원전 대안 될까…英, 세계 최대 조력발전소 건설

조력발전(tidal current power generation)은 빠른 해류의 흐름을 이용한 신재생에너지다. 물론 해류의 흐름이 빠르게 나타나는 장소가 항상 존재하는 것은 아니지만, 일부 바다에서는 반영구적으로 상당한 에너지를 얻을 수 있어 차세대 에너지로 주목받고 있다.

여기에 적극적인 관심을 가진 국가가 바로 영국이다. 영국의 메이젠 프로젝트(MeyGen project)는 269기의 조력발전 터빈을 설치해서 389MW급의 발전설비를 확보하는 대규모 조력발전 프로젝트로 현재 1A 단계에 해당하는 4개의 조류 발전 터빈을 설치 중이다.

이 프로젝트는 영국 에너지부와 스코틀랜드 자치정부 협력으로 스코틀랜드 앞바다에 설치되고 있다. 첫 번째 설치되는 조력 터빈은 안드리츠 하이드로 해머페스트(Andritz Hydro Hammerfest)와 아틀란티스 리소스(Atlantis Resources)사에서 제작한 것으로 이중 AR-1500 조력터빈은 무게 200t, 발전 용량 1.5MW에 달한다. (사진)

AR-1500은 10년 이상의 연구 개발을 통해서 만들어진 최신 조력발전기로 앞으로 스코틀랜드의 물살이 거센 바다에서 그 성능을 검증하게 될 것이다. 참고로 아틀란티스 리소스사는 AR-1000이라는 1MW급 조력 발전기를 개발해 2011년부터 장시간 안정적으로 조력 발전이 가능하다는 것을 입증했다.

조력 발전기는 마치 풍력 발전기와 비슷하게 생겼지만, 물의 밀도가 공기보다 매우 높으므로 작은 터빈으로도 발전이 가능한 장점이 있다. 동시에 해류의 흐름은 항상 일정하지는 않지만, 바람이 불지 않는 상황이나 밤에도 발전할 수 있어서 태양광 및 풍력 같은 다른 발전 방식과 연결될 경우 서로를 보완해주는 효과를 낼 수 있다. 영국 정부는 조력 및 파력 발전이 전체 전력 수요의 최대 20%를 충족할 수 있다고 보고 투자를 지속하고 있다.

조력 발전 터빈의 가장 큰 문제는 바로 거센 물살이다. 풍력 발전기보다 밀도가 높은 물에 의해 거센 압력을 받다 보니 발전기가 큰 기계적 압력에 시달리게 된다. 더구나 선박과 충돌을 피하고자 깊은 바다에 설치하는 만큼 사람이 직접 수리를 하기도 힘들다. 이런 이유로 발전기를 유지 보수하는 무인 잠수정이 개발되어 이미 사용되고 있다. 다만 거센 물결에서도 장시간 안정적으로 발전이 가능한 대형 조력 발전기 개발은 여전히 쉽지 않은 과제다. 동시에 해양 생태계에 미치는 영향 역시 앞으로 검증해야 할 과제다.

영국 정부는 2020년부터 국가 전력망에 메이젠 조력 발전소를 연결할 계획이다. 순차적으로 설치되는 발전기가 모두 전력을 생산하면 17만5000 가구에 전력을 공급할 수 있다.

다만 풍력, 태양광, 파력, 바이오매스 등 다른 신재생에너지 대비 경제성이 있을지는 좀 더 검증이 필요하다. 우리나라 역시 울돌목에 소형 조력 발전기를 테스트하는 등 조력 발전에 관심이 있지만, 아직 대형 조력 발전기를 만들 기술력이 부족하고 투자 역시 충분하지 않다. 발전 잠재력은 있는 만큼 영국의 시도가 어떤 결과를 가져올지 주목할 필요가 있다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com