신개념 친환경 소수력발전 탄생

KOC, 세계 최초 무낙차 소수력발전 실증완료 발전한 물 재사용 가능 수직축 항력터빈 개발

2015년 07월 29일 (수) 07:56:25 [ 송명규 기자  mgsong@tenews.kr ]

▲ 충북 괴산 수력발전소에서 (주)KOC의 소수력발전설비의 실증실험이 진행되고 있다. [투데이에너지 송명규 기자] 낙차없이 흐르는 강물만 있으면 발전한 물을 재사용해 수차례 반복발전이 가능한 혁신적인 신개념 소수력발전 공법이 세계최초로 국내기업에 의해 개발돼 이목이 집중된다. (주)KOC(대표 정광옥)은 최근 낙차없이 흐르는 물의 유량과 유속으로 항력터빈을 돌려 발전하는 신개념의 소수력발전공법을 세계최초로 발명하고 7월 충북 괴산수력발전소 방수로에서 실증시험을 성공적으로 마쳤다고 밝혔다. KOC의 이번 무낙차 소수력발전공법은 낙차가 전혀 없는 흐르는 물의 유속으로 발전하는 시스템이다. 특히 KOC는 대향류차단공법을 발명해 수직축 항력터빈으로 발전하는 기술을 확보했다. KOC에 따르면 소수력의 경우 kWh당 20~30원 정도의 저렴한 발전단가로 주목받고 있다. 특히 저렴한 건설비용으로 kW당 100~150만원 정도로 하천, 댐, 4대강 보 등 물이 흐르는 지역이면 쉽게 설치가 가능하다는 주장이다. 운동에너지는 물체가 중량과 속도를 가지고 움직일때 발생한다. KOC에 따르면 흐르는 물은 중량과 속도를 가지고 있지만 현재의 수력터빈으로는 자연상태로 흐르는 물로 터빈을 돌리지 못해 전기 생산에 제한이 큰 상황이다. KOC는 현재의 수력발전의 경우 수평축 항력터빈으로 낙차가 적고 세기가 약한 흐르는 강물로 발전이 어렵고 한번 발전한 물을 재사용해 반복발전을 가동하는 것이 불가능하다고 강조했다. 반면 이번 KOC의 무낙차 수직축 항력터빈은 회전모멘트가 크게 발생하는 발전이 가능해 낙차가 전혀 없는 장소에서도 물의 유속으로 발전이 가능하다는 것이다. KOC는 최근 충죽 괴산수력발전소와 대구 달서천하수처리장, 경남 하동군 화개천 등에서 실증시험을 진행해 기존 수력발전기대비 평균 4배 이상의 유속을 통한 발전이 가능했다고 설명했다. 특히 한번 터빈을 돌린 물을 재사용해 여러차례 반복발전이 가능해 기존 소수력발전대비 확보할 수 있는 전력량이 크게 상승하는 것으로 알려져 국내 하천 등을 중심으로 활용도가 높을 것으로 전망했다. KOC는 이번 수직축 공법으로 흐르는 물만 있으면 장소에 상관없이 발전소 설치가 가능하다고 설명했다. 특히 연료비 소모가 전혀 들지 않고 단순한 구조와 설비로 인해 발전사업자가 큰 부담없이 운용이 가능하다고 강조했다. 정광옥 KOC 대표는 “기존 수평축 항력터빈의 경우 낙하하는 물의 위치에너지로 발전하기 때문에 물이 흐르는 힘만으로는 터빈이 회전하지 못해 효율이 많이 떨어진다”라며 “반면 우리 제품은 수직축 항력터빈으로 흐르는 물의 운동에너지로 발전을 하기 때문에 수평축터빈대비 약 4배 정도의 회전모멘트가 발생해 발전기를 가동할 수 있으며 한번 발전한 물을 재사용해 수차례 반복해서 발전할 수 있어서 효율성이 높다”고 설명했다. KOC는 이번 수직축 소수력발전기술로 친환경전기를 생산함으로써 지구온난화 방지에 기여하고 연료소모가 없어 미래형에너지로 차세대 주요 에너지보급수단으로 활용될 것을 기대하고 있다. 특히 저렴한 발전원가와 단순한 발전설비의 특성을 살려 아프리카, 동남아 등 경제력과 기술력이 떨어지는 개도국에서도 부담없이 구입과 설치가 가능해 해외수출시장 선점에도 유리할 것으로 전망하고 있다. 정광옥 대표는 “건설부지가 불필요해 자연환경파괴를 방지하고 민원발생도 막을 수 있어 수중 하천부지에서 적극적으로 활용할 수 있을 것으로 본다”라며 “특히 짧은 송전선로로 송전 전기손실량을 크게 줄임으로써 고압송전선 및 철탑을 필요로 하지 않아 모든 지역에 입지 제한없이 설치가 가능하다는 점도 판매화대를 위한 전략으로 삼겠다”고 밝혔다. 한편 KOC는 현재 서울시 탄천물재생센터와 광주광역시 하수처리장에서 시연회 겸 점등행사 등을 추진하는 등 무낙차 소수력발전의 우수한 효율성을 알리기 위한 실증시험을 계속해나갈 방침이다.