2015년 25MW급 건설 계획… 다이아프램 ‘핵심’
소금량이 다른 두 종류의 물, 즉 소금량이 적은 강물과 소금량이 많은 바닷물이 만나면 물은 소금량이 높은 쪽으로 빨려 들어가면서 압력 차이가 난다. 이 압력 차이를 이용한 발전소가 사상 처음으로 선을 보이는 개통식에서 메테 마리트(Mette Marit) 노르웨이 왕세자비, 테르제 리스 요한센 노르웨이 석유 및 에너지 장관, 노르웨이 국영기업인 스타트크라프트 경영진들은 세계 최초 삼투압 발전소에서 생산한 전력으로 끓인 물을 종이컵에 담아 차를 마시면서 매스컴의 조명을 받았다.
삼투압발전소는 노르웨이 수도인 오슬로에서 약 60km 떨어진 토프테(Tofte)에 조성됐다. 이곳은 오슬로 ‘피요르드’에 속한다. 피요르드(Fjord)는 빙하로 인해 침식돼 만들어진 U자, V자 형태의 계곡에 바닷물이 유입되어 형성된 하구로 내륙을 관통하는 만이다. 이곳은 삼투압 발전소를 짓는데 최적조건을 갖고 있다.
이 발전원리는 자연의 이치에 따른 것이다. 두 종류의 물이 만나서 큰 통처럼 둥근 다이아프램으로 도착하면 물은 분리된다. 다이아프램에서는 오직 민물만 통과되고 그 때 바닷물이 이 물을 빨아들인다. 이유는 바닷물에는 소금량이 많아 맑은 물이 적어서 양쪽 물은 균형을 이루기 위해서 서로 작용한다. 이때 민물과 바닷물의 양은 늘어나고 압력의 차이가 높아진다. 여기서 형성된 삼투압은 터빈에 연결되어 전력을 생산할 수 있다. 이 차압은 120미터 높이에서 떨어지는 폭포의 압력과 같다.
발전소 프로젝트 책임자인 스킬하겐은 “이 기술의 장점은 최고의 친환경 기술로, 더 이상 친환경적인 기술이 없는 것”이라고 말하고 있다.
풍력, 태양, 조력은 기후 영향을 많이 받는 편이지만 삼투압 발전은 기후 영향을 받지 않아 에너지 생산량이 늘 같고 강 델타지역의 지하에 설치 가능하다. 스타트크라프트 이노베이션 서비스는 지구상에 있는 강에서 삼투압에 적합한 강을 모두 계산하면 1600~1700TWh의 전략생산 잠재성이 있다고 보고하고 있다. 노르웨이의 경우 총 12TWh가 생산 가능한데, 이는 국가 총 전력소비량의 10%에 해당된다.
200년 지구상에 있는 총 수력발전소는 3000TWh를 생산했다. 현재 노르웨이 삼투압 발전소는 시험발전소로 이번에 가동된 토프테 발전소의 경우 주전자의 물을 끓이는 정도다.
이런 조건을 충족시키는 다이아프램 기술을 빨리 개발하는 것이 가장 큰 문제다. 유럽에서 삼투압 발전 잠재성이 있는 물의 10%를 가지고 1년에 200TWh을 발전하기 위해서는 총 7억㎡ 다이아프램이 필요하다.
하지만 다이아프램을 발전소에서 사용하면 통에 감아서 사용하므로 공간이 절약된다. WWF노르웨이의 최고 경영자인 라스무스 한센은 “삼투압은 신재생에너지 중에서 가장 밀도가 높은 에너지원”이라며 “석유, 석탄, 산이 없는 나라도 독자적으로 에너지를 생산할 수 있다”고 말한다. 바다와 인접해 있는 강이 있으면 충분하다는 것이다. 앞으로 신재생에너지믹스에서 삼투압은 중요한 에너지원이 될 것이라는 점에서 유럽 신재생에너지 전문가들간에는 이견이 없다.
이번 시험 발전소 개통을 토대로 경험을 쌓아 노르웨이는 2015년에 25MW 삼투압 발전소를 건설해 1만 가구에 전력을 공급할 계획이다. 전 세계적 삼투압발전 잠재성은 1700TWh로 유럽연합에서 생산되는 에너지의 절반에 해당한다.
서로 다른 물이 섞이면서 전력을 생산하는 삼투압 발전은 유럽에 신선한 충격을 주고 있다.
