해양에너지 개발의 선두주자 Marine Current Turbines

Marine Current Turbines Ltd. (http://www.marineturbines.com)
설립연도: 2000년
설립자: Peter Fraenkel (現 Technology director)
본사: 영국 브리스톨(Bristol)

신재생 에너지원으로써의 해양에너지
지구온난화 문제 및 화석연료의 고갈로 인해 신재생에너지 개발에 대한 필요성이 더욱 강조되고 있다. 그 중 해양에너지는 파력발전, 조력발전, 조류발전, 해수온도차발전, 바이오매스 및 해상풍력발전 등 다양한 방식으로 에너지 개발이 가능하여 많은 관심이 고조되고 있다.

이 중 조류발전은 조수간만의 차에 의해 발생하는 높은 유속을 이용하여 에너지를 생산하는 방식으로 물살이 빠른 곳에 터빈을 설치하여, 수평 유체흐름을 회전운동으로 변환시켜 전력을 생산한다. 물론 조수간만의 차가 심할수록, 유속이 빠를수록 상대적으로 많은 양의 전력 생산이 가능하다. 또 밀물과 썰물은 날씨나 계절에 상관없이 항상 발생하는 자연현상으로 특정 지역의 시간대별 유속을 측정하면 비교적 정확한 발전량 예측이 가능한 장점이 있다. 한편 조력발전과 조류발전의 개념이 혼용되어 사용되는 경우가 많은데, 조력발전은 댐을 설치해 발전한다는 점에서 조류발전과 구분된다.

조류발전의 선도업체, MCT
조류발전은 영국, 미국, 캐나다, 일본 그리고 한국 등 선진국을 위주로 연구되고 왔는데, 현재 세계에서 가장 상용화에 가까운 조류발전시스템을 구현한 업체는 영국의 MCT(Marine Current Turbines)이다.

지난 2000년 영국 브리스톨(Bristol)에 MCT를 설립한 피터 프랭켈(Peter Fraenkel)은 그보다 더 전인 1981년 영국에 설립된 신재생에너지 관련 기술개발 및 컨설팅 등을 주 사업으로 하던 ‘IT Power’의 공동창업자이기도 했다. 그는 IT Power에서의 경험을 바탕으로 조류발전에 대한 미래 가능성을 믿고 MCT를 설립하게 된 것이다.

조류발전은 조류를 이용해 연간 생산해 내는 발전량이 일정하다는 장점 외에도 생태계에 미치는 영향이 거의 없는 환경친화적인 장점이 있다. 또 댐을 사용하는 조력발전과는 달리 해수의 유통이 자유롭기 때문에 물이 고이면서 새로운 2차 오염이 발생할 가능성도 적다. 이러한 장점을 토대로 한 피터 프랭켈의 조류발전에 대한 신념은 2003년 마침내 영국 린머스(Lynmouth) 북동쪽 3km 지점에 300kW급 테스트용 조류발전기를 설치하면서 그 가능성을 인정받게 된다.

                                       <그림1> SeaGen Station의 위치 및 발전기

자료: MCT 홈페이지

MCT의 대표적인 조류발전으로는 SeaGen Station이 있다. 평균유속이 2.4m/sec인 북아일랜드 ‘Strangford Lough’에 설치되어 2008년 7월 14일부터 전기를 생산하기 시작한 MCT의 SeaGen Station<그림1>은 현재 시험 발전을 진행하며 발전능력 평가, 환경영향 평가 등이 이루어지고 있다.

한편 시간당 600kW급 생산능력으로 설계되었던 SeaGen station은 2008년 12월 18일 고장난 rotar를 교체하면서 두 개의 직경 16m 대형 회전자를 설치하였는데, 이로써 1.2MW급으로 생산능력이 증강되게 되었다. 이는 세계 최초로 1MW급 이상의 전력을 생산할 수 있는 해양에너지 발전시스템으로 역사에 기록되었다.

대형 프로젝트 수주로 신시장 개척
MCT는 SeaGen 프로젝트의 성공 후 현재 두 개의 프로젝트를 추진 중이다. 바로 ‘The Skerries’라 불리는 알제리의 웰쉬(Welsh) 섬에 설치예정인 10.5MW급 energy farm 프로젝트와 캐나다 동부의 Nova scotia 지역 프로젝트이다.

                                <그림2> MCT가 신규 프로젝트를 추진 중인 알제리 Welsh 섬

                               자료: MCT 홈페이지

‘The Skerries’ 프로젝트의 경우, 해저 25m 지점에 1.5MW급 조류발전기 7대를 설치하는 것으로 2009년까지 현지 지역에 대한 실사 및 타당성 조사가 완료되어 현재 발전소 건립에 대한 스케줄이 논의 중이며, 순차적으로 진행될 경우 빠르면 2011년 혹은 2012년에는 가동할 수 있을 것으로 전망되고 있다.

또 캐나다 프로젝트의 경우는 해당 지역의 조류간만의 차가 15m로 세계적으로 큰 편으로 유속이 시속 14km에 이를 정도로 빠르고, 유량이 매 6시간 15분마다 140억 톤이나 지나가 개발가능성이 매우 높은 지역이다. MCT가 추진 중인 두 프로젝트가 성공적으로 이루어진다면 조류발전에 대한 세계인의 관심도 더욱 커질 것으로 전망된다.

우리 기업들도 조류발전의 가능성을 믿어야 할 때
사실 우리나라의 조류에너지는 매우 풍부한 편이다. 특히 인천 및 서해안과 남해안에 빠른 조류가 발생되는 지역이 많아 조류발전 개발의 최적지로 꼽히고 있다. 또한 공기와 해수의 밀도차가 커서 에너지 밀도가 매우 높다. 때문에 한국 업체들의 조류발전에 대한 선도적 기술개발 및 상업화 성공을 기원해 볼 만하다.

- 포스코 경영연구소