수력양수발전타워발전소 https://youtu.be/V7igD-QcVKI

원자력 발전소를 대체할 친환경 재생에너지 발전방식 수력양수발전타워발전소 개발

전국연합뉴스 이승주 기자 |  전 세계적으로 지구를 살리기위해 탄소감축을 선포하며 각 나라마다 탄소배출권 선점에 나섯다. 우리나라도 탄소감축을 법으로 제정한 14번째 국가로서 탄소중립기본법을 제정하고 탄소중립 2050을 목표로 재생에너지 발전원을 확보하기 위해 비상이 걸렸다. 천문학적인 예산을 편성해 대비하고 있지만 뚜렸한 대안이 없는것이 문제다. 

이에 걸맞게 (주)하이드로파워글로발(대표 김성식)에서 수력양수발전타워발전소(이하 양수발전소)가 개발되면서 탄소중립 2050을 조기에 달성할 수 있게 됐다. 청정전력인 수력발전에서 획기적인 발전방식이 발명되어 중력을 최대로 이용하여 발전원 연료가 없고, 자원의 소비가 없는 발전방식으로서 CO₂ 배출이 없고 냉각수가 필요하지 않아 산업단지, 도심, 사막, 산악지형 등 입지에 제약 없이 건설이 가능한게 특징이다.

탈원전, 탈석탄, 에너지 전환, 탄소중립 2050 정책 목표를 조기에 달성할 수 있는 탄소중립 2050 정책과 그린뉴딜 핵심 산업에 속하는 재생에너지 청정전력 발전방식은 대한민국의 산업구조를 재생에너지 발전원으로 전환하고, 국내 제조업의 수출 경쟁력을 높일 수 있게 됐다.

수력양수발전타워발전소는 수차관로터빈 다단설치 발전방식으로 댐을 건설하지 않고 경사도로 형태의 양수발전타워를 건설하여 낙차를 확보하고, 수차관로터빈을 직렬 다단 조립한 관수로로 배관길이를 확보했으며 발전유량은 상하부저수조에 충진하여 펌프로 실시간 양수로 순환 사용하는 구조다.

상부저수조에 펌프로 양수한 유량은 중력, 중력가속도의 자유낙하 운동으로 일정하게 흐르는 관수로의 유량에너지를 이용하여 발전한다. 눈에 보이지 않지만 자연 상태에 존재하는 중력을 최대로 이용하는 발전방식이다.

물이 일정하게 흐르는 관수로 내의 유량은 낙차와 압력으로 흐르는데 관수로에서는 물리학의 질량보존의 법칙, 베르누이 정리에 근거하여 '위치가 다른 어느 지점이라도 유량에너지 합계는 같다'라는 기본 원리로 수차관로터빈 다단설치 발전방식의 발전원을 정의하고 있다.

다단설치 발전방식은 1개당 발전출력은 작지만 총 설비출력은 대용량이 되는 발전방식으로 30층 규모에 960개의 발전기가 장착되어 연간 94억kw의 전기를 생산한다. 이로서 탄소중립 2050정책을 성공적으로 수행할 수 있는 전형적인 재생에너지 발전방식으로 환경영향평가 제약 요소가 거의 없고, 공사 기간이 짧은게 강점이다. 

한 가지 표준제원으로 수차관로터빈 발전기 세트를 대량 생산하여 제작단가를 현저하게 낮추고, 발전소는 단일설계도로 세계 각 국가 동시에 건설하여 IPP 민자발전사업자(BOO)로 진출할 계획이다.

탄소중립기본법 제정으로 2030 NDC 2018년 기준 35% 감축이 법률의 근거로 국가, 지방자치단체, 기업이 달성해야 하는 단기의 목표가 되었다. 이를 달성할 수 있는 유일한 재생에너지 발전방식으로 수력양수발전타워발전소가 최적이다.

(주)하이드로파워글로발 김성식 대표는 "수력양수발전타워발전소를 개발하게 된 계기는 명량해전으로 유명한 진도의 울돌목에서 지주식조류발전장치 설계에서 영감을 얻어 개발하게 됐다"라며 "친환경적으로 개발한 양수발전소는 한국이 산유국 이상의 가치를 갖는 우수한 발전소로 이론적으로 완벽하게 설계했다"라고 말했다.

그러면서 "양수발전소의 개발은 국가적으로 중요한 자산으로 우리나라가 탄소중립을 선도해 나갈수 있는 절호의 기회"라며 "수력양수발전타워발전소는 24시간 풀가동이 가능하며 960개의 발전기가 연간 94억kw를 생산할 수 있다"라고 강조했다. 

양수발전소는 건설 기간이 짧고 발전량 기준으로 건설비가 저렴하며 운전율이 높아 경제성이 매우 높다. 냉각수가 필요하지 않아 실수요 지역에 건설하고 송전탑이 적게 필요하며 송전손실이 적고, 건설기술 난이도가 낮아 세계 각 국가에 동시에 건설하여 대규모 설비용량을 단기간에 증설할 수 있다.

발전방식의 핵심은 수차관로터빈과 발전기 세트를 대량으로 제작할 수 있는 설비 증설이다. 수십만 명의 일자리 창출이 가능한 산업이 형성되고, 단기간에 재생에너지 전력설비용량으로 대체할 수 있고 장기적으로 그린수소 대량생산으로 탄소중립 2050 정책 목표를 달성할 수 있다.

기업에게 탄소중립 2050 정책 수립을 지원하고, RE100 활동 가입 지원, ESG 경영활동 지원 및 유럽 등 탄소국경조정 제도의 탄소국경세를 대비하여 국내 산업 수출 경쟁력을 높이도록 지원이 가능하다.

탄소중립을 위해서는 국가의 기간산업으로 육성, 발전시키는 전략이 필요한 시점으로 국적 기술로서 기후위기 상황하에서 세계 에너지 산업 및 신산업을 주도할 청정전력 발전방식이다. 

한편 ㈜하이드로파워글로발 김성식 대표는 국내에 특허 등록은 물론 해외 각 주요국가에 특허출원 중에 있다.