“안 쓸 이유가 없다” 친환경성∙경제성 두마리 토끼 다 잡은 ‘소수력발전’

[이넷뉴스 김규민  기자] 2023년부터 국내에서 소수력(小水力) 발전을 이용한 그린수소 생산이 가능해질 것으로 전망되는 가운데, 소수력 발전에 대한 관심이 높아지고 있다.

21일 환경부는 한국수자원공사와 경기도 성남 광역정수장에서 정수장의 소수력 발전을 이용해 친환경 수소를 만드는 ‘그린수소 실증시설 착공식’을 열고, 이를 전국으로 확대하겠다는 계획을 밝혔다.

이 사업은 재생에너지인 소수력 발전을 활용한 국내 첫 사례로, 기후대응기금 예산 30억 8천만 원이 투입된다.

팔당호 취수원에서 정수장으로 물이 보내지는 과정에서 수압이 발생하는데, 성남 광역정수장에는 이를 활용할 수 있는 0.7메가와트(MW) 규모의 소수력 발전기기가 있다. 이를 이용해 정수장의 물을 전기 분해하면 연간 약 69톤의 그린수소가 생산된다.

◇ 소수력발전이란 무엇

그렇다면 소수력발전이란 무엇일까.

수력발전은 높은 곳에 위치한 하천 또는 저수지에서 물을 떨어뜨려 수력을 이용해 수차를 돌리고, 수차와 연결된 발전기로 전력을 생산하는 것을 말한다. 소수력발전의 작동 원리는 수력발전과 같다.

그러나 소수력발전은 비교적 작은 물의 양을 이용해 전력 생산이 가능하다는 장점이 있다. 소규모 물을 유도해 저낙차 터빈을 이용하는 것이다.

우리나라에서는 2003년 이전에는 3,000킬로와트(kW) 미만의 시설만 소수력발전으로 인정했다. 그러나 2003년 법 개정을 계기로 10,000kW 미만의 소규모수력발전이 모두 소수력발전에 속하게 됐다.

일반적으로는 설비용량 1,000킬로와트(Kw)에서 10메가와트(MW)는 소수력발전, 10MW~100MW는 중수력발전, 100MW 이상은 대수력발전으로 구분하고 있다.

소수력발전 생산 방식은 크게 세 가지로 나뉜다. ▲하천의 상∙중류에 수로를 낸 뒤, 지나가는 물의 힘으로 발전기를 가동하는 ‘수로식 발전’ ▲하천의 중∙하류에 인공적으로 만든 댐에서 물을 떨어트려 전력을 생산하는 ‘댐식 발전’ ▲ 상류에 댐을 만들고 반대편 산에 터널을 뚫어 낙차로 터빈을 가동하는 ‘터널식 발전’이 그것이다. ‘터널식 발전’의 대표적인 예로는 강원도 화천군의 화천수력발전소가 있다.

◇ 소수력발전을 확대해야 하는 이유

소수력발전은 뛰어난 친환경성을 자랑한다. 대규모의 부지를 필요로 하지 않기 때문에 주변 환경에 영향을 거의 미치지 않으면서 건설이 가능하다. 또한, 계획부터 설계, 건설을 다른 재생에너지 발전보다 빠르게 진행할 수 있다.

또한, 1킬로와트시(kWh)의 전력을 생산할 때 이산화탄소는 11.3그램(g)밖에 배출되지 않는다. 미세먼지와 대기오염의 주범인 질소산화물(NOx)과 유황산화물(Sox)을 배출하지 않아 친환경적이면서도 동시에 전력을 생산하는 데 드는 시간이 매우 짧다. 5분 이내 전력 공급이 가능하다.

물을 이용해 에너지를 생산하기 때문에 자원 고갈의 위험이 없고, 원자재 가격 상승에 대한 부담도 없다. 아울러 작은 규모로도 지역의 전력화를 증진하고, 농업∙지역산업 운영에도 도움이 될 수 있다.

우리나라는 1982년부터 소수력발전 지원사업을 시작해왔다. 현재까지 총 30개가량의 소수력발전소가 설치됐으며, 연간 전력 생산량은 1억kWh에 이른다.

현재 우리나라에서 가동 중인 수력발전소 중 소수력발전소는 괴산소수력발전소(2.6MW), 보성강수력발전소(4.5MW) 두 곳이 있다. 양수발전소 중 소수력발전소는 무주(0.4MW), 양양(1.4MW), 산청(1.0MW), 예천(0.9MW)이 있다.

이러한 소수력발전은 성장 잠재력도 매우 높은 것으로 판단되고 있다. 우리나라의 소수력발전 잠재력은 약 1,500MW에 달한다.

특히, 제2차 전력혁명으로 불리는 스마트그리드가 발달함에 따라 소수력발전에 대한 접근성도 높아질 것으로 전망된다.

한화진 환경부 장관은 소수력발전을 전국적으로 확대하겠다는 계획을 밝혔다. 한 장관은 “이번 성남 광역정수장 소수력을 활용한 그린수소 실증사업을 차질없이 구축하고 모범사례로 삼아 전국으로 확대할 계획”이라고 말했다.

국내 첫 소수력발전을 이용한 친환경 수소 생산을 통해 소수력발전이 확대될 수 있을 것인지 귀추가 주목된다.

[이넷뉴스=김규민  기자] news@enetnews.co.kr