“한반도 조력자원 개발 타당성 검토(산업자원부 2006)” 보고서에 의하면 현재 사 업이 추진되고 있는 가로림만, 인천만, 강화 지역 외에 새만금과 천수만도 조력에너 지 개발 가능성이 높은 것으로 제시하고 있다. 이에 본 보고서에서는 “한반도 조력 자원 개발 타당성 검토” 보고서에서 제시하고 있는 이들 지역에서의 조력발전 개발 안에 대해 정리하였다.
가. 새만금
전라북도 군산과 부안사이의 새만금 방조제 일대 해역도 조력발전 후보지로 평가 받고 있다. 기존 방조제를 이용한 시공방법을 이용하여 가물막이 공사를 시공 시 공사비 절감에 유리할 것이다. 기존 방조제가 있어 따로 조력댐 공사를 할 필요가 없을 뿐만 아니라 해수 유입이 원활하여 새만금 방조제 공사에 따른 환경 개선에도 영향을 줄 수 있을 것으로 기대되고 있다. 새만금 조력발전소 후보지는 비음도와 야미도 사이의 방조제 구간의 수심이 다른 구간보다 구조물설치에 유리하고, 신시 도와 북가력도 사이의 방조제 체제구간 역시 수심이 다른 구간보다 충분히 구조물 설치에 유리하다 판단된다. 새만금 지역은 평균대조차가 5.32m로 시설용량 360MW 급의 소규모 개발과 시설용량 600MW급의 대규모 개발이 가능한 것으로 평가된 바 있다. <그림 3.18>과 같이 소규모로 개발하는 경우 내수면 면적은 185km²이며, 이 때 수차발전기는 20MW급 18대가 설치되는 것이 경제적인 것으로 제시되었다. 한 편 <그림 3.19>와 같이 대규모로 개발하는 경우 내수면 면적은 405km²가 되며, 이 때 수차발전기는 20MW급 30대가 설치되는 것으로 제시된 바 있다.
<그림 3.18> 새만금 조력발전 소규모(360MW) 안
<그림 3.19> 새만금 조력발전 대규모(600MW) 안
나. 천수만
안면도와 홍성군 사이에 남․북으로 길게 위치한 천해의 만인 천수만 지역도 조 력발전 후보지로 제시되었다. 이 지역의 평균대조차는 5.91m인 것으로 나타났으며, 천수만 해역에서 조력에너지를 개발하는 경우 <그림 3.20>과 같이 충청남도 태안 군 천수만 장고도와 학성리 일대의 해역에 발전소를 건설하는 것이 타당한 것으로 제안되었다. 이때의 내수면 면적은 146km²가 되며, 20MW급 수차발전기를 36대 설 치하여 시설용량 600MW급의 조력발전소 건설이 가능할 것으로 보고된 바 있다(산 업자원부, 2006).
<그림 3.20> 천수만 조력발전 안
제4절 국내외 조력발전소 현황 요약
현재 외국에서 운영 중인 대표적인 조력발전소의 입지여건 및 현황을 <표 3.2>
에 정리하였다. 랑스 조력발전소의 경우에는 약 97%의 가동율을 나타내는 것으로 알려져 있으며, 평균이용률은 약 29% 정도인 것으로 보고되고 있다. 그 외 외국의 다른 조력발전소의 경우에도 21～34% 정도의 평균이용률을 나타내고 있다.
국내에서 조력발전소가 건설 중인 시화조력발전소를 비롯하여 조력발전소 건설 추진이 가시화된 가로림, 강화, 인천만 조력발전소의 입지여건 및 현황은 <표 3.3>
에 정리하였다. 가로림 조력발전소의 경우에는 기본설계, 강화 및 인천만 조력발전 소의 경우에는 예비타당성조사까지 수행완료된 단계이므로 본 보고서에서는 2008년 말 기준으로 참고가능한 자료를 활용하여 정리하였다.
<표 3.2> 해외조력발전소 입지여건 및 현황
항 목 단위 랑스 (Rance)
아나폴리스 (Annapolis)
키스라야 구바 (Kislaya Guba)
지앙시아 (Jiangxia) 위 치 - Bretagne
프랑스
Nova Scotia 캐나다
Murmansk 러시아
Zhejiang 중국 최대 조차 m 13.5 8.7 3.9 8.39
방조제연장 ㎞ 0.75 - 0.15 -
시설 용량 MW 240 20 0.4 3.2 준공 년도 년 1966 1984 1968 1980~1985 연간발전량 GWh 544 50 1.2 6.0
설비이용율 % 29 29 34 21
발전 방식 - 복류식
양수가능 단류식 복류식 복류식
<표 3.3> 국내 조력발전 개발 추진 지역 입지 여건 및 계획현황
구 분 단위 시화호 가로림 강화 인천만
대조차 m 7.8 6.6 7.7 7.3
평균조차 m 5.6 4.7 5.3 5.5
조지면적 ㎢ 43 96 82.5 157
방조제 개수 - 1
(기존 방조제 활용)
(방조제 건설1 ) 4
(방조제 건설) 3 (방조제 건설) 방조제연장 m 11,200 2,053 7,316 17,218
설비용량 MW 254 (25.4MW×10기)
520 (26MW×20기)
812.8 (25.4MW×32기)
1,440 (30MW×48기) 정격낙차 m 5.82m 4.99m 5.82m 5.3m 수문 규격 - 15.3m(B)
12.0m(H)
12m(B) 12m(H)
19.3m(B) 24.0m(H)
16.5m(B) 11.5m(H) 수문 수 - 8문 12문 24문 48문
발전방식 - 창조식 낙조식 낙조식 낙조식
관련발전사 - 한국수자원공사 한국서부발전 한국중부발전 한국수력원자력 추진현황
(2008년 기준) -
공사 진행중 (2010년 완공예정)
실시설계 중 타당성조사 진행중
R&D사업 진행중 (주: 가로림 조력발전은 기본설계자료, 강화 및 인천만 조력발전은 예비타당성조사
자료에 근거한 것임)
제4장 조력발전의 특성
제1절 조력발전시스템의 구성
조력발전시스템은 일반적으로 발전을 위한 수차발전기와 수차발전기가 설치되는 발전구조물, 수문과 수문구조물 및 조지를 형성하기 위한 방조제(또는 조력댐)로 구 성된다. 또한 발전과는 직접적인 관계되지는 않지만 선박의 통행을 위한 통선문이 설치되기도 한다. <그림 4.1>～<그림 4.3>은 각각 수차 및 수차구조물, 수문 및 수 문구조물, 그리고 방조제의 단면 예를 제시한 것이다.
<그림 4.1> 수차 및 수차구조물 예
<그림 4.2> 수문 및 수문구조물 단면 예
<그림 4.3> 방조제 단면 예