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[에너지 패러다임 개혁] 수력

WATER

-폭 30m, 높이 9.4m의 타이드젠은 수심 18~45m의 조력이 풍부한 해역에 최적화 설계돼 있다.
-4개의 터빈 사이에 영구자석 발전기를 장착, 최대 150㎾의 전력을 생산한다.
-터빈을 구성하는 4개의 블레이드는 항공기의 날개처럼 단면이 물방울 모양이다. 또한 조류의 방향과 상관없이 항상 한 방향으로 회전한다.
-전송케이블 하나로 인근에 있는 최대 20여기의 타이드젠 유닛이 생산한 전력과 데이터를 해안 변전소로 전달할 수 있다.


물의 밀도는 공기의 800배다. 때문에 수력발전기는 이처럼 강한 물의 힘을 버텨야 한다. 차세대 수력발전기술 개발의 최대 걸림돌이 바로 이것이다. 하지만 물이 가진 에너지를 온전히 빼낼 수만 있다면 잠재력은 엄청나다. 매년 1,420테라와트시(TWh)의 전력을 물에서 얻을 수 있다.

[언더 더 씨] 수중 조력 발전

조류(潮流), 즉 밀물과 썰물은 지구상의 에너지원 중 가장 예측이 쉽다. 그러나 그동안의 조력 발전은 거대한 댐을 세워 물의 흐름을 막는 방법뿐이었다. 때문에 종종 생태계에 악영향을 미칠 민감한 해역에 댐을 세우기도 했다.

미국 오션리뉴어블파워(ORPC)의 '타이드젠(TidGen)'은 다르다. 수심이 깊은 만(bay)의 바닥에 설치, 조류를 방해하지 않는다. 이미 작년 여름 메인주 콥스국 베이에서 상용버전이 가동을 시작했다. 현재 타이드젠 1기의 발전량은 25가구가 활용 가능한 최대 150㎾지만 ORPC는 3~5년 내 5㎿급 모델을 선보일 계획이다. orpc.co


[파도 추적자] 수중 파력 발전

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파력은 조력보다 더 많은 국가에서 활용할 수 있는 에너지다.

하지만 힘이 세서 해수면에 띄워놓는 파력발전기들은 폭풍이 몰아치는 거친 파도를 견딜 내구성이 요구된다.

영국 런던 소재 40사우스에너지의 파력에너지 컨버터는 모든 시스템을 수중에 설치, 파력의 파괴력을 피하면서 발전을 한다. 해저에 계류시킨 파이프 형태의 하단부와 부이 역할을 하는 상단부가 특수 레일(rail)을 통해 피라미드 모양으로 연결돼 있는데 파력에 의해 부이가 상하로 움직일 때 레일이 늘어나는 물리적 운동을 전력으로 변환한다. 이 회사는 올 여름 150㎾급 R115 모델을 이탈리아 토스카나 해역에 설치할 예정이며 인도와 영국에서의 파일럿 시스템 운영과 2㎿급 R1300 모델 개발에도 만전을 기하고 있다. 40southenergy.com

기상천외 발전 아이디어
에너지 독립을 이루려면 아주 대담하고, 기이한 아이디어도 필요하다. 누군가 어딘가에서 현실화를 위해 연구에 매진하고 있는 12가지 아이템을 소개한다.









압전소자 (piezoelectric element) 압력을 가하면 전기가 발생하는 소자.

파퓰러사이언스
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