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풍력, 태양광 발전의 이해와 가마니 고구마 심기 [1]

이호택(ski***) 2017-10-10 19:24:58
크게 | 작게 조회 312 | 스크랩 0 | 찬성 13 | 반대 0


탈 원전과 그에 따른 고리5,6호기 건설 중단에 따른 대체 에너지원으로써 풍력과 태양광을 들고 나왔다. 한국의 원자력 발전 기술은 세계 Top이고 작금의 보도처럼 안전이 아주 Severe한 미국과 영국에서 안전성을 인증 받기에 이른 것이다.


풍력발전과 태양광 발전에 대해서 좀 이해를 하여야 정부의 정책이 실효성이 있는지 없는지를 개인이 판단하기에 도움이 될 것이다.


풍력은 글자 그대로 바람의 운동 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 것이고 태양광은 빛에너지를 전기 에너지로 변한 시킨다. 물리학에서 에너지는 보존되며 그 형태는 바뀐다. 또 현재 알려진 모든 물리 자연 법칙에서 가장 신뢰도가 높은 Entropy 란 열역학 법칙이 있다.


에너지는 변환되면서 그 단계마다 Entropy는 증가한다. 즉 사용 할 수 없는 에너지가 증가하는 방향으로 이 세상은 진행된다고 이해하면 될 것이고 ,다른 말로 바꾸면 에너지 형태가 바뀔 때 손실이 발생하며 , 인간의 입장에서는 효율이 좋은 에너지 변환방식을 채택 사용 하게 된다.


나는 환경에 관심이 많고 오폐수 발생을 줄이기 위한 노력을 가정에서 많이 한다. 그래서 머리도 샴푸 대신 비누로 음식물 잔재도 남기지 않고 먹거나 국물은 폐수로 흘러 보내지 않고 음식물 쓰레기통에 분리 처리하고 있었다.


그런데 얼마 전 방송에서 음식물 처리에 사전 건조 시키는 과정이 있음을 알고 나도 고민하고 있다. 건조 시키는 데에도 에너지가 필요하고 ,생활폐수를 정수 시키는 데에도 에너지가 필요하다. 어느 쪽이 에너지가 덜 소비 되는지 즉 어느 쪽이 Entropy증가량이 적은지에 대한 판단이 서질 않기 때문이다.


일반인들이 이해하기는 좀 어렵겠지만 국가 에너지 정책에는 이런 환경적, 거시적인 개념을 가지고 접근해야 하는 것이다. 길게 군소리를 하는 것은 그래야만 다음 사항을 이해하기 때문이다.


그럼 Wind Mill은 어떻게 발전을 하는가? 뭐 공짜로 무한정 불어오는 바람을 이용하는 것이니깐 연료비는 안 든다. 그 대신 초기 투자비와 많이 들고 회수 기간이 길다. 즉 경제성이 없는 것이다. 그렇지만 태양광 발전과 더불어 미래의 에너지원으로 효율성이 좋도록 연구 개발은 해야 한다.


Wind Mill은 80년 중반에 미국에 Wind Mill용 Column(or Post)을 하청 제작하기 위해서 예산을 산정한 적이 있었는데 수주로 연결되지는 못했다. 가끔 관광단지나 주변에서 시범 운영하는 것을 보았을 것이다. 생각 외로 바람개비 도는 속도가 무척 늦고 공기를 짜르는 소음도 느꼈을 것이다.


발전을 하는 데에는 증속기를 사용하여 적정 속도로 증속 변환시켜 발전기를 돌리는 방법과

多極 발전기를 사용하는 두 가지 방식이 있다. 회수율 즉 효율 싸움이기 때문에 증속기가 중요한 요소이지만 아직 까지 국산화는 안 되고 있다. 이유 중의 하나가 신뢰도 이다. 고공에 설치되기 때문에 고장이 나면 정비하기가 무척 곤란하며, 정비 유지 또는 관리용으로 Post안에는 엘리베이터가 설치되어 있다.


증속기 없이 저속을 발전하기 위해서 사용하는 다극 발전기는 보통 발전기보다 구조가 커지게 된다.


태양광 발전은 주변에서 많이 보는 것이니깐 이해는 갈 것이다. 당연 전기판을 전개하기 위한 면적이 필요하게 된다. 정부 측 설명으로 철로 변 빈부지, 크고 작은 저수지 등을 이야기 하는데 이는 마치 70,80년대 식량 자급이 어려웠던 시기에 산비탈, 논밭두렁 ,심지어 옥상에 간이 밭 만들기 도심 집 빈 공간에 가마니에 흙을 채워 고구마 심기를 시행 했던 것과 비슷한 사고방식이다.

 

당시에 취미용으로는 가능 하였을지 몰라도 큰 효과는 없었다. 왜 일까?


관리 유지 보수에 너무 많은 비용이 들고 생각만큼 효율이 나오지 않았던 것이다.


1000 x 1=1000

1 x 1000=1000


위의 두 식의 답 1000이 수학적으로는 동일하겠지만 물리적으로는 하늘과 땅 차이임을 초딩도 알 것이다.


관리와 접근에 많은 인건비가 투입되고 또 송배전을 위한 전봇대 설치비용 등 集電 변환 승압 축전 등의 비용도 고려해야 한다.


같은 개념으로 추진된 4대강의 소수력 발전을 비교해 보자.


각 보에는 소수력 발전기기 살치 되어 있다. 小水力이란 量과 差가 적은 곳에 설치하여 발전을 하는 것을 말한다. 발전이란 에너지 보존법칙에 따라 물이 가지고 있는 위치에너지를 전기 에너지로 바꾸는 것을 말 하는데, 낙차가 클수록 유량이 많을수록 비례하여 발전 용량이 증가한다.

 

현재 4대강에는

낙동강에 19대(발전용량:2,7841kw), 나머지 강에 22대(발전용량:22,915kw)

합계 41대 (발전용량 :50,756kw) 이다.


이것은 多目的 댐인 낙동강 水系의 임하댐과 유사하다.

임하댐 : 발전용량 5만 kw 저수용량: 5억 9천만 톤

4대강 : 발전용량 5.7만kw 저수용량: 8억 만 톤 (년 간 가동 일수 : 297일)


참고로 우리나라에서 가장 큰 소양감 댐은 저수능력이 29억만 톤이고

원자력 발전소 1기는 100만kw 이다.


3~4년 가동 하였으니 실제 발전량과 유지 투입비에 대한 가성비를 검토해 볼 필요가 있다.


풍력,태양력,소수력 방식 그 의도는 좋지만 자칫하면 앞으로는 남고 뒤로는 밑지는 장사가 되기 쉽고


보조용으로 소규모 단위에서 적용은 장점도 많지만 주류가 되기엔 아직은 두 방법이 기술적으로 System적으로 완성도와 효율성이 낮다.


친환경적으로 알고 있지만 풍력은 산림 훼손과 소음 태양발전도 산림훼손과 전기판과 그것을 고정 시키는 것이 화학물이어서 폐기물 배출 또한 적은 량이 아니다. Entropy 적인 개념과 비용 그리고 정치 사회적 관점 에너지 자원의 자립 등을 종합적으로 고려해서 결정되어야 할 것이다. 2017.10.10



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댓글[1]

김 순 규 (leeyo****) 2017-10-11 14:50:10 | 공감 2
폐 원전 정책은 한국 산업화 정책을 농업화로 초근목피를 먹이는 정책이다. 븍한 지령에 움직이는 정권 같다. 평지풍파를 일으킨 잡범격인 정치인 문재인을 제거해야 대한민국 국민이 살길이다.
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김 순 규(leeyo****) 2017-10-11 14:50:10 | 공감 2
폐 원전 정책은 한국 산업화 정책을 농업화로 초근목피를 먹이는 정책이다. 븍한 지령에 움직이는 정권 같다. 평지풍파를 일으킨 잡범격인 정치인 문재인을 제거해야 대한민국 국민이 살길이다.
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