음...오늘도 역시 에너지라는 주제어로 올리네엽..
헐...다른걸 올리려고는 하는데..
제가 가장 관심있어하는 분야가 에너지에엽..
그중에서도 제1역학법칙에 관심이 많담니다.
이유는 역시 영구기관이죠...처음의 입력한 힘으로 계속히...돌아가는 머...한마디로 말해서 미래의 자원이겠죠...
아참..그리고는 다음엔 핵융합 그중에서도 상온 핵융합에 대해서 올리겠습니다..
여러분들 다 아시죠.??
상온 핵융합...머..상온 핵융합도 실질적인 미래의 자원이겠죠,..
그럼..열심히 감상하지고...
전 이만...
영국, 네덜란드, 덴마크 그리고 스웨덴을 중심으로 북해와 발틱해에서 불어오고 이들 나라에서 바다로 불어 들어가는 바람의 힘을 이용하여 전기를 생산하려는 야심에 찬 계획이 앞다투어 실천에 옮겨지고 있다. 유럽이 지구온난화물질인 이산화탄소를 줄이는데 가장 앞장설 수 있도록 해주는 주요한 복안 중의 하나도 바로 이 해상풍력발전이다. 태양과 바이오 등 여러 가지 대체에너지 중에서 가장 저렴한 비용으로 쉽게 얻을 수 있다는 장점 때문에 풍력전기는 전세계적으로 가장 빨리 성장하고 있는 에너지 원이다. 99년에 전년 대비 65%가 증가하여 75%를 기록한 이동통신시장의 폭발적 성장세와 맞먹는 속도라는 것. 그린피스 국제본부 등의 보고에 의하면, 이런 성장세가 지속될 경우 2020년까지 풍력전기는 전세계 전력량의 10%를 공급할 수 있을 것으로 예측된다. 한 연구결과에 의하면, 유럽 근해 30미터 이내의 바람만으로 유럽인들이 필요로 하는 전기 전체를 공급할 수 있다고 한다.
유럽에서 바닷바람의 힘을 이용하려는 구상은 80년대 초부터 시작되었다. 현재 가동되고 있는 해상풍력발전소는 덴마크(Vindeby 1991, Tuno Knob 1995)와 스웨덴(Gotland 1998) 그리고 영국(Blyth, 2000)에 있다. 사실 해상풍력발전은 위치에 따라 바닷가 육상에 설치하는 방법과 아예 바다 위에 설치하는 두 가지 방법이 있다. 네덜란드와 독일 경우 바닷가에 많은 수의 풍력기가 돌아가고 있다. 바닷바람을 이용한다는 점에서 큰 차이는 없으나 미관의 문제, 장소의 제약, 기술적인 문제 등 여러 가지 이유로 육상보다는 해상이 선호되고 있다. 각 나라의 상황을 보자.
- 국가소요전력 50% 풍력조달계획 실천하는 덴마크
덴마크는 유럽 대륙 본토의 가장 북단에서 한국과 같이 3면이 북해와 발틱 해로 둘러싸인 반도국가로 해상풍력 에너지 생산의 선두주자다. 이론적으로는 덴마크 국민들이 사용하는 전체 전기소비량의 10배를 덴마크 해상에서 부는 바람의 힘으로 공급할 수 있다. 10년 전인 1991년에 덴마크의 빈데비(Vindeby)지역에 세계 최초의 해상풍력발전소가 세워졌다. 연구용의 비교적 작은 용량인 4백50킬로와트 급 바람개비 11대가 발틱 해 위에서 돌아가고 있다. 이 나라는 2030년까지 전체 전력소요의 40%를 해상풍력발전으로 조달할 목표를 갖고 있다. 육상의 바람으로는 10%를 조달하여 나라 전체의 전기의 반을 바람의 힘으로 조달한다는 원대한 계획을 추진중이다. 이는 지구상 어느 나라보다도 가장 앞선 해상풍력발전 수급목표다. 이로써 덴마크는 지구온난화물질인 이산화탄소 감축목표 50%를 달성할 수 있다. 지난해 12월부터는 수도인 코펜하겐 항 3킬로미터 바다밖에 2메가와트 급 20기가 전기를 생산하기 시작하여 세계 최대의 해상풍력발전단지라는 기록을 세웠다.
덴마크의 재생에너지 운동단체(Danish Organi-zation for Renewable Energy)에서 활동하는 구나(Gunnar)씨의 이야기를 들어보자. “새로 만들어진 해상풍력발전단지는 코펜하겐 항구에서 잘 보이는 곳에 있습니다. 세워지기 전에 시민공청회를 통해서 ‘어떻게 하면 경관을 해치지 않고 멋있게 만들 수 있을까’ 하는 점이 가장 큰 관심거리였습니다. 따라서 애초의 계획인 1.5메가와트 규모로 27개를 세 줄로 설치하려던 계획을 바꿨죠. 2메가 규모로 늘리고 모두 20개를 한 줄로 여러 각도에서도 멋있게 보이도록 커브를 그리면서 세워지게 된 것입니다.” 시민들이 적극적으로 참여하여 풍력발전기의 종류와 위치까지 시민들의 감각에 맞게 바꾸어낸 것이다.
- 바다로 간 네덜란드의 풍차
풍차의 나라 네덜란드가 바닷바람을 이용하는 일에 뒤질 리가 없다. 네덜란드는 2020년까지 전체화석연료소비의 10%를 재생가능한 친환경 에너지원으로 교체한다는 계획을 갖고 있다. 풍력은 이 계획의 20%의 비중을 차지하여 2020년까지 3천메가와트를 생산하게 되어 있다. 육상부지가 한정되어 해상을 이용하지 않으면 이 계획을 달성하는 것이 어렵게 되어 있다. 따라서 전체 목표 3천메가 와트중에서 절반 정도가 바닷바람의 몫이다. 현재 네덜란드의 르제르미어(ljsselmeer) 지역 바닷가에 6백킬로와트 급 19개의 터빈이 돌아가고 있다. 완전히 해상 위에 세워진 것은 아니지만 해안가에 세워져 바닷바람을 이용하고 있는 것. 현재 네덜란드 북해 연안 해상에 1백메가와트 규모의 해상풍력단지 두 곳이 건설중이다. 현재까지는 네덜란드는 전체 에너지의 1.5% 정도가 재생 에너지원에서 조달되고 있다. 네덜란드 그린피스가 발간한 보고서에 따르면 2030년까지 전체 전기수요의 40%에 해당하는 1만 메가와트의 전기를 바닷바람만으로 얻을 수 있다. 북해연안에 위치한 네덜란드 해안바다의 약 2%를 이용하여 이러한 일을 해낼 수 있다는 것.
네덜란드는 풍차의 나라답게 농촌과 어촌 어디를 가든지 쉽게 풍력발전기를 발견할 수 있다. 수십기가 설치된 단지가 있는가 하면 개별 농가에 한 대씩 설치되기도 하는 등 조건과 형태도 다양하다. 바람의 힘을 이용하여 바다보다 낮은 땅 네덜란드를 지켜내는 수백년 전통을 가진 나라가 네덜란드다. 이들의 눈에는 전기를 생산하는 현대판 풍차가 과거의 고풍스런 전통적인 풍차와 달리 단순한 모양과 색으로 되어 쉽게 싫증나는 모양이다. 풍력발전기가 아름다운 전원풍경을 망친다는 불만이 적지 않게 제기되는 것이다. 여기에 날개 돌아가는 소리가 작지 않고 새들의 이동에 장애가 된다는 주장도 제기된다. 최근의 설문조사는 풍력발전기가 공해 없는 에너지를 생산하기는 하지만 전원풍경을 망치므로 아무 데나 설치되어서는 안 된다는 의견이 우세한 것으로 나타나 육상에서의 풍력발전소를 바다 위로 옮기는 일을 여론이 주도하고 있다. 이와 관련 영국 웨일즈에서는 풍력발전기에 대한 대중적 인식을 제고하기 위해 BBC가 제작하여 전세계 어린이들의 사랑을 한 몸에 받고 있는 텔레토비 4총사를 전면에 내세우는 홍보전략을 사용하고 있다. 텔레토비 프로그램에 자주 등장하는 바람개비의 이미지를 활용하여 어린이들을 풍력발전의 응원군으로 만들고자 하는 것.
- 스웨덴, 해상풍력으로 핵발전 대체
스웨덴 사람들의 바닷바람의 힘에 대한 관심은 70년대부터 시작되었다. 70년대 말에 연구를 시작해 87년에 발간한 정부보고서에 의하면 스웨덴 해상 17곳에서 연간 22조와트의 전기를 생산해 낼 수 있다. 90년대 초반에 스웨덴 의회는 「지속가능한 에너지공급법안」을 통과시켰는데 이 법안의 주목적은 장기적으로 친환경 재생에너지로 핵발전을 대체해 나간다는 것이다. 지난 97년에 나수덴(Nasudden) 지역 해상 4킬로 지점에 5백킬로와트급 풍력터빈 5개가 설치되어 전기를 만들어 내고 있다.
- 영국, 유럽최강의 해상풍력국
영국은 섬나라답게 전체 유럽 대륙의 해상풍력발전 잠재량-이는 바다깊이 최대 40미터 이내, 평균풍속 최대 초당10미터 그리고 최대 해상거리 30킬로미터 이내를 기준으로 유럽 연합이 계산해 낸 것이다. 향후 기술발전에 따라 이 조건을 벗어나는 바람이용이 얼마든지 가능하다-의 33%를 차지하여 유럽 최대의 "해상풍"을 보유하고 있다. 이 바닷바람은 영국이 현재 사용하는 전력의 3배를 공급할 수 있는 양과 맞먹는다. 다시 말해 영국 근해의 바람의 힘 35% 정도만 개발해도 영국은 대기오염과 방사능을 유출하는 화석과 핵에너지원에 의존하지 않아도 된다는 이야기다. 영국정부의 현재 계획은, 재생에너지 목표 10%의 절반 가까이인 4.4%를 풍력에서 조달하고 이중 2.6%는 육상풍력에서, 나머지 1.8%는 해상풍력발전으로 준비하려 한다. 그린피스 등 영국환경단체들은 해상풍력발전의 비중을 높이라고 정부에 압력을 가하고 있다.
- 유럽 최대 석탄수출항 영국 블라이스에 세워진 세계 최대 해상풍력발전기
영국에서 처음으로 바닷바람을 이용한 전력생산은 1992년부터다. 북동해안지역인 노스엄벌랜드(Northumberland) 지방의 공업항 블라이스의 동쪽 방파제 위에 3백킬로와트 급 풍력터빈 9대가 설치된 것. 이 터빈의 설치에 바지선과 해상용 크레인이 동원돼 준해상상태(semi-offshore)로 건설되어 지난 10여년간 해상풍력발전의 가능성을 시험해 온 것이다. 이어 2000년 10월부터 블라이스에는 2메가와트 규모로 세계에서 가장 큰 해상풍력발전기 2기가 설치되어 북해에서 불어오는 바람만으로 전기를 생산하기 시작했다. 이로써 블라이스는 예전에 유럽 최대의 석탄수출항이었으나 지금은 세계 최대 규모의 해상풍력발전소가 돌아가는 곳이 되었다. 19~20세기의 화석연료시대에서 21세기 친환경 에너지 시대로의 극적 변모를 보여주고 있는 것이다.
블라이스를 방문하기 전에 관련 회사에 전자메일을 통해 해상발전기를 잘 취재할 수 있도록 협조를 부탁했는데 답신이 오지 않았다. 해안가에서도 잘 보이는지 알 수 없었기 때문에 필요하면 보트로 발전기 근처까지 접근할 수 있는지 문의를 했던 것. 그러나 막상 현장에 도착하자 회사에서 답신을 보내주지 않은 이유를 대번에 알 수 있었다. 높이 60미터, 날개길이 35미터. 해질 무렵 석양에 빛나는 두 기의 해상풍력발전기는 바다에서의 시야는 실제거리보다 훨씬 가까이 보인다는 원리를 증명하며 서 있었던 것. 해안가에서 1킬로미터 정도 떨어져 있다고 하지만 눈대중으론 겨우 몇 백미터 정도밖에 안 떨어져 있어 보인다. 평균수심 6미터, 조수간만의 차이 5미터, 파고 최대 8미터 조건의 바다 위에 세워진 2기의 해상풍력발전기는 영국정부가 10년 내에 10%의 전기생산을 친환경 에너지원으로 교체한다는 계획을 구체적으로 뒷받침하는 상징이다. 약 3천 가구에 공급할 수 있는 전기를 생산하는 이 두 개의 현대판 해상풍차는 덴마크의 세계적인 풍력발전회사인 베스타스(Vestas)가 만들었다. 설치와 운영은 영국회사가 맡았는데 바다 속 암반을 직경 3.5미터로 뚫어 지주를 세웠다. 바닷바람이 만들어 내는 전기는 해저케이블을 통해 육지로 전송되는데 터빈에서 발생하는 전기는 1만1천볼트의 고압이다. 건설과 운영을 책임지고 있는 보더윈드(Boarder Wind) 사는 정유회사인 쉘과 유수의 전력회사들이 합자하여 만든 것이다. 이들은 경비의 일부인 70만 파운드를 유럽연합으로부터 보조금으로 지원받았다. 유럽연합은 회원국들이 친환경 에너지사업을 추진할 경우 보조금과 대여금 등 적극적인 지원을 아끼지 않는다.
영국 수상 토니 블레어는 얼마 전 환경문제가 중점 정책분야임을 강조하면서 "녹색산업혁명"을 추진하겠노라고 선언했다. 이를 뒷받침하기 위해 영국정부는 지난 4월초 웨일즈와 잉글랜드 해안지방 18곳에 대형 해상풍력단지를 조성한다고 구체적인 부지를 선정해 발표했다. 에너지부 장관 피터헤인은 이를 "녹색산업혁명을 위한 본격적인 출발"이라고 표현하면서 "해상풍력발전사업이 본격적인 궤도에 올랐다"고 선언했다. 해안에서 3~10킬로미터 떨어진 해상에 블라이스의 것보다 큰 3메가짜리 30여기의 대형풍력발전기가 본격 가동되면 90메가와트의 전기가 생산된다. 이를 1백만 가정에 공급하기 시작하면 문자 그대로 "재생가능에너지의 새로운 시대"가 열리게 된다. 영국의 대표적인 환경운동단체인 지구의벗(Friends of the Earth)은 이를 환영하면서 더욱 적극적인 추진을 주문한다. 앞서 그린피스의 보고처럼 영국의 지형조건상 얼마든지 더 풍력을 개발할 수 있는데 정부가 이를 미룬 채, 하겠다는 시늉만 한다는 비판도 영국정부에겐 해상풍력사업을 추진하는 힘이 되고 있다.
- 해상풍력발전
현재 영국 내륙에서 돌아가고 있는 풍력발전기의 경우 높이 30~50미터, 날개길이 12~25미터 정도다. 그러나 해상에 설치되는 발전기의 경우 높이 60미터 날개길이 35미터에 달해 육상의 2배 정도 더 크다. 부지와 설치비용은 크기와 관계없이 동일하기 때문에 향후 발전기의 크기는 점점 더 커질 전망이다. 현재 육상에서 가동중인 풍력기 중 가장 큰 것은 1.6메가와트 급이고, 해상의 것으로 최대는 3.5메가와트 급이 계획중이다. 핵발전은 물론이고 석탄과 가스 등 화석연료 이용시 발생하는 환경 및 건강피해 등 소위 외부효과가 풍력의 경우 전혀 발생하지 않는다. 또한 발전기의 설치와 유지 및 폐기시에 소요되는 에너지는 가동 3개월이면 모두 회수가능하고 이후 평균수명 20여년 동안 최소 80배의 에너지를 생산해 낼 수 있다. 장기적인 환경영향평가를 해보아야 확실하게 알 수 있지만, 덴마크 정부의 연구에 의하면 해상발전기가 바닷 속에서 인공암초의 역할을 해 어업생산량을 증대시킬 수 있다고 한다. 철새의 이동경로에 발전기를 설치하는 것을 피하는 일 또한 매우 중요한데 폭풍우와 짙은 안개와 같은 시야가 좋지 않은 조건에서 발전기가 새들에게 위험할 수 있다. 따라서 새들의 종류에 따른 독특한 이동경로를 충분히 고려해야 하는데 덴마크의 튜노(Tuno) 해상발전단지에서의 연구는 그 지역 새들에게 악영향을 주지 않는다고 보고하고 있다. 발전기가 돌아가면서 내는 소음과 진동으로 인한 영향도 고려사항이다. 소음의 경우 해상에서는 육상과 달리 일정거리 이상 육지에서 멀어지게 되면 전혀 문제가 되지 않는다. 해안경관을 해칠 수 있다는 점 또한 부지 선정에서 중요한 고려사항이다. 물론 해안에서 충분히 멀리 떨어진다면 문제가 되지 않는다.
출처 : 이 글은 <함께사는길> 7월호에 게재된 내용으로 에너지환경경제연구소에서 인용하였음을 밝힘니다.