조력 발전
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▲시화호 조력발전소의 모습. 시설용량 254MW으로 세계 최대 규모다.
1. 개요
조수 간만의 차이를 이용하여 터빈을 돌려서 발전하는 방식. 달의 인력으로 지구의 바닷물은 높이가 때때로 달라지고 이를 이용하여 발전한다. 바다의 수력발전이다. 밀물 때 저수지에 물을 채워 저장하고, 썰물 때 반대편 해수면의 높이가 충분히 낮아져서 낙차가 생기는 경우 저장한 물을 배출하여 터빈을 돌려 전기를 생산한다. 결국 다른 대부분의 발전소와 마찬가지로 터빈을 돌리는 힘을 얻기 위해 조력을 이용하는 것이다.
2. 해외
세계 최초는 1967년 프랑스에 완공된, Lienagn 조력 발전소이다.[1] 시설용량은 240MW이다. 그 외 캐나다, 아르헨티나, 러시아 등에서 운용한다.
3. 국내
만(灣)이 많으며 조석간만 차가 커서 입지가 최적이다. 시화호 조력발전소는 매몰 비용과 심각한 오염 때문에 궁여지책으로 도입하여 2011년부터 가동했다. 그러나 시설용량은 254MW으로 세계 최대다.
인천만(8.1m), 아산만(6m), 가로림만(4.7m), 천수만(4.5m) 등이 최적지로 꼽힌다. 이중 아산만, 가로림만은 70년대부터 환경평가를 실시했다. 가로림만은 2006년에 공사비 1조 원 규모로 조력발전소 건립을 발표했으나 그 뒤에 진척이 없다. 지역 여론도 찬/반으로 나뉘어 있으며 2014년까지 환경영향평가도 통과하지 못하였다. 2017년 기준 논의가 중단되었다고 보인다.
2017년에는 탈원전 등의 이슈로 건설 계획이 재개될 가능성이 있다. 대한민국의 탈원전 문서 참고.
4. 환경 문제
탄소 발생이 거의 없으므로 배출량이 제한되는 현대에는 유리하다. 그러나 완전한 친환경 발전은 아니다.
수온 상승(열오염)으로 인한 안개 발생 문제가 있다. 박병상. (2015.03.17).“지구온난화 부추기는 조력발전”. 강화뉴스.
해상으로는 영양염 농도 변동, COD감소가 있다. 이철재. (2014.10.06). “가로림만 조력발전소 사실상 백지화”. 오마이뉴스.
육지로는 갯벌 훼손이 있으며, 어업, 갯벌 채집 등 지역경제 타격이 온다.
그러나, 잘만 활용하면 오히려 악화된 환경을 정상화시키기도 한다. 일례로 시화호의 조력발전소 건설은 간척사업으로 파괴된 생태계를 조력발전을 통해 복구한 사례인데 오히려 환경 문제를 부른 게 아닌 환경을 살린 사례로써, 환경에 긍정적인 평가를 이끌어낸 거의 유일한 케이스다. 심층의 빈산소 문제가 거의 해결되었으며, 영양염류의 유동 또한 지속적인 모니터링을 할 가치가 있음을 보여준다.[2] 더 나아가 생태계적 측면에서 주둥치와 같이 환경이 악화된 해역에서 서식하는 종이 채집되지 않음으로써 죽음의 호수라는 악명에서 벗어나기 시작했음이 보인다.[3][4]
5. 장점
- 조석 현상으로 에너지를 얻으므로 태양 에너지같이 고갈 가능성이 희박하다.
- 풍력, 태양열 등과 같이 외력에 취약하지 않고 일정한 주기성을 가져 안정적이다.
- 조력발전을 위해 건설한 방파제를 육로로 이용. 강화도 조력발전소는 섬 네 곳을 잇는 방파제를 육로로 사용할 수 있는 설계상 장점이 있다.
6. 단점
- 초기 설치 비용이 비싸다. 기본적으로 만의 입구에 방조제를 만드는 비용이 대규모로 들어가며[5], 바닷물은 부식 및 침식성이 높아 특수한 설비가 많이 필요하다.
- 발전소 주변의 해양환경을 변화시킴.
- 갯벌 훼손[6] 및 어류량 감소 등 환경파괴.
- 조수 간만의 차이가 많은 곳이 적다보니 수력발전 이상으로 입지가 제한된다.
[1] 위치는 여기.[2] (나공태, 김경태, 김종근, 김은수, 조성록, 강성현, 김성근. (2012.5). 시화호 수질특성과 조력발전소 가동에 따른 변화 연구. 대한조선학회 학술대회자료집,2300-2308.)[3] (황선도. (2011.6). 인천만 조력발전예정지주변의 유영생물의 종조성 및 변화. 대한조선학회 학술대회자료집,395-395.)[4] 물론 시화조력발전소는 애초부터 시화호가 처치곤란할 정도로 수질이 악화된 상황에서 어쩔 수 없이 건설한 것이었다. 그냥 맨 갯벌에다가 조성할 수는 없는 일.[5] 시화호 조력발전소 자체는 경제성이 괜찮다고 평가받고 있지만, 시화호 전체를 조성할때 이미 시화방조제 조성 비용이 포함되었기 때문에 조력발전소 초기 투자비용의 상당부분이 반쯤 엎어져버린 시화호 간척사업으로 떠넘겨진 상태라고 봐야 한다.[6] 서해안에 널린 게 갯벌이라 대수롭지 않게 생각할 수도 있지만, 의외로 갯벌은 지구상에 몇 곳 없는 극히 희귀한 지형이다.