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원자력과 해상풍력으로 환경 정화​​​

2020-01-31 (금) 최덕광/원자력학 박사
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미국은 싸고 충분한 천연가스와 재생에너지, 원자력 등 다양한 에너지원의 보완적 이용으로 전력을 포함한 에너지 가격이 퍽 저렴하며 안정적이다. 지구를 살려야 한다며 혼자 외쳐대는 유럽과 아세아국들과의 GDP대비 온난화가스(CO2) 배출량도 훨신 낮다. 에너지 시장에서도 자율과 경쟁은 인위적계획과 분배의 힘을 능가하며 보다 나은 가치를 제공하고 있다.

단기간에 재생에너지로 원자력을 대체한다는 한국의 무모한 정책과 그 졸속 시행으로 석탄발전만 크게 늘고 있다. 최근의 ‘세계 에너지 통계 보고서’에는 OECD 회원국중 한국이 연 6억8,000만t의CO2를 배출하며 4위로 뛰어 올랐다. 지구 온난화 문제가 크게 회자되고 있는 지난 10년간 한국의 배출량은 무려 25%나 증가해 같은 기간 9%나 내린 회원국 전체 배출량과는 극히 대조적이다.

좁은 국토에 소규모의 잡다하고 낮은 밀도의 태양열, 풍력시설로 환경 훼손은 크면서도 그 발전량은 지지부진 하다. 석탄과 내연기관에의 유류 사용증가를 필수하며 미세먼지는 물론 질소와 유황의 산화물질로 대기오염은 가중되고 있다. 뿌연 연무로 덥힌 회색 하늘과 답답한 시야, 매연과 먼지로 찌든 매캐한 공기는 실로 한국인의 삶의 질을 떨어 뜨린다. 어떻게 하면 보다 깨끗한 공기를 마실 수 있을까?


한국에는 저렴하고 친 환경적인 대형의 동력원은단연 원자력이다. 또 기술적 어려움은 있으나 먼바다의 지속적 바람을 이용한다면 더 환경 친화적인 질좋은 전력생산도 가능하다. 태양광이나 내륙의 군소 풍력기로는 토지와 이권상충, 환경피해도 있어 높은 발전 단가를 유발한다. 원해의 풍력기는 피해는 없고 대형화로 가동율은 높아 발전단가를 내린다. 이는 한국이 벤치마킹 해야 할 미래의 에너지원일 것이다.

세계의 제조업을 이끌었으나 본업외의 투자와 기업 인수, 방만한 경영으로 도산 위기에 처한 적도 있던 GE사가 이 원해의 풍력발전 경쟁에서 선두에 서며 재기하고 있다. 미국 처음으로 대형 6MW원해 풍력터빈 5기를 설치해 2017년 이후 성공적 상업발전(dc.koreatimes.com/article/20160930/1014734) 경험으로 이번에는 경쟁이 심한 유럽을 통털어도 처음인 초대형 해상 12MW 터빈을 설치하고 있다.

지난 1년 반 동안 네덜란드의 로테르담 항구변에 이 대형 풍력기 (Heliade X)의 시제품을 세우고 작년 말부터 출력을 내며 다양한 시험과 실험치를 얻고 있다. 직경 220m로 해상 260m을 정점으로 회전하는 3개의 날개는 무려 축구장 5.5배의 단면에 들어오는 바람을 잡아 12MW의 엄청난 출력을 내며 연간 67GWh의 전력을 생산할 예정이다.

이 해상풍력기는 급변하는 또 저속의 바람에도 덜 민감하며 실 생산가동률도 63%로 기타 대형 해상풍력기보다 7%이상 높다고 한다. 기당 연중 1만대 차량의 배기량 감소효과도 보며 42천ton의 CO2 배출 저감효과도 있다. 초대형화로 타워의 수를 줄여 설치기간도 건설비도 줄인다. 높은 가동률로 발전단가의 예상 감축도 획기적이다. 기존 재생전력은 물론 화석연료원과의 경쟁력도 충분하리라 본다. 수년 내로 영국과 미국의 바다에 400기를 세워 대형 원전 4기와 맞먹는 전력을 생산하는 계약도 맺었다.

삼면이 바다인 한국의 입지에는 송전의 거리도 멀지 않고 전력 전환장치도 단순할 수 있어 바다의 풍력 이용이 비교적 용이하다. 먼 바다의 바람으로 충분하고 저렴한 전력을 얻는다면 석탄과 기름의 화석연료 피해는 줄고 국토의 환경은 정화 될 것이다.

<최덕광/원자력학 박사>

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