섬에서 자체적으로 해양 열 에너지를 변환해 동력을 공급할 수 있다면 어느 정도의 효율성을 높일 수 있을까.
이 질문에 대한 대답을 내놓기 위해 영국의 스타트업인 글로벌 OTEC가 직접 나섰다.
해양 온도차 발전 기술 혹은 OTEC(Ocean Thermal Energy Conversion)로 알려진 해당 기술은 프랑스에서 처음 제안 되었다.
표층수와 심층수 간 20도 이상의 온도차를 이용, 저온에서 증발하는 냉매를 작동유체로 터빈을 구동하는 발전 방식이다.
별도의 연료비가 들지 않는다는 장점과 재생 가능한 청정에너지원으로 적도 인근 지역에서 연구개발이 이뤄져왔다.
OTEC 발전은 크게 세 가지로 나뉜다.
개방형, 폐쇄형, 하이브리드형으로 과거에는 개방형이 주로 연구되어왔으나 연구를 통해 폐쇄형이 경제적이고 더 큰 출력을 낼 수 있다는 사실이 밝혀지며 현재는 폐쇄형 시스템이 더욱 활발히 개발되고 있다.
이번에 추진되는 방식도 폐쇄형에 가깝다. 따뜻한 지표수에서 열을 전달, 암모니아와 같이 비등점(boiling point, 끓는점)이 낮은 유체를 증발시켜 터빈을 구동시킨다. 터빈이 구동되며 전기를 생산할 수 있는 증기를 다시 생성하며 증기는 바닷속에서 뿜어져 나오는 차가운 물과 접촉하며 냉각, 응결되어 에너지 사이클이 완성되는 것이다.
표층수 온도 변화가 충분하기만 하다면 OTEC 방식은 효율성은 물론 친환경성도 높은 차세대 에너지 생산 방식이 될 수 있다.
그러나 기술적 한계와 자금 부족 등으로 현재 OTEC 기술 개발은 다른 에너지 발전 방식에 비해 뒤로 밀려나있다.
실제 전 세계적으로 OTEC 기술을 통해 에너지를 공급받는 곳은 하와이에 있는 100kW 규모의 발전소와 일본에 있는 비슷한 규모의 발전소 두 곳 뿐이다. 해당 발전소가 생산하는 에너지는 백여가구가 사용하기에 충분하다.
이번 사업을 추진 중인 글로벌 OTEC는 비용 감면을 위해 디젤 연료와 청정 기저 부하 에너지 사용을 목표로 상업적 OTEC 해양 리그 개발을 진행 중이다.
도미니크라는 명칭의 해당 구조물은 모듈식으로 설계되어 이전 시제품보다 훨씬 저렴하다.
세부적으로는 해양 굴착 장치를 통해 바다 깊은 곳으로 바로 내려가는 하나의 큰 냉수 파이프를 설치하는 것이다. 회사 측 설명에 따르면 750미터 길이의 냉수 파이프를 건설하는 데에는 250~300만 달러의 비용이 들어간다.
이를 통해 수 킬로미터의 파이프를 해저에 고정하는 과정을 생략할 수 있어 비용 절감이 가능하다. 기존 방식의 경우 천문학적 비용이 추가된다.
글로벌 OTEC 측은 "우리는 과거, 역사로부터 배우는 일에 전념하고 있다"며 "이전의 OTEC 프로젝트의 실패는 우리가 어느 부분에서 주의를 더 기울여야 하는지 알려준다"고 말했다.
[데일리e뉴스= 정수성 기자]
