그대로 유지하면서 전기를 생산할 수 있는 조력발전 시스템이 특허를 획득(제10-1643735호)해 화제다. 환경파괴 문제로 인해 가로림만 조력발전소 사업이 사실상 백지화된 가운데 새로운 기술 아이디어가 기존 조력발전시스템의 대안이 될 수 있을지 관심이 쏠리고 있다.

서울 양천구에 사는 유병기씨가 개발한 조력발전시스템의 핵심은 ‘교각과 교각 안의 부력체와 임펠러’이다. 유씨는 방조제 대신 교량에 발전설비를 하고 교량을 지지하는 기둥, 즉 교각 사이로 바닷물은 물론 선박과 어류가 자유롭게 왕래할 수 있게 해 발전소 건설로 인한 환경파괴 문제를 완전히 극복했다고 한다.

유씨는 “그동안 조력발전은 바다를 막아 설치했기 때문에 어민들의 생활터전은 물론 갯벌도 상당한 부분 파손된다는 문제가 있었다”며 “이 발전시설은 바다의 환경을 그대로 유지할 뿐만 아니라 바닷물 내부의 순환을 도움으로써 전체적인 생태계 개선에도 도움을 줄 수 있도록 하는 데 초점을 맞췄다”고 설명했다.

전기생산은 물의 흐름의 힘으로 임펠러를 돌리고 그 에너지를 받아 발전기를 돌려 생산한다. 즉, 조류의 세기와 방향을 활용한 ‘조류(潮流)’ 발전시설이다.

교각은 일종의 ‘부력실’이 된다. 교각 안에는 임펠러를 지지하는 부력체가 설치된다. 부력체는 물에 뜨는 소재로 제작돼 조석 현상에 따라 달라지는 수위에게 맞게 승 하강하며 임펠러가 바닷물에 적당히 맞닿아 흐르는 물의 힘으로 동력을 발생하도록 하는 역할을 한다.

시화호는 서해에서 밀물 때 높아진 수위 차에 따라 유입된 바닷물로 썰물 때 임펠러를 돌려 전기를 만들고, 밀물 때는 발전기를 돌리지 않고 바닷물을 만에 담수 하는 형식의 ‘단류식’ 방식이 적용된 시화 조력발전소와 달리 밀물과 썰물 때 모두 발전이 가능한 ‘복류식’ 방식을 적용한 점도 눈에 띈다. 단류 방식은 하루에 2번만 전기를 생산할 수 있지만, 복류 방식은 4번 발전할 수 있어 전기 생산량 측면에서도 효과가 매우 높다. 하나의 부력체에는 임펠러 4기가 장착돼 각각 회전하며 발전을 하게 된다.

유씨는 “우리나라 서해에는 입구는 좁고 뒷공간이 넓은 만 구조 형태의 곳이 많다”며 “이런 곳에 이 발전시스템을 적용해 부력 실과 수로를 설치하게 되면 물살이 2배로 빨라져 더 강력한 동력에너지를 만들어 전기 생산에 효과를 극대화할 수 있다”고 말했다.

그는 또 “약 2km 길이의 만에 교각을 설치하는 경우 선박이 다니는 길을 마련해놓더라도 발전기를 140개 이상 설치할 수 있다”며 “시화호 조력발전소에 10기의 발전기가 운영되고 있고, 가로림만 조력발전소에 20기의 발전기를 설치하는 것으로 예정됐던 것과 비교하면 훨씬 적은 비용으로 몇 배 더 많은 전기를 생산할 수 있을 것”이라고 강조했다.

우리나라 조력발전시설의 최고의 문제점 환경파괴였다. 가로림만 발전시설 중단이 그 예다. 그러나 유씨의 개발로 조력발전이 활력을 찾을 것으로 예상한다. 이 조력발전은 지구의 온실가스를 줄이고 석유 대체 에너지로서 국익에도 큰 도움이 되리라 예상된다. 또한, 세계적인 관광 명소가 될 것이라 예상한다. 그는 마지막으로 “이 기술을 뜻이 있는 기업체에 전수하여 속히 사업화가 되기를 바란다”고 말했다.

                                                                                                                                          박경민 기자