세계 최대 규모의 안산 시화호 조력발전소 가동 10년째, 현재 조력발전은 어떻게 되었나?

세계 최대 규모의 안산 시화호 조력발전소 가동 10년째,  현재 조력발전은 어떻게 되었나?

대학생신재생에너지기자단 19기 권도현

 

조력발전이란?

달의 인력에 의해 발생하는 밀물 썰물의 차이 즉, 조력을 이용하여 물의 수위 차인 위치에너지를 이용해 발전하는 것을 말하며 강물의 수위 차를 수력발전소와 비슷한 원리로 전기를 생산한다. 조력이 유의미하게 발생하는 지역은 전 세계적으로 드물어서 이러한 조력발전이 가능한 나라는 전 세계 21개국 정도만 가능한 것으로 알려져 있다.

 

안산 시화호 조력발전소

우리나라 최초의 조력발전소인 안산의 시화호 조력발전소는 경기도 안산시 단원구 대부동동에 있는 조력발전소로 초기엔 시화호 오염에 따른 해수 유통의 일원으로 계획되어 2004년 착공하여 2011년 8월 3일에 완공되었다. 시화호 조력발전소는 2021년 7월 기준 세계에서 가장 큰 규모의 조력발전소로 하루에 약 258MW를 생산할 수 있는 능력이 있다. 2011년 첫 시험 가동 이후 꾸준히 연간 약 5억 kwh의 전력을 생산 중이며 2020년 12월 기준 총 전력 공급량 44억 kWH를 달성하였다. 시화호 조력발전소가 완공되고 10년이 지난 지금 과연 안산 시화호 조력발전소와 우리나라와 전 세계의 조력발전은 어떠한 방향으로 흘러가고 있을까?

[자료 1. 안산시 시화호 조력발전소 전경]

출처: 시화호조력발전소

현재 우리나라 조력발전

조력발전의 여건상 우리나라에선 조수간만의 차가 큰 서해안에서만 조력발전소의 건설, 가동이 가능하다. 인천만, 아산만, 가로림만이 조력발전소 대지로 꼽혔고 실제로 인천만 주변에서 강화 조력발전소 건설이 2015년 완공을 목표로 추진되었으나 환경오염 문제와 주민 반대 등의 이유로 중단되어 현재는 논의되지 않고 있다. 올해 6월 4일 ‘제26회 환경의 날’ 기념식에서 한정애 환경부 장관은 “조력발전을 확대해나갈 것에 대한 예비타당성 조사가 계획되어 있으며 타당성 조사를 통해 검토한 후 진행해 나갈 것”이라고 밝혔다. 현재 가장 큰 조력발전소 대지로 손꼽히는 곳은 새만금호로 시화호와 마찬가지로 현재 해수 유통 후 수질개선 효과가 있다면 조력발전이 추진될 것으로 보인다. 그렇지만 조력발전소의 여건상 2020년대에 조력발전소의 건설은 어려울 것으로 보이며 적어도 2030년까진 시화호 조력발전소가 우리나라의 유일한 조력발전소가 될 것으로 보인다.

 

해외의 조력발전소

해외에서도 조력발전의 발전 여건상 제한된 지역에서만 발전소 건설이 가능하므로 현재 전 세계에 소수의 발전소만 존재한다.

프랑스 랑스 조력발전소

프랑스 랑스 조력발전소는 1966년 가동을 시작한 세계에서 가장 오래된 조력발전소로 프랑스 브리타니 지역의 랑스 강 하구에 있다. 랑스 조력발전소는 하루에 약 240MW의 전력을 생산 가능하며 연간 약 5억 kWh (=500 GWh)의 전력을 공급하고 있다.

[자료 2. 프랑스 랑스 조력발전소]

출처: 울산항만공사 공식 블로그

캐나다 아나폴리스 로열 조력발전소

캐나다 아나폴리스 강의 하구에 있으며 1984년 가동을 시작하여 연간 50 GWh를 생산하며 하루에 약 20MW의 전력을 생산할 수 있다.

[자료 3. 캐나다 아나폴리스 로열 발전소]

출처: 울산항만공사 공식 블로그

러시아 키스라야 구바 조력발전소

러시아의 키스라야 만 입구에 있는 조력발전소로 1968년 가동을 시작하여 하루에 약 1.7MW를 생산할 수 있으며 연간 약 2.5 GW의 전력을 생산하고 있다.

[자료 4. 러시아 키스라야 구바 조력발전소]

출처: 울산항만공사 공식 블로그

중국 장샤 조력발전소

중국 저장성 원링시에 위치한 조력발전소로 1980년대 가동을 시작하여 하루에 약 3.2MW의 전기를 생산할 수 있으며 연간 약 6.0 GWh의 전기를 공급하고 있다. 현재 중국 저장성의 주요 국가 역사문화유적지로 지정되어 있다.

[자료 5. 중국 장샤 조력발전소]

출처: 울산항만공사 공식 블로그

조력발전소의 미래

영국의 스코틀랜드에서는 메이젠 프로젝트를 계획하여 메이젠 조력발전소를 건설하고 있다. 완공되면 약 하루에 약 398MW를 생산할 수 있을 것으로 추정되며 연간 10억 KWh 이상의 전력을 공급하는 세계 최대의 조력발전소가 될 것으로 예상된다. 또한 조력발전의 기술도 기존의 해수 아래에 터빈이 고장에 취약하다는 단점을 가졌는데 이를 보완할 바다에 표류하여 전기를 생산하는 이른바 ‘부유식 조력발전기’를 연구하고 있다. 한편, 스코틀랜드의 ‘오비탈마린파워’사는 2021년 5월 시험 운전을 시작하였으며 상업 발전이 가능하도록 전기를 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 이 발전기가 상용화된다면 기존의 조력발전소의 단점으로 손꼽혔던 생태계의 단절과 환경오염 문제를 해결할 수 있을 것으로 보인다.

[자료 6. 부유식 조력발전기 'O2']

출처: orbital marine power

전 세계적으로 탈원전과 친환경, 신재생에너지 정책이 대두됨에 따라 조력발전소를 설치할 수 있는 나라에서 조력발전은 새로운 화두로 주목받고 있다. 설치요건이 까다롭고 초기 설치비가 비싸고 바다의 생태계를 교란하는 여러 문제점을 가지고 있지만, 부유식 조력발전기나 소규모 조력발전기의 사용을 통해 단점을 극복한다면 차세대 신재생에너지 공급원으로써 조력발전 또한 주목받을 수 있을 것으로 생각한다.

 

[참고문헌]

안산 시화호 조력발전소

1) K-water 시화호조력발전소, 시화호조력발전소의 연혁, https://www.kwater.or.kr/website/tlight/sub01_02.do

현재 우리나라 조력발전

1) 김경은, 한정애 장관 "조력발전소 확대할 것…예비타당성조사 실시계획", 이데일리, 2021. 06. 04, https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=03102886629078440&mediaCodeNo=257&OutLnkChk=Y 

해외의 조력발전소

1) 김경아, 세계 5대 조력발전소, 울산항만공사 공식 네이버 블로그, 2017. 08. 09, https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=ulsan-port&logNo=221068632215 

2) 송우복, 조력발전소 외국 사례 소개, '세계 최대 시화호 조력발전소가 무엇인가?' 네이버 블로그, 2012. 01. 18, https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=swb567&logNo=100148804368# 

조력발전소의 미래

1) 김종화, 차세대 조력발전 대세는 '부유식 발전기', 아시아 경제, 2018. 09. 10, http://view.asiae.co.kr/news/view.htm?idxno=2018090715315559402