에너지 정책, 탄소제로 고효율 소수력발전기의 개발과 상용화 추진동향

우리공화당 구미애국동지회, ㈜제이디에이치의 김진동 대표가 고효율 소수력 발전기를 개발하여 상용화하고 있다. 2023년 6월 28일에서 30일까지(3일간) 베트남 하노이 전시회에 참여하기 위해 출하 이전에 구미 공장에서 시험운전을 실시하였다.

김진동 대표가 개발한 수차발전기는 중력식 수차, 유성기어 증속기, 그리고 고효율 발전기를 채택하여 공식 발전효율이 83%나 된다. 일반 화력발전보다 효율이 약 2배가 높다. 또한 구조가 간단하고 수명기간이 반영구적이다.
하노이 전시회가 끝나면 베트남에 본격적으로 진출할 예정이다. 우선 기존 수력발전소에 설치하여 수력발전소의 출력을 대폭 증가시킬 것이다. 소수력 발전은 댐을 별도로 건설하지 않고 유수식 (run-of river) 방식으로 설치할 수 있다. 최소 낙차는 3M이며, 병렬형으로 다수의 호기를 동시에 설치할 수 있다. 6M 이상 낙차의 경우, 캐스케이드(cascade) 방식으로 배치가 가능하다.

본 수차발전기는 가변속도형으로 부하추종운전이 가능하다. 즉 전력 부하에 따라서 수차의 회전속도가 자동으로 변한다. 수중펌프를 부착하여 양수(pumping)한 후 발전(generating)하는 경우 양수발전소(pumped storage hydropower plant)로 운영할 수 있다. 양수발전소는 에너지저장시스템(ESS)의 역할을 하므로, 간헐성과 변동성을 가진 재생에너지의 단점을 해결할 수 있다.

국내의 경우 제주도와 호남 지역에서는 과도한 태양광과 풍력 설치로 인하여 출력제약 운전을 하고 있다. 즉 전력 공급이 수요를 초과할 때는 잉여 전기를 버리고 있는 것이다. 이러한 전기를 활용하여 펌핑한 후 물을 상부 저수지에 저장한다. 반대로 전력 수요가 증가하면 발전하여 전력을 생산한다.

한편 김진동 대표는 수차발전기를 파도를 이용하는 해양에너지 분야에도 확대 적용할 준비를 하고 있다. 즉 파도를 이용하여 해수를 해안가에 설치한 저장조로 담은 후 24시간 연속 발전한다. 생산한 전기는 바로 사용하거나 해수 전해를 통해 그린수소를 생산할 수 있다.

해양 소수력발전기는 하와이를 포함한 폴리네시아와 동남아 지역의 수많은 섬에도 적용할 수 있다. 또한 소수력 전기를 활용한 해수 담수화를 통하여 물을 공급할 수 있으므로 무인도에도 인간이 정착할 수 있게 한다. 향후 우리공화당의 애국동지이신 김진동 대표의 소수력발전 사업이 번창하기를 기대한다.

https://youtu.be/ISGFxekdmnM