중력에너지 활용 재생에너지 발전원 수력양수발전타워발전소 개발

- 발전방식이 상용화 된다면 대한민국은 재생에너지 강대국
- 민관 합동으로 실증사업 및 표준제원 확보가 필요
- 원자력발전과 석탄화력발전을 대체할 재생에너지 발전원으로 가능성

[서울경제] 중력을 최대로 활용한 신개념의 수력발전 방식이 개발되었다.

탈원전, 탈석탄, 에너지 전환, 탄소중립 2050 정책 목표를 조기에 달성할 수 있는 청정전력인 수력발전에서 획기적인 발전방식이다. 발전원 연료가 없고, 자원의 소비가 없는 발전방식으로서 CO₂ 배출이 없다. 냉각수가 필요하지 않아 산업단지, 도심, 사막, 산악지형 등 입지에 제약 없이 건설 가능하다.

탄소중립 2050 정책과 그린뉴딜 핵심 산업에 속하는 재생에너지 청정전력 발전방식은 대한민국의 산업구조를 재생에너지 발전원으로 전환하고, 국내 제조업의 수출 경쟁력을 높일 수 있다. 기업의 탄소국경세, ESG경영, RE100 가입을 지원하고 NDC 2030 40% 감축 목표를 달성할 수 있는 발전원이다.

수력양수발전타워발전소 수차관로터빈 다단설치 발전방식은 스타트업 ㈜하이드로파워글로발 김성식 대표가 발명자, 특허권자이다. 진도 울돌목 조류발전에서 영감을 받아 구체적인 발명을 하게 되었다고 한다. 2018년에 국내 특허출원, 2020년 국내 특허등록, 2021년 현재는 세계 주요 미국, 일본, 중국, 영국, 유럽 등 개별국가에 출원 접수하고 있다.

업체 측 설명에 따르면 댐을 건설하지 않고 경사도로 형태의 양수발전타워를 건설하여 낙차를 확보하고, 수차관로터빈을 직렬 다단 조립한 관수로로 배관 길이를 확보하였다. 발전 유량은 상하부저수조에 충진하여 펌프로 실시간 양수로 순환 사용을 한다. 상부저수조에 펌프로 양수한 유량은 중력, 중력가속도의 자유낙하 운동으로 일정하게 흐르게 되는데, 관수로의 유량에너지를 이용하여 발전한다. 다단설치 발전방식은 1개당 발전출력은 작지만 총 설비출력은 대용량이 되는 발전방식이다. 탄소중립 2050정책을 성공적으로 수행할 수 있는 전형적인 재생에너지 발전방식으로 환경영향평가 제약 요소가 거의 없고, 건설 때 환경 훼손이 없다.

㈜하이드로파워글로발 관계자는 “실증 단계를 거쳐 표준제원이 확보되어 실시설계도가 제작되면, 건설 기간이 단기이며 발전량 기준으로 건설비가 낮고, 운전율이 높아 경제성이 매우 높다. 냉각수가 필요하지 않아 실수요 지역에 건설하고 송전탑이 적게 필요하며 송전손실이 적고, 건설기술이 높지 않아서 각 국가에 동시에 건설하여 대규모 설비용량을 단기간에 증설할 수도 있다”고 설명했다.

이어 “개인, 기업, 국가, 기관, 단체가 참여하고 합력하여 국가의 기간산업으로 육성, 발전시키는 전략이 필요한 시점이다. 국적 기술로서 기후위기 체제에서 세계 에너지 산업 및 신산업을 주도할 청정전력 발전방식이며 진정한 heavenenergy라고 할 수 있다. heavenenergy는 많은 전력 에너지를 이용해도 자원(물, 중력)이 닳아 없어지거나 소멸하지 않은 무한으로 확장 가능한 에너지”라고 설명했다.

김동호 기자 dongho@sedaily.com