[천자칼럼] 파력(波力) 발전

한국경제 2016.04.14. 17:42

지구 표면의 약 8할을 차지하는 바다를 자유자재로 활용할 수 있다면 인류는 몇 가지 해묵은 숙제를 풀 수 있다. 바다 조류(藻類)는 식량문제, 해수 담수화는 물 부족의 대안이다. 특히 차고 넘치는 바닷물로 전기를 만든다면 공해 없는 무진장의 에너지를 확보할 수 있다.

바다에서 전기를 생산하는 방법은 조력(潮力), 해류(海流), 파력(波力), 해수온도차 등이 있다. 19세기 말부터 연구됐지만 아직은 화석연료 발전소를 대체할 수준이 못 된다. 해저 작업이 그만큼 어렵고 비용도 크기 때문이다. 하지만 바다는 태양광, 풍력보다는 예측가능해 신재생에너지의 보고로 주목받고 있다.

밀물과 썰물을 이용한 조력 발전은 1967년 프랑스 랑스(24만㎾)에서 처음 시작됐다. 조수 간만의 차가 큰 우리나라도 2011년 세계 최대 규모의 시화조력발전소를 완공했다. 발전용량이 50만명이 쓸 수 있는 25만㎾급이다. 강화 석모도, 태안 가로림만에도 조력발전소를 건설 중이다.

해류 발전은 강한 해수 흐름을 이용해 바닷속에 설치한 터빈을 돌리는 방식이다. 그러나 물살이 빠른 곳에 터빈을 고정하는 게 고난도 작업이다. 2008년 울돌목(명량해협)에 시험 조류발전시설을 설치한 수준이다. 해수온도차 발전은 고온의 표층수를 진공펌프로 감압시켜 얻은 증기로 터빈을 돌려 발전하고 증기를 차가운 심해수로 냉각시켜 담수로 회수하는 방식이다. 프랑스 미국 이스라엘 등에서 이용하고 있다.

파력 발전은 바다에 부표나 실린더를 띄워 놓고 파도의 상하운동을 피스톤 운동으로 바꿔 공기 터빈을 돌리는 방식이다. 낮은 수심에서도 발전이 가능해 비교적 경제성이 높다. 전 세계 파도 에너지는 40PW(페타와트, 1PW=10의 15제곱와트)에 달하며 한국의 연안도 500만㎾로 추정된다. 1973년 석유파동 이후 일본 영국 노르웨이 등에서 연구가 활발하다.

그러나 파력 발전은 바람의 영향이 커 설치 장소에 제약이 있고 초기 투자비가 많이 드는 게 단점이다. 발전 효율도 높지 못해 등대, 시추선 등에 이용하는 수준이다. 파도가 센 제주도에서 방파제 고정식 파력발전기를 지난해 완공했지만 500㎾급에 불과하다.

최근 국내에서 파력 발전에 무선송전 기술을 접목해 눈길을 끈다. 철도기술연구원이 개발한 무선 송전 특허기술을 파력 발전업체인 창이오션테크에 이전해주기로 했다고 한다. 생산한 전기를 해저 케이블 없이 무선으로 송전하게 되면 상용화가 한결 수월해질 전망이다. 삼면이 바다인 한국은 역시 바다에 미래가 있다.

오형규 논설위원