탈원전의 대안은 무엇인가

전 세계적으로 원전은 이제 사양산업이고, 선진국은 대안에너지에 투자를 적극 확대하고 있다. 그럼에도 불구하고 우리나라는 에너지 수요를 지나치게 높게 잡으면서 위험하고 결코 값싸지 않는 원전을 계속 짓고 있다. 현재 23기 원전에 계획중인 11기 등 2035년에는 모두 41기의 원전을 가동시키겠다는 것이 우리나라 국가 에너지의 기본계획이다. 이것은 세계의 흐름과 역행하는 정책으로, 반핵단체들의 투쟁대상이 되고 있기도 하다.

그렇다면 탈핵에너지 전환을 어떻게 할 것인가 하는 문제는 결국 현재 우리나라 전체 에너지 소비의 6%, 전체 발전량의 30% 정도를 차지하는 핵발전의 비중을 어떻게 소화할 것이냐 하는 문제로 귀결된다. 원전을 폐로하고 나면 무엇보다 시급한 문제가 에너지 대책인 셈이다. 즉 원전 폐로와 더불어 중요한 것이 대체에너지에 투자를 늘리는 것이다.

신·재생에너지란 무엇인가

새로운 에너지의 전제는 기후변화를 심화시키지 않도록 이산화탄소와 같은 온실가스를 배출하지 않아야 한다. 당연히 방사능 누출위험이 큰 원자력발전은 제외된다. 결국 태양, 바람, 물, 바이오매스와 같이 재생 가능한 자원에서 에너지를 얻는 것을 말한다.

우리나라에서는 '신에너지 및 재생에너지 개발이용 보급 촉진법'에서 재생가능 에너지원을 다음과 같이 정하고 있다. 태양열, 태양광발전, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양 에너지, 폐기물 같은 8개 분야 재생가능 에너지와 연료전지, 석탄액화·가스화, 수소에너지 같은 3개 분야 신에너지 등이다.

여기서 대표적인 것이 태양광 발전이다. 태양이 비추는 곳이면 어디서든 에너지를 만들기 때문에 가장 널리 응용되고, 세계적으로도 증가율이 엄청나다. 전에는 옥상에 설치되던 것이 '건물 일체형 태양광발전 시스템'이 개발되면서 건물 천장과 외벽에 달아 바로 사용하고 있다. 태양광 발전기는 태양전지로 구성된 태양전지 판과 축전지, 전력변환 장치로 구성된다. 지붕 위에 2~3㎾ 용량의 태양전지판을 설치해 인버터(전류 변환기)를 통해 태양광을 직류에서 교류로 바꿔 가정용 전기를 공급하는 원리다. 

풍력은 재생가능 에너지 중 화석연료와 비교하여 경제성에서 뒤지지 않는다는 장점이 있다. 중요한 것은 바람의 질이다. 바람이 일정 속도로 꾸준히 부는 것이 중요하다. 덴마크와 독일은 전체 전력의 20% 이상을 풍력으로 충당한다. 우리 영암지역도 금정면 활성산 일원에 풍력발전이 세워져 가동되고 있지만 소음과 저주파 등으로 민원의 대상이 되고 있다. 또한 육상 풍력발전의 경우 친환경 에너지원이라는 의미와 달리 건설과정에서 산림을 과도하게 훼손하는 등 문제가 발생하기도 한다.

바이오에너지는 식물이나 동물 유기물을 열분해 하거나 발효해 메탄이나 에탄올, 수소와 같은 연료를 얻는 방식이다. 식물이 가진 당분을 발효해 얻는 바이오 에탄올이나 식물성 기름에서 추출하는 바이오디젤, 음식물 쓰레기나 동물 사체, 축분 등을 발효할 때 생성되는 메탄가스가 대표적인 바이오 에너지다. 바이오 에탄올은 휘발유, 바이오디젤은 경유를 대체할 수 있어, 차량연료 대체 에너지로 주목받고 있다.

이 밖에 물의 높낮이(위치 에너지)를 이용해 전기 에너지로 전환하는 발전 방식인 소수력 발전과 밀물과 썰물의 해수면 높이 차이를 이용한 조력 발전, 지하의 고온 천연증기를 이용해 발전하는 지력 발전 등이 대표적인 신재생에너지에 포함된다. 

신재생 에너지산업을 선도하는 부산환경공단

부산시 산하 부산환경공단이 친환경 신재생 에너지 시설로 주목받는 수소연료전지 발전소와 바이오 열병합발전소 건설에 본격 나서는 등 부산을 '친환경 신재생 에너지 산업의 중심도시'로 변모시키고 있어 주목받고 있다. 부산환경공단은 지난 5월 해운대신도시에 화석에너지를 대체할 차세대 신재생 에너지로 주목받는 수소연료전지 발전소 공사에 들어갔다. 해운대신도시 수소연료전지 발전소는 부산환경공단 지역난방 열공급 시설부지 9천㎡에 30.8㎿급으로 건설된다. 이 사업에는 민간투자사업 방식으로 1천674억 원이 투입돼 내년 5월 가동을 목표로 하고 있다.

또 부산환경공단은 강서국제산업물류도시 수소연료전지 발전소도 35㎿급으로 내년 말 가동을 목표로 오는 10월께 착공 예정이다. 여기에 강서구 화전산단 내 9㎿급, 명지지구 9㎿급 바이오 열병합발전소도 지난 7월에 이어 오는 10월 공사를 시작한다. 화전산단 발전소는 2017년 3월, 명지지구 발전소는 2017년 9월 가동을 목표로 하고 있다.

부산환경공단은 일찌기 각종 산업단지 내 공장지붕을 활용한 태양광 발전시설에도 눈을 돌려 활발한 사업을 펴고 있다. 지난해부터 강서구 미음산단과 화전산단 여유부지 등에 20㎿ 태양광 발전시설을 추가로 설치하고 있다. 이 사업이 완료되면 공장지붕 등을 활용한 부산지역 태양광 발전용량은 120㎿로 늘어나게 된다. 부산환경공단에서의 온실가스 감축량은 지난해 말 기준으로 발전부분에서 16%인 62,140tCO2, 소각폐열 재이용으로 318,258tCO2, 바이오가스 재이용으로 9,206tCO2의 감축효과를 기록했다.

이 뿐만이 아니다. 국내에선 처음으로 하수처리장에 설치된 소수력발전소가 힘차게 돌아가고 있다. 부산 수영 하수종말처리장에 설치된 소수력발전소는 길이 6m, 높이 2.5m 규모의 방류구 박스 내 끝부분에 직경 80㎝, 길이 3m 크기의 원통형 유량몰이형 발전기를 끼우는 형태로 설치돼 있다. 평상시 초속 0.3m에 불과한 유속이 유량몰이형 원통을 통과하면서 초속 3m 수준으로 10배 정도 빨라지면서 생기는 물의 힘(수력)을 이용하는 원리다. 이 수력으로 발전기 내 원형 프로펠러가 돌아가면서 전기가 생산된다. 생산된 전기는 주파수를 맞춰주는 전기장치 변환기인 인버터를 거쳐 한국전력에서 요구하는 380V, 주파수 60㎐로 맞춘 뒤 한전 선로에 연결돼 각 가정으로 송전된다. 

수영 하수처리장에서는 하루 평균 22만t의 정화된 하수가 방류되는데 이곳에서 생산된 전기량은 일반 가정집 30가구가 쓸 수있는 양이다. 전기판매 수익금은 월 80만원, 연간 960만 원 수준이다. 부산환경공단은 이 같은 소수력발전소를 사하구 낙동강 하구에 위치한 강변2단계 하수처리장과 수영1단계 하수처리장에 추가로 설치할 계획이다.

부산환경공단은 지난해 신재생 에너지를 통해 57억5천만 원의 재정수익을 올렸다. 명지소각장의 폐열을 증기로 바꾸어 산업체에 공급하여 49억5천만 원, 명지·해운대소각장의 열병합발전 시설에서 전력생산으로 6억 원, 남부소화조 가스의 판매로 올리는 2억 원 등이다.

특히, 강서구 명지자원 에너지센터에서는 폐기물 소각시 발생되는 폐열을 증기로 바꾸어 주변 기업에 공급, 연간 49억5천만 원의 재정수익을 올리고 있다. 

증기터빈 발전기를 가동해서 얻은 증기를 인근 기업체인 삼성전기와 르노자동차 대우인터내셔널 염색조합, 정산인터내셔널, 영신산업 등 12개 산업체에 지난해 말 기준으로 49억5천만 원의 폐열을 판매했다. 

지난 2007년 총사업비 154억5천만 원이 들어간 명지 열병합발전소는 연간 25만톤의 소각폐열을 생산해 2009년부터 인근 산업체에 폐열을 판매하기 시작했다. 이 사업은 환경공단 등의 직접적인 수익 외에 LNG를 사용하지 않아 화석연료 대체효과가 추가로 120억원 정도 발생한다. 특히 인근에 600명을 수용할 수있는 레포츠센터를 만들어 폐기물 열병합발전소의 폐열을 이용하게 함으로써 주민편익에도 힘쓰고 있다. 부산환경공단은 올 한해 신재생에너지사업을 통해 총 53억원의 수익을 올릴 것으로 예상하고 있다.

부산환경공단은 하수처리 과정에서 발생되는 소화가스를 부산도시가스 공급망에 전국 최초로 지난해 12월 공급하여 판매하고, 전력관리 분야에서도 스마트그리드 기술을 도입하여 소요전력을 효율적으로 통제하는 등 에너지 자립화를 지속적으로 추진해 나가고 있다.

부산환경공단은 이 같은 신재생에너지 사업을 평가받아 지난해 유럽 최대규모의 환경기구인 영국 소재 '더 그린 오르가니제이션'으로부터 국제녹색사과상을 수상하기도 했다.
<이 기획취재는 지역신문발전위원회의 지역신문발전기금 지원을 받아 이뤄졌습니다.>