조수 간만 수위차로 전기에너지 만들어 / 최적 입지 ‘시화호 조력’ 세계 최대 규모 / 50만명 1년동안 사용 가능한 전력 생산

조수 간만의 차를 이용해 전기를 생산하는 조력발전은 자연에서 생성되는 재생에너지이자 환경을 파괴하지 않는 그린 에너지다.

조력발전은 ‘달과 물의 힘으로 만드는 청정에너지’로서 이산화탄소 배출도 없고 고갈되지 않는 바닷물을 이용한 전기 생산이 가능해 온실가스 감축 해법으로 꼽히고 있다.

29일 관련 업계에 따르면 전 세계 여러 나라 중 조력발전에 적합한 지형적인 조건을 갖춘 나라는 한국 등 21개국 정도다. 또 이 가운데서 현재 조력발전소를 가동 중인 나라는 한국과 프랑스 등 5개국이다. 세계 최초 조력발전소인 프랑스 랑스와 한국의 경기도 안산시 시화호, 캐나다 아나폴리스, 러시아 키스라야 구야, 중국 장샤가 그곳이다.

조력발전은 아침저녁의 물때를 이용하는 조석발전(潮夕發電)이라고도 불리며, 조수(潮水) 간만(干滿)의 수위차로부터 위치에너지를 운동에너지로 바꾸어 전기에너지로 전환하는 방식이다. 시화호 조력발전소는 이름에서 알 수 있듯이 바닷물이 수위가 높아지는 밀물 때 바닷물을 수차발전기로 유입시켜 전기를 생산하고, 썰물 때는 시화호 물을 바다로 방류하는 한 방향 발전방식, 즉 단류식(單流式) 발전이다. 시화호 주변에는 공단과 도로가 있어 해발 -1m 이하로 수위를 유지해야 하므로 양방향 대신 한 방향 발전방식을 택하고 있다.

조력발전소는 우선 밀물과 썰물의 차이인 조차가 충분히 확보되어야 전력생산이 가능하기 때문에 입지조건이 제한적이다. 또한 밀물과 썰물 때 수위 차가 큰 강 하구나 만을 방조제로 막고, 밀물 때 바닷물이 들어오면 방조제 수문을 열어 물을 가두고, 썰물이 되면 수문을 열어 가뒀던 물을 방류해 발전기의 터빈을 돌려 전력을 생산하는 방식이라 발전소 건립비용보다 방조제 건설비용이 3배나 더 들다 보니 채산성이 떨어진다. 하지만 시화호는 국내에서 가장 큰 평균 조차인 5.5m를 확보할 수 있어 조력발전소의 최적지이고, 방조제가 이미 건설된 상태에서 발전소가 건설돼 발전소 건설 비용과 기간을 최적화할 수 있었다.

시화호에 축구장 12배 크기인 13만8000㎡ 부지에 세워진 시화호 조력발전소는 국내 최초이며, 시설 용량 측면에서 세계 최대 규모다. 또 시화호 조력발전소에는 2만5400㎾의 발전기 10대가 설치되어 연간 생산하는 전기의 양은 552GWh다. 강원도 춘천시 소양강댐 발전량의 1.56배 규모다.

또 이는 일반 가정에서 1인당 하루 평균 3㎾의 전력을 사용한다고 가정하면 약 50만명이 1년간 사용할 수 있는 양으로 볼 수 있다.

시화호 조력발전소는 환경보호 기능도 주목받는다. 이 발전소에서 수문과 수차를 통해 하루에 오가는 바닷물 양이 1억6000만t으로 한때 ‘죽음의 호수’로 불렸던 시화호의 수질은 조력발전소 가동 후 바다와 비슷한 수준으로 개선됐다. 시화호 전체 수량은 3억2000만t이다.

나기천 기자 [e-mail]