○ 현재 국내에서 전력을 생산하기 위해서 사용되는 방식은 원자력, 화력, 수력발전
의 3가지 방법이 주로 사용되고 있으며, 가장 큰 비중을 차지하고 있는 것은 화
력발전임. 화력발전의 경우 화석연료를 사용하여 전력을 생산하는 방식이므로 발전 과정에 온실가스 배출 등의 환경오염 문제가 유발되고 있음
○ 다음〈표 1〉의 1인당 연간 전력 소비량을 나타내고 있는데, 여기에서 보면 미 국의 소비가 가장 많은 28,828억kWh이며, 다음이 프랑스, 일본, 캐나다, 이탈리 아 그리고 한국 순임
○ 우리나라의 연간 전력 소비량은 세계적으로 상위권에 랭크되어 있으며, 이를 충 당하기 위한 화력발전 비중이 높아 CO2의 배출량도 세계 10위에 해당함
〈표 1〉1인당 연간 전력 소비량
나라 캐나다 스웨덴 미국 프랑스 일본 대만 이탈리아 한국 총소비량
(억kWh) 4,424 1,297 28,828 8,558 6,866 852 2,280 1,465
1인당 연간
소비량(kWh) 15,561 14,590 6,203 6,203 5,510 4,575 4,016 3,297 자료 : 경동대학교 해양심층수학과 내부자료
○ 또한 교토의정서 발효로 인해 우리나라도 온실가스 배출량을 감소시켜야 하므로 서 국가적인 차원에서 신재생 에너지의 개발 및 이용을 확대하고자 하고 있음
○ 이에 온실가스 감축을 위한 정부의 노력은 신재생에너지에 관한 신기술을 개발 하고, 이 기술에 대한 보급률을 ‘06년 2.24%에서 2030년까지 11%까지 확대하는 것을 주목표로 하고 있으며, 이에 따라 에너지 공급의 탈 화석화를 실현하는 것 등을 주요내용으로 하는 국가에너지기본계획을 수립하여 추진 중에 있음
○ 동 계획에는 잠재력이 큰 해양에너지를 이용한 파력, 조력, 심층수 열에너지 자 원화 등에 관한 기술개발이 중장기적 과제로 포함되어 있음
○ 중장기적 과제 중 심층수 열에너지 자원화 기술은 해양을 이용한 저탄소․녹색 성장을 위한 에너지화로 최근 국내외에서 크게 관심을 보이는 분야인데, 여기에 는 해양온도차 발전과 해수를 이용한 냉난방에 관한 연구가 포함됨
- 우선 해양을 이용한 저탄소․녹색성장을 위한 에너지화로 최근에 관심을 보이
는 분야로는 해양온도차 발전을 들 수 있겠는데, 이 해양온도차 발전은 심층수 와 표층수의 온도 차이를 이용하여 에너지화 시키는 방식임
- 한편 해양심층수를 이용한 해수 냉난방이 있는데, 이는 여름에는 대기보다 낮은
수온인 해양열을 이용하여 냉방을 하는 형식이고, 겨울에는 대기보다 높은 해양 열의 성질을 이용하여 난방에 적용하는 방식임
○ 선진국에서 이루어진 연구결과를 보면 여름철에 심층수를 활용한 냉방시스템, 겨울에는 표층수를 이용한 난방시스템을 적절히 이용하면 전기 및 보일러 사용 에 비해 약 70% 정도의 에너지 절감효과를 기대할 수 있을 것으로 판단됨
○ 에너지 절감 및 유류가격의 상승 등으로 인해 선진국에서는 해수 열에너지 개발 을 적극적으로 추진하고 있음. 이중에서도 프랑스, 일본, 미국 등 여러 국가들에 서는 벌써 상업적으로 심층수를 이용한 에너지화에 성공한 경우도 있음
○ 우리나라의 경우에는 동해안에 무한 청정 에너지자원인 심층수를 보유하고 있을 뿐만 아니라, 연간 약 1억 2천만 톤~98억 9천만 톤2) 가량의 발전소 온배수가 배 출되고 있기 때문에 온도차 발전의 적지로 보고 있음
○ 또한 심층수의 경우에는 자원이 무제할 뿐만 아니라, 담수 및 각종 물질 분해가 가능하고, 설비를 할 경우 초기시설비가 타 산업에 비해 클 뿐이지 그 외 추가 적인 비용 부담이 적다는 것이 가장 큰 장점임
- 한편 발전에 사용되어지고 난 후의 해수는 식료품 및 농수산사업 등에 사용되
어지므로 지역특화 사업에도 도움을 줄 수 있을 것으로 판단됨
- 그리고 심층수 열에너지 개발을 통하여 에너지자원화에 성공할 경우 호텔 및
리조트 등의 관광 및 휴양형 대형건물에서 발생하는 화석연료 사용으로 인한 대기오염을 감소시킬 수 있으며, 경영비도 절감할 수 있을 것임
○ 해양심층수를 에너지 자원으로 이용한다면 제2차 오염물질이 타 발전에 비해 적 게 생산되고, 계속되는 유류비의 상승으로 인해 타 에너지산업과 비교해 경쟁력 확보가 가능할 것으로 판단됨. 또한 세계적으로도 이 분야에 대한 연구가 많지 않은 상황에서 기술개발이 이루어진다면, 타 국가로의 수출이 가능하다는 것이 가장 큰 장점이라고 할 수 있음
- 이외에도 신재생에너지 분야의 기술력 강화효과와 더불어 이산화탄소 저감 및
배출권 확보가 가능함
○ 하지만 본 연구는 선진국과 비교해 국내에서는 관심도가 아직까지 낮으며 또한, 해수를 이용한 열에너지 자원화에 관한 관련 분야의 연구가 미흡하므로, 차후 환경문제와 화석연료의 가격상승에 대비하여 국내의 기술개발이 시급한 상황임
○ 또한 우리나라에서 해양심층수와 관련된 사업은 아직까지 초보적인 수준에서 벗 어나지 못하고 있음
- 해양심층수를 이용한 산업은 생수와 음료, 식품, 화장품 등 일부사업에만 한정
되어 있고, 다른 산업에서는 심층수를 이용하는 것이 전무하다고 할 수 있음
○ 해수를 이용한 에너지화 분야는 기존시스템과 비교해 초기투자비가 많이 소요되 므로, 향후 보급확대에 큰 장애요인으로 작용할 수 있음. 그러므로 비용저감을 위한 기술개발은 반드시 필요한 상황임
○ 본 연구에서는 해수를 이용한 에너지화와 관련된 주요 핵심요소(열펌프, 취수관, 취수기술 등)에 대한 기술개발 및 연구 상황 그리고 한국의 기술 수준 등과 더 불어 동해안에서 해양심층수를 이용한 온도차 발전과 해수 냉난방에 대한 후보 지역을 조사하여 경제적인 타당성을 평가하는 것을 최종목적으로 삼고 있음