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많은 관심 부탁드립니다.

일본 지진 피해가 어서 복구되기를 바라며...

이제는 신재생에너지다!

EBS <다큐10+> 친환경 재생 에너지 3부작

 

1편 태양열발전 : 3월 22일(화) 밤 11시 20분 방송

2편 지열발전 : 3월 29일(화) 밤 11시 10분 방송

3편 해양에너지 : 4월 5일(화) 밤 11시 10분 방송

기획 : EBS 외주제작부 권혁미 PD (02-526-2568)

녹음연출 : EBS 외주제작부 김래경 PD

유가 급등, 일본 원전 안정성 논란 등 에너지에 관한 논의가 끊이지 않는 가운데, EBS는 대표적인 그린에너지 3가지를 살펴보는 다큐멘터리를 방송한다.

3월 22일부터 3주간 화요일 밤에 방송될 EBS <다큐10+> ‘친환경 재생 에너지 특집 3부작’은 태양열발전, 지열발전, 해양에너지 등 인류의 생존이 걸린 신재생에너지원에 대해 소개한다.

지구 온난화의 주범으로 지목된 화석연료의 사용을 줄이면서도 현대의 전력수요를 만족시키는 원자력 에너지는 최근 여러 나라에서 각광 받으며 새로운 청정에너지의 가능성을 보여주는 듯 했다. 그러나 일본 대지진으로 시작된 후쿠시마 원전사고는 원자력 에너지에 대한 논란을 재점화시켰다. 결국 실제로 담보된 안전성을 지닌 유일한 에너지원인 재생에너지에 대한 관심이 더욱 높아질 수밖에 없는 상황이다.  전 세계적인 인구 증가로 에너지 소비는 계속 늘고 있다. 중국과 인도 같은 신흥 산업국의 급속한 경제발전은 에너지 소비를 더욱 부추긴다. 하지만 유한한 화석연료로는 폭발적으로 증가하는 에너지 수요를 감당할 수 없다. 무분별한 화석연료 사용으로 인한 지구 온난화와 기상이변은 이미 심각한 수준을 넘어섰다. 이에 위기의식을 느낀 각국 정부는 탄소 배출을 제한하고 대체에너지 개발에 고심하고 있다. 환경에 미치는 영향, 경제에 미치는 영향을 최소화하면서 아무리 써도 고갈되지 않고 믿을 수 있으며 깨끗한 에너지원, 즉 신재생에너지에 대한 관심은 이제 인류의 생존이 걸린 문제다. <친환경 녹색기술> 3부작에서는 신재생에너지 시장을 선점하기 위한 치열한 각축전을 소개한다.  1편 <태양열발전>편에서는 네바다 솔라 원으로 대표되는 태양열 발전의 현주소와 태양에너지의 한계를 극복하기 위한 각국의 노력을 엿볼 수 있다. 제2 편에서는 지구 내부의 에너지를 활용하는 <지열발전>, 제 3편 <해양에너지>에서는 무한한 바다의 힘을 이용한 조류, 파력 발전의 현재를 살펴보고 인류의 대체 에너지 원으로서의 미래 가능성을 조망해본다.

부제: 제1편 태양열발전

원제: Eco Engineering: Sun Engine (National Geographic)

방송: 2011년 3월 22일 (화) 밤 11시 20분

 태양전지라고 하면 흔히 지붕 옥상에 설치하는 태양광전지를 떠올리지만 태양광 발전과 태양열 발전은 다르다. 태양광 발전은 물질이 빛을 흡수하면 표면에서 전자가 생겨 전기가 발생하는 광전효과를 이용, 직접적으로 전기를 생산하는 방식이다. 좁은 면적에 설치가 가능하고 긴 수명과 저렴한 유지, 보수비용은 장점이지만 에너지전환효율이 낮고(최대 약 20%) 첨단기술이라 설치비가 비싸다는 단점이 있다. 반면 태양열 발전은 화력발전소처럼 증기 터빈을 돌려 전기를 생산하는 원리는 같다. 다만 화석연료가 아니라 태양열로 증기를 만들기 때문에 온실가스 배출이 없고 연료비도 들지 않는다.

 태양열 발전소는 크게 집열부, 축열부, 이용부로 나뉜다. 집열부는 반사거울로 태양에너지를 한 곳에 모아 열로 변환한다. 축열부는 이 열을 필요할 때 쓰도록 저장해준다. 이용부는 급탕, 냉난방 발전을 위해 이 열을 공급한다. 제일 중요한 건 열을 모으고 저장하는 기술이다. 태양열을 모으는 방식도 평판 형, 진공관 형부터 포물면 홈통 형(파라볼릭 트로프), 접시 형 (솔라 디시), 타워 형(솔라 타워)까지 다양하다. 이 중 경제성이 가장 높은 것은 현재 미국 네바다 솔라 원의 포물면 홈통 방식이다. 포물면으로 된 반사거울이 직사광선을 한 지점에 모아주므로 에너지 밀도가 높고 전환효율이 뛰어나다. 태양열 발전은 태양광 전지에 비해 저렴하고 에너지 전환효율도 두 배 이상 높다. 용융소금 등을 이용한 열저장 기술이 발달하면 밤이나 흐린 날에도 발전이 가능하다. 하지만 사막처럼 일사량이 풍부한 지역에만 설치할 수 있고 대규모 설치 면적이 필요하다는 건 단점이다.

 초기투자비용이 많이 들고 기술보완을 해야 하는 등 상용화의 걸림돌은 아직 남아있지만 장기적으로 볼 때 태양열 발전은 연료비가 전혀 들지 않고 환경에도 이로운 유망산업이다. 스페인 아시오나社가 미국 네바다 주에 건설한 솔라 원 프로젝트부터 이탈리아 국립 신기술 자원 환경 공사(ENEA)의 용융 소금 연구, 유럽 최대의 솔라 타워 연구소인 스페인의 PSA, 미국 오스라社가 저차원 기술로 생산단가를 대폭 낮춰 호주에 설치한 선형 프레넬 렌즈

방송 제 2편. 지열발전

(Eco Engineering : Geothermal)

방송: 2011년 3월 29일 (화) 밤 11시 10분

<개요>

화석연료 고갈과 지구온난화에 대한 우려로 최근 몇 년 재생에너지에 대한 관심은 크게 높아졌다. 지열은 대체에너지로서 태양열이나 풍력, 조력에 비해 관심도가 낮은 편이다. 하지만 많은 전문가들은 지열발전의 활용 가능성에 높은 점수를 준다. 흐린 날에는 발전이 어려운 태양열, 바람이 멎으면 발전도 멈추는 풍력과 달리 하루 24시간, 1년 365일 발전이 가능하기 때문이다. 이미 지열자원을 대규모로 활용하고 있는 나라도 있다. 대서양 중앙해령 위에 자리 잡아 화산활동이 활발한 아이슬란드다. 아이슬란드는 전력 대부분을 수력이나 지열발전으로 생산한다. 40년 연구와 투자의 산물이다. 미국 캘리포니아엔 ‘가이저스’란 이름의 지열발전 단지가 있다. 전성기였던 1980년대 중반엔 발전소 23곳에서 2100메가와트의 전력을 생산했지만 지하에서 올라오는 수증기의 양이 급감하며 가이저스는 위기를 맞았다. 전력생산량이 줄어드는 걸 막기 위해 가이저스는 지하 저수지에 물을 넣어주고, 새로운 시추공을 뚫고 있다. 지열자원의 최대 문제 중 하나는 현재 기술로 발전이 가능한 곳이 지표면의 10%도 안 된다는 점이다. 화산활동이 활발하지 않은 곳에서도 지열발전을 가능하게 만들기 위해 술츠 프로젝트는 EGS(고도지열시스템) 방식의 발전소를 시험 가동하고 있다. 뜨거운 암반 위에 인공 저수지를 만들고 물을 주입해 데우는 방식이다. 지열발전의 또 다른 문제점인 높은 시추비용을 해결하기 위해서는 새로운 방식의 드릴이 연구되고 있다. 고온의 불꽃으로 암반을 뚫는 드릴이다.

세계의 전력수요는 1년에 10조 와트. 그 수요의 90%는 화석연료와 원자력 발전이 담당하고 있다. 하지만 지열발전이 상용화되면 세계 각국은 공짜 에너지원을 이용해 오염물질이 거의 없는 전력생산을 할 수 있을 것이다.

제3편 해양에너지

원제: Eco Engineering : Electric Ocean(National Geographic)

방송: 2011년 4월 5일 (화) 밤 11시 10분

 바다는 엄청난 에너지원이다. 지금의 녹색기술만으로는 장기적으로 온실가스를 충분히 감축할 수 없고, 화석연료를 완전히 대체하기도 힘들다. 그런데 조력, 조류, 파력 같은 해양에너지는 풍력, 태양열과는 달리 24시간 전기를 생산할 수 있다. 예측가능하고 신뢰할 수 있는 자원이다. 게다가 아직 뚜렷한 선두 기업이 없고 기술개발의 여지가 많다. 이런 점 때문에 지금 전 세계는 해양에너지에 주목하고 있다. 조류발전과 파력발전으로 해양에너지를 선점하려는 세 팀을 통해 해양발전기술의 현주소를 알아보자.

 조력발전은 밀물 때 바닷물을 댐에 가뒀다가 썰물 때 흘려보내면서 낙차를 이용해 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식이다. 반면 조류발전은 바닷물을 가두지 않고 유속이 빠른 곳에 터빈을 설치해 그 힘으로 전기를 생산한다. 환경에 미치는 영향이 적고 선박과 어류의 이동에 큰 지장을 주지 않으며 미관을 해치지도 않는다. 조류 발전에서 가장 앞선 영국에서는 마린 커런트 터빈 사가 ‘시젠(SeaGen)’ 프로젝트로 1.2MW급(2기) 조류발전설비 설치에 성공했다. 미국의 신재생에너지 기업인 버던트 파워는 2006년부터 2년 여간 뉴욕 이스트 강에 조류발전용 터빈 6개를 설치, 인근시설에 전력을 공급하는데 성공했다.

 파도가 칠 때 생기는 에너지를 모으는 파력발전도 아직 초기단계다. 수많은 방식이 연구되고 있지만 세계 최초로 상용화에 성공한 팀은 영국의 ‘펠라미스’다. 바다뱀의 이름을 딴, ‘펠라미스’란 장치는 2.25MW급 발전 장치로 2008년 포르투갈 해안에서 상용화에 성공했다. 펠라미스는 원통을 길게 연결해 각각의 원통이 엔진 역할을 한다. 즉, 파도가 출렁일 때마다 이 이음매가 상하좌우로 접혔다가 펼쳐지는 힘을 이용해 전기를 생산한다. 이런 신기술이 계속 발전하면 앞으로 지구 에너지원에 큰 변화가 생길 것이다. 방식까지, 태양열 발전의 현주소를 알아보자.