[신재생 12에너지s] '열'일 하는 태양

  • 등록 2018-12-07 오전 6:00:00

    수정 2018-12-07 오전 6:00:00

잠깐 동심으로 돌아가 동화 한 편 감상하자.



이번에 다룰 신재생에너지가 무엇일지 감잡힐 것이다.

바로 태양이다. (태양이 아니다)

태양열에너지는 말 그대로 태양에서 나오는 ‘열’을 에너지로 활용하는 것이다.

태양열의 활용 원리를 쉽게 알 수 있는 모습은 이렇다.

전국체전 성화를 채화하는 계룡한라 선녀. (사진=뉴시스)


일반적으로 가정용 온수 및 난방에 많이 사용하는 모습을 볼 수 있다. (시골 가면 집 지붕에 동그란 원통 같은 것이 있는 것을 많이 볼 수 있다. 이게 ‘집열부’다)

태양열 난방 개념도. (그림=한국에너지공단)


하지만 태양열은 난방에만 쓰는 것이 아니라 발전용으로도 사용한다.

태양열을 거울로 반사, 한 곳에 집중시켜 매우 높은 밀도로 얻어진 열에너지로 물을 데워 그 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는다.

발전방식은 크게 네가지로 나뉜다.

첫째, 태양열 발전탑 방식은 주변에 설치된 거울로 태양열을 반사해 중앙에 있는 탑으로 보내 열을 모아 발전한다.

둘째, 포물선형 거울 태양열 발전은 포물선형 거울로 녹은 소금 등의 냉각재가 흐르는 관을 가열하고 관을 통과해 뜨거워진 냉각재로 물을 끓여 터빈을 돌리는 방식이다.

셋째, 축열식 태양열 발전은 태양열을 모아 소금을 녹여 탱크에 저장한 뒤 액체 소금의 열을 이용해 터빈을 돌려 발전한다. 해가 보이지 않는 밤이나 흐린 날에도 발전할 수 있다고 한다.

넷째, 태양열 열전 발전은 열전발전기를 이용해 터빈 없이 태양열로부터 바로 전력을 얻을 수 있는 방식이다.

현존하는 가장 큰 규모의 태양열 발전설비는 미국 캘리포니아 모하비 사막에 있는 ‘아이밴파 발전소’로 약 400㎿의 전력 생산이 가능하다.

이렇게 생겼다. (사진=asiaadam 유튜브 캡처)


영상도 보자. 압도적 재미 아니 규모를 느낄 수 있다.



우리나라는 대구에 태양열 발전 ‘시설’이 있다.

맞다 말 그대로 ‘시설’이다. 왜냐면 처음 계획과 달리 발전소로서 기능이 너무 미미하기 때문이다.

116억 5000만원을 들여 2011년 가동에 들어간 이 ‘시설’은 200㎾급 발전설비를 갖췄지만 피크로 가동해도 하루 45~50㎾밖에 생산하지 못하고 있다. 연간(발전 가능일 90~100일)으로 확대해도 4500~5000㎾에 불과하다. 반면 시설 가동에 사용하는 전기는 4만~5만㎾나 된다.

배보다 배꼽이 더 큰 상황. (그림=문화로 한국어 배움 페이스북)


그래서 현재는 발전소로서 구실보다 연구‘시설’로 운영되고 있는 것으로 알려졌다.

사실 태양열에너지는 구름이 많거나 흐린 날, 밤에는 얻기 힘들기 때문에 백업 전원이 필요한 것은 단점이다. 하지만,

태양이 없어지지 않는 한 영구히 얻을 수 있고 유지관리비도 적게 들며, 무엇보다 환경오염을 전혀 발생시키지 않는 등 장점이 많은 에너지이기 때문에 관심의 끈을 놓지 말아야 할 것이다.



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태양열에너지는 생활용품에서 쓰이기도 하는데 이를 가장 잘 보여준 방송 에피소드가 있다.

일명 ‘김건모 태양열 라면 사망 사건’.

이 때까지도 라면이 장렬히 사망하게 될 거라고는 상상도 못했다. (사진=SBS ‘미운우리새끼’ 캡처)


여기서 김건모가 사용하고 있는 것이 ‘쉐플러 태양열 조리기’이다.

독일의 물리학자 볼프강 쉐플러의 이름을 따서 명명된 이 조리기는 ‘햇빛 아궁이’로도 불린다.

그냥 시골 아저씨같은 이 분이 개발했다. (사진=BRIDGE TV 캡처)


따로 조작하지 않아도 스스로 태양을 쫓아다니며, 반사판 면적이 약 2.0㎡ 정도로 초점의 최고 온도는 약 400~700℃이다.

우리나라의 맑은 날씨를 기준으로 1ℓ의 물을 끓이는데 4분 안팎 걸린다.

제품 수명은 10년 이상으로, 제작비는 우리 돈으로 20만원 안팎인 것으로 알려져 있다.

쉐플러는 자원과 연료부족으로 고통 받는 제3세계 사람들이 마음껏 이용할 수 있도록 특허권을 내지 않고 제조법과 사용법을 가르쳤다. 이를 배운 인도의 디팍 가디아와 부인 시런이 인도에서 보급에 나서며 굶주림을 해결하는 데 큰 공헌을 했다.

‘인도 여성의 구원자’로도 불리는데 이는 인도 여성들이 음식조리를 위한 땔감을 구하러 나갔다가 성범죄를 당하거나 야생동물에게 습격 받았던 위험을 줄여줬기 때문이다.

인도 남부 티푸파티시에 있는 티루몰라 사원에서는 106개의 태양집열 접시판으로 구성된 쉐플러 조리기 하나로 한 끼에 3만명, 하루 최대 10만명 분의 식사를 해결해 기네스북에 오르기도 했다.

To be continued...

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