가족 탐방 조력발전의 메카 안산 시화호

한때 지역의 골칫거리였던 경기 안산 시화호는 2011년 조력발전소가 들어선 후 안산 시민들의 자랑거리가 됐다. 주변에 건강한 먹을거리와 볼거리도 많아 연간 1백50만 명이 찾는 수도권의 관광 명소가 된 이곳을 W DONG-A SPECIALIST 가족과 함께 다녀왔다.


인공지능, 모바일, 사물인터넷, 빅데이터 등 첨단 과학기술이 우리의 실생활로 빠르게 스며들고 있다. 이들의 공통점은 에너지가 필요하다는 것이다. 인구가 증가하고 과학이 발달하면서 에너지 소비량이 계속 늘고 있지만 세계 전력 생산량의 3분의 2를 담당하는 석탄, 석유 같은 화석연료는 매장량이 한정돼 있다. 게다가 온실가스 배출로 대기 오염과 기후 변화를 일으키는 등 인류의 생존을 위협하고 있다. 

현재와 같은 편리하고 스마트한 삶이 지속 가능하려면 화석 연료에서 저탄소·청정에너지 체제로의 전환이 시급하다. 우리 정부가 지난해 12월, 재생에너지 발전량의 비중을 2030년까지 20%로 늘리기 위한 ‘재생에너지 3020 계획’을 발표한 것도 그런 이유에서다. 

미래 에너지원으로 떠오른 재생에너지가 어떻게 만들어지는지 알아보기 위해 4월 3일 오전 경기 안산시 단원구 대부동동에 있는 시화호 조력발전소를 찾았다. W DONG-A SPECIALIST이자 여행 블로거인 박경 씨와 아들 이우주(13·서울 양진중 1학년) 군이 견학에 동행했다. 한국에너지정보문화재단 관계자 2명도 현장에서 합류했다. 원래 이곳은 보안 시설이 많아 일반인의 출입을 통제한다.

재생에너지로 생태계까지 복원

서울에서 자동차로 1시간 30분 거리에 위치한 시화호 조력발전소는 총연장 11.2km의 시화방조제 내 작은가리섬 중심에 자리 잡고 있었다. 이곳은 세계 최대 발전량을 자랑하는 국내에 하나뿐인 조력발전소다. 탄생 배경이 흥미롭다. 1994년 국토 확장과 용수 확보를 목적으로 경기 시흥시 오이도와 안산시 대부도를 연결하는 방조제를 착공하면서 생성된 시화호는 상류로부터 오염 물질이 흘러들어 수질이 악화됐다. 정부가 이곳에 조력발전소를 건설하게 된 것도 치수에 궁극적인 목적이 있었다. 정부는 2002년부터 10년 가까이 공을 들여 수차발전기 10기, 수문 8개로 구성된 발전소를 준공했다. 

2011년 발전을 시작하자 시화호에는 반가운 일이 벌어졌다. 수질이 놀라울 정도로 깨끗하게 정화된 것은 물론이고 발전 시설 용량이 25만4000kWh인 조력발전소에서 연간 50만 명이 사용할 수 있는 전력(5억5200만kW)이 생산되고 있다. 발전소 관계자는 “조력발전으로 연간 86만2000 배럴의 유류 대체 효과를 보고 있다. 이를 돈으로 환산하면 약 4백40억원에 이른다. 또한 발전을 하기 전 생화학적산소요구량(BOD)이 17ppm이던 수질이 바닷물과 동일 수준인 2ppm을 유지하고 있어 조류가 1백46종, 23만 개체로 늘어났다. 천연기념물과 저서생물도 계속 늘고 있다”고 밝혔다. 

이 얘기를 듣던 박경 씨 모자는 어떻게 이런 일이 가능한지 궁금해했다. 발전소 내부로 들어가 그 원리와 발전 설비를 살펴봤다. 중량이 800t, 직경이 7.5m에 이른다는 수차발전기를 내려다보는 순간 생각보다 거대한 규모에 놀라 모두 탄성을 질렀다. 관계자의 설명에 따르면 시화호 조력발전소는 밀물 때의 낙차를 이용한 단류식 창조발전 방식으로 전력을 생산한다. 

단류식 창조발전 방식의 조력발전은 배수, 발전대기, 발전, 배수대기의 4단계로 이뤄진다. 배수 단계에서는 시화호의 물이 서해로 10개의 수차와 8개의 수문을 통해 흐르게 된다. 이후 발전을 위해 대기하는 발전대기 단계에서는 밀물에 의해 서해의 수위가 상승하고 시화호와 서해의 수위 차가 2m에 도달해야 발전을 시작할 수 있다. 발전할 때 서해 바닷물이 시화호로 유입되며 10개의 수차를 통해 전기가 생산된다. 발전은 시화호 주변 지역의 침수를 막기 위해 시화호가 개방 제한 수위(EL-1.0m)에 도달하기 전 멈춰야 한다. 발전을 멈춘 후 다음 배수가 이뤄질 때까지 대기하는 배수대기 단계를 거친다. 이때 서해의 수위는 내려간다. 조력발전은 하루에 2회, 이 같은 단계를 반복하며 진행되고 있다.

달 전망대와 조력문화관

발전 시설 바로 옆에는 조력문화관이 위치한다. 연간 1백50만 명이 찾는 시화 조력문화관(032-885-7530)은 75m 높이의 달 전망대와 지하 1층, 지상 3층 규모의 전시관으로 구성돼 있다. 전시관은 달의 조석 원리(달, 태양 등의 인력에 의해 해면이 주기적으로 높아졌다 낮아졌다 하는 현상)와 물, 생명, 에너지를 주제로 한 다채롭고 재미있는 체험 시설을 갖춰 자녀와 함께 방문하기에 더없이 좋은 교육 놀이터였다. 이용료는 무료고, 단체 관람을 예약할 경우 해설사가 직접 조력발전의 원리를 설명해준다. 우주선 모양의 둥근 원반체 구조인 달 전망대에 오르면 360도 조망이 가능한 통유리창으로 서해와 조력발전소의 수문들이 한눈에 들어온다. 투명한 유리 바닥으로 된 스카이워크에서는 전망대 밑을 감상할 수 있다. 일몰 후 밤 11시까지 달 전망대 외벽에 LED 조명을 비춰 예술 영상을 선보이는 미디어 파사드 쇼가 펼쳐진다. 바다를 보며 쉴 수 있는 벤치 그늘막이 바로 태양광으로 충전되는 LED 조명 시설이다. 차량 6백50대를 수용하는 주차장을 갖춘 조력공원에서는 빛의 오벨리스크, 휘호석 등 아름다운 조형물들과 파도소리쉼터, 바다계단 등을 만날 수 있다.

에너지 자립 꿈꾸는 대부도

조력공원을 벗어나면 서해안에서 제일 큰 섬 대부도가 나온다. 대부도는 약 4천4백 가구가 거주하는 생활 터전이자 연간 약 9백만 명이 다녀가는 관광 명소다. 오이도까지 방조제로 이어져 리아스식 해안을 따라 드라이브와 낚시를 즐기기 좋고 여름엔 갯벌 체험이 인기다. 대부도 입구에 조성된 방아머리 먹거리타운에서는 향토 음식인 활어회, 조개구이, 바지락을 비롯한 해산물을 푸짐하게 넣고 끓인 칼국수 등을 맛볼 수 있다. 이곳에서 점심을 먹고 방아머리에 있는 풍력발전기가 잘 보이는 시화호갈대습지공원으로 자리를 옮겼다. 대부도 끝자락에 있는 탄도항도 바다를 배경으로 장관을 이루는 일몰과 풍력발전기로 유명하다. 물때를 잘 맞추면 탄도항에서 하루에 두 번 열리는 바닷길을 따라 걸어가 누에섬 등대까지 둘러볼 수 있다. 

에너지정보문화재단 관계자는 “대부도가 앞으로 태양광, 풍력 등 재생에너지를 적극 활용하는 ‘탄소 제로 에너지 자립섬’으로 조성될 예정”이라며 “재생에너지에 대한 투자를 늘리는 건 세계적인 추세다. 전 세계적으로 신규 발전설비 투자의 67.5%를 재생에너지가 차지하고 있다. 특히 OECD(경제협력개발기구) 회원국들의 경우 그 투자율이 평균 75.8%에 이른다”고 전했다. 그의 말대로 재생에너지로의 전환을 가장 강력하게 추진해온 독일과 유럽연합(EU)은 이미 괄목한 만한 성과를 이뤄냈다. 독일의 에너지 전환 전문 기관인 ‘아고라에너지밴더’에 따르면 2017년 독일은 전체 전력 소비량의 36%를 재생에너지로 수급했다. EU도 지난해 사용된 전기의 30%를 풍력, 태양광, 바이오매스 등 재생에너지에서 얻었다. 그 덕분에 재생에너지의 합산 전력 생산량이 처음으로 석탄화력 생산량을 추월했다. 국내 사정은 어떨까. 

“우리나라는 지금 원전과 석탄화력 발전량 비중이 70% 정도로 신재생에너지의 비중은 4.6%에 불과해요. 이런 상태로는 국내외 환경 변화에 대응하기 어려워요. 더구나 우리나라는 지하자원이 부족하고 석유 수입 의존도가 높아 에너지 전환이 절실합니다. 국내 전력 수급 여건이 안정적인 지금이 에너지 전환의 적기죠. 현재 설비 용량이 여유로워 2026년까지 추가 설비 건설 없이도 전력 수급의 안정이 계속될 전망이거든요. 그래서 정부는 재생에너지 비중 확대 노력을 기울이고 재생에너지 신규 설비 용량의 95% 이상은 태양광, 풍력 등 청정에너지에 집중해 2030년 재생에너지 누적 설비 용량을 63.8GWh까지 보급할 계획이에요. 재생에너지 설비 용량이 늘면 제조 비용 인하 등으로 발전 단가도 하락할 겁니다.” 

에너지정보문화재단 관계자의 설명을 듣던 박경 씨가 입가에 미소를 지으며 말했다. 

“그때는 미세먼지도 훨씬 줄어들겠군요. 정말 반가운 소식이네요!”

걷는 즐거움 안기는 구봉도해솔길

대부도에서 낙조전망대로 유명한 구봉도로 이동했다. 자동차로 10분 거리지만 시간의 여유가 있다면 대부 해솔길을 따라 운동 삼아 걸어보길 권한다. 대부 해솔길의 제1코스 구간에 있는 구봉도 해솔길은 산으로 이어진 오솔길을 따라 걸으며 푸른 바다와 숨은 비경을 곳곳에서 만나게 되는, 잠시도 지루할 틈이 없는 트레킹 코스다. 시원한 물맛을 선사하는 천영물약수터를 지나 구봉도의 명물로 꼽히는 개미허리 아치교에서 만나는 풍광은 머무는 것만으로 힐링이 될 만큼 아름답다는 평이 자자하다. 이 다리를 건너 10여 분을 걸으면 노을과 햇빛을 형상화한 조형물이 인상적인 낙조전망대에 다다른다. 이날은 안타깝게도 기상 여건이 허락지 않아 트레킹 도중 발길을 돌려야 했다. 

안산 나들이를 마치고 집으로 돌아가면서 박경 씨는 “아들과 함께 평생 기억에 남을 만한 추억을 만들었다”며 “가족과 함께 카메라를 들고 다시 안산을 찾아 도보 여행의 즐거움을 만끽하고 싶다”는 바람을 내비쳤다. 아들 이우주 군도 “바람, 햇빛, 물과 같은 자연의 힘이 얼마나 위대한지를 느끼고 재생에너지가 왜 필요한지도 제대로 배울 수 있는 보람된 시간이었다”며 즐거워했다.

교육 효과 만점
에너지 체험 여행

_{자연의 싱그러움을 즐기며 친환경 에너지의 소중함을 체험할 수 있는 특별한 여행을 떠나보자.}

풍광도 아름다운 춘천 소양댐수력발전소 

강원 춘천시 신북읍에 자리한 소양댐수력발전소는 물의 낙차를 이용해 전기를 생산하는 동양 최대의 사력댐이다. 높이 123m, 만수위 198m, 제방 길이 530m, 총가용 저수량이 29억t에 이른다. 수도권 지역의 전기와 상수도 공급, 홍수 방지를 목적으로 1973년 완공됐다. 수도권과 중부 지역에 연간 12억t의 수도와 시간당 353GWh의 전기를 공급한다. 소양호는 경관이 아름다워 사시사철 관광객으로 북적인다. 인근에 있는 춘천댐 수력발전소에는 아름다운 벚꽃 길이 조성돼 있다. 

주변 관광 명소 춘천댐, 의암댐, 구봉산전망대, 소양강 스카이워크, 공지천, 김유정문학촌, 애니메이션박물관 등 

주소&문의 경기도 춘천시 신북읍 신샘밭로 1128


이국적인 정취 간직한 태백 매봉산풍력발전단지 

강원 태백시 매봉산풍력발전단지는 정상부 능선을 따라 세워진 풍력발전기 9기가 드넓은 132만㎡ 고랭지 배추밭과 어우러져 이국적인 정취를 자아낸다. 손에 잡힐 듯한 파란 하늘과 초록으로 물든 배추밭, 그 사이사이에서 풍차처럼 도는 흰색 발전기, 정상에서 내려다보이는 탁 트인 바람의 언덕과 빨간 풍차 등 볼거리가 풍성하다. 배추 수확 직전인 7월 말이나 8월 초가 여행의 적기다. 현재 8.8MWh인 발전 설비 용량을 18MWh 규모로 늘리는 리파워링 사업이 진행되고 있다. 

주변 관광 명소 황지연못, 구문소, 정선 아라리촌, 평창 하늘목장, 강릉 오죽헌 등 

주소&문의 강원도 태백시 매봉산길 206


볼거리가 다채로운 태안 수상태양광발전소 

충남 태안군 원북면 태안화력발전단지에는 내부 취수로 유휴 수면을 활용한 1.8MWh급 수상 태양광 발전 설비가 있다. 수상 태양광은 수면이 태양광 모듈을 식혀 육상 태양광에 비해 이용률이 약 10% 높은 것으로 조사됐다. 2016년 완공된 이곳에 이어 태안화력발전단지 인근 이원호에는 40MWh 규모의 대형 수상태양광발전소가 조성될 계획이다. 그 옆에는 LED 경관 조명과 산책 데크를 갖춘 시민공원이 생긴다. 수상 태양광으로 LED 조명을 밝히는 이 시민공원은 방문객에게 아름다운 볼거리와 휴식 공간을 제공할 계획이다. 태안군에는 국내 최대 규모(14MWh)의 육상 태양광 발전 시설인 LG 태양광발전소도 있다. 

주변 관광 명소 안면도, 해상인도교, 솔향기길, 천리포수목원 등 

주소&문의 충남 태안군 원북면 발전로 447-40


네 잎 클로버 닮은 합천댐 수상태양광발전소 

경남 합천군 대병면 합천댐과 인접한 합천호에는 3개의 수상 태양광 발전설비가 있다. 2011년 설치된 발전 용량 100kWh급 설비와 2012년 세계 최초로 다목적댐에 500kWh급 수상 태양광 발전을 상용화한 설비, 2013년 완공된 세계 최초의 추적식 수상 태양광 발전설비(100kWh급)가 그것. 이들 세 단지는 연간 총 1GW의 전력을 생산한다. 일본, 말레이시아 등 해외 바이어들이 꾸준히 찾을 정도로 수상 태양광 발전의 우수 사례로 꼽힌다. 특히 네 잎 클로버 모양의 추적식 수상 태양광 발전설비는 태양의 고도와 방위에 따라 모듈의 경사각과 방향을 달리해 발전 효율을 높인다. 친환경 기자재를 적용해 수질이나 생태계에 영향을 주지 않고, 연중 40m의 수위 변동과 홍수, 태풍 등 악조건에서도 안정적인 발전이 가능하다. 합천댐 물문화관에서도 조망이 가능하며 아름다운 볼거리를 제공하다. 

주변 관광 명소 합천댐 물문화관, 해인사 소리길, 대장경테마파크, 가야산국립공원, 정양레포츠공원 등 

주소&문의 경남 합천군 대병면 합천호수로 197, 합천댐 물문화관

내진 성능 강화한 울산 신고리 원전 

바다와 인접한 울산광역시 울주군 서생면에는 신고리 원전 3·4호기가 있다. 5호기와 6호기 건설 공사도 한창이다. 3월 말 공정률 29~32%를 기록한 신고리 원전 5·6호기는 지진에 대비해 격납 건물 콘크리트 두께를 15cm까지 늘리는 등 내진 성능을 강화했다. 정부는 모든 원전이 진도 7.0의 강진에도 견딜 수 있도록 안전 투자를 확대하고 있다. 부산 기장군의 고리원자력발전소 홍보관을 찾으면 원자로 모형, 에너지 변천사 등을 살펴볼 수 있다. 

주변 관광 명소 태화강 십리대숲, 태화강 철새공원 등 

주소&문의 울산광역시 울주군 서생면 신암리


바람 불어 좋은 제주 풍력발전단지 

제주에서는 바람개비처럼 도는 풍력발전기를 여러 곳에서 만날 수 있다. 제주시 구좌읍 행원리 일대에 12기, 구좌읍 김녕리 일대에 2기, 한경면 신창리에 2기가 가동 중이다. 서귀포시 표선면 가시리 일대에는 발전 용량이 1500kWh인 풍력발전기 7기와 750kWh인 6기가 있다. 신재생에너지에 대해 좀 더 자세히 알고 싶다면 제주시 구좌읍에 위치한 홍보관을 방문해볼 것. 이곳엔 첨단 과학기술을 접목한 청정 제주 4D영상실, 에코 타이머, 에너지 스테이션 등이 마련돼 있다. 

주변 관광 명소 한라산, 성산일출봉, 섭지코지, 비자림, 우도 등 

주소&문의 제주도 제주시 구좌읍 해맞이해안로 712-3


‘에너지 제로’ 체험하는 노원EZ센터 

서울 노원구 하계동에 있는 에너지제로주택(EZ 하우스)은 태양광으로 만든 전기를 이용해 난방 기구를 돌리고 단열재를 두껍게 만든 아파트 단지다. EZ 하우스가 에너지를 자급자족하는 원리와 그 내부가 궁금하다면 바로 옆에 자리한 교육 홍보관 ‘노원이지(EZ)센터’를 둘러보자. 노원EZ센터에는 에너지제로주택의 건축 자재와 적용된 기술, 에너지 절감 효과를 직접 체험할 수 있도록 다양한 콘텐츠가 마련돼 있다. 평일 오전 10시부터 오후 5시까지 방문이 가능하다. EZ 해설사 양성, EZ 시민학교 등의 교육 프로그램도 진행된다. 

주변 관광 명소 불암산 더불어숲, 봉화산 둘레길, 서울창포원, 수락산, 태릉 등 

주소&문의 서울시 노원구 한글비석로 97

알아두면 쓸 데 있는 에너지 상식 Q&A

_{에너지를 자급자족하는 시대가 다가오고 있다. 한국에너지정보문화재단의 도움으로 지속 가능한 발전뿐 아니라 가계 운영에도 도움이 되는 에너지 정보를 알아봤다.}

Q 미래 에너지 정책은 어떤 방향으로 나아가고 있나요. 

지구촌의 환경을 지속 가능한 상태로 유지하려면 안전하고 깨끗한 에너지원을 사용해야 합니다. 이를 위해 정부는 온실가스를 배출하는 석탄, 석유와 같은 탄소 연료나 원자력보다 풍력, 태양광, 수소 등을 이용한 신재생 청정에너지 개발에 역점을 두고 수급 안정과 경제성을 고려해 점진적인 변화를 추구하고 있습니다. 유럽이나 미국 같은 선진국도 마찬가지입니다. 2020년에는 태양광이나 풍력이 석탄이나 가스의 발전 단가와 대등해질 전망입니다.

Q 에너지 소비자인 동시에 생산·공급의 주체인 에너지 프로슈머가 되는 방법을 알고 싶어요. 

방법은 3가지입니다. 첫째, 태양광 미니발전소 혹은 ‘베란다 태양광’이라 불리는 작은 태양광발전기를 가정에 설치하는 것입니다. 서울시의 경우 보조금을 받으면 200~300Wh급 태양광발전기를 20만원대에 설치할 수 있습니다. 설치를 원하면 서울특별시 햇빛지도(http://solarmap.seoul.go.kr)를 참조하면 됩니다. 둘째, 서울시민햇빛발전협동조합(http://solarcoop.kr) 같은 에너지 협동조합에 가입하는 방법도 있습니다. 이를 통해 자신이 사는 지역 내 학교, 주차장, 공동 건물 등에 발전소 설치를 지원함으로써 재생가능에너지 설비의 공동 주인이 될 수 있어요. 셋째, 태양광 등 재생가능에너지 설비에 일정 금액을 투자하고 발전을 통해 생긴 수익을 돌려받는 방법도 있습니다. 일례로 서울에너지공사 옥상에 설치 예정인 100kWh 규모의 양천햇빛공유발전소는 크라우드 펀딩을 통해 자금을 마련했습니다. 여기에 투자한 시민들은 발전 사업을 통해 얻는 수익을 공유하게 됩니다.

Q 미래 주택의 대세로 떠오른 패시브 하우스는 무엇인가요. 

햇빛 등 자연에서 얻은 열을 난방에너지로 활용해 에너지 사용량을 줄여주는 주택입니다. 에너지를 능동적으로 쓰지 않는 ‘수동형 집’이라는 의미에서 붙여진 이름이죠. 서울 노원구 에너지제로주택(EZ 하우스), 캐나다 알타 호수에 있는 패시브 하우스, 영국 런던의 베딩턴 제로 에너지 단지, 독일 프라이부르크의 보봉 마을 등이 좋은 사례입니다. 특히 지붕 전체가 태양광 전지로 된 보봉 마을은 자체 생산한 에너지를 가정에서 쓰고도 남는 플러스에너지 하우스로 유명합니다. 에너지 전환 시대의 가장 이상적인 주택 모습은 이처럼 화석 연료와 원자력을 쓰지 않고 에너지를 가정에서 직접 생산, 활용하는 것입니다. 1월부터 ‘제로에너지건축물 인증제’를 실시 중인 국토교통부에 따르면 노원구 EZ 하우스는 에너지 자립을 통해 가구당 연간 97만원에 달하는 전기 요금을 절약할 수 있다고 합니다.

Q 에너지 전환 정책으로 원전 산업과 국가성장동력이 떨어지지 않을까요. 

원전은 2022년까지 28기로 확대되며, 감축은 60여 년에 걸쳐 단계적으로 진행됩니다. 정부는 2022년까지 영국, 체코, 사우디아라비아 등에 수주 역량을 집중해 원전을 수출하고, 원전 안전 기준 강화를 통한 보강 투자를 확대할 계획입니다. 현재 국내 해체 기술은 선진국 대비 80% 수준입니다. 고리 1호기 해체 경험을 바탕으로 관련 기술 연구개발(R&D)에 집중할 해체기술연구소를 건립, 2020년 이후 4백40조원 규모의 원전 해체 시장(2020년대 1백83기, 2030년대 이후 2백16기 해체 돌입)에 본격적으로 진출할 예정입니다.

_{사진 지호영 기자 디자인 김영화
제작지원&자료제공 한국에너지정보문화재단 사진 동아일보 사진DB파트 뉴스1}