재생에너지(renewable energy)는 ‘재생이 가능한 에너지’라는 뜻을 가진다. 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등 한 번 사용한 후에도 다시 자연적으로 사용한 만큼의 양이 재생되는 에너지가 재생에너지로 분류된다.

신재생에너지는 ‘신에너지’와 ‘재생에너지’의 합성어로, 이 두 가지 범주의 에너지를 하나로 묶어 분류하기 위해 사용되는 용어이다. 이때 신에너지는 기존 연료를 새로운 방법으로 이용하거나 화학 반응을 이용하는 에너지라는 의미로, 기존의 화석연료를 변환해 이용하거나 수소 및 산소 등의 화학 반응을 통해 전기나 열을 이용한다. 즉 신에너지는 기존 화석연료 에너지의 변형을 포함하고 있어 방법이 전환되었을 뿐, 화석연료와 마찬가지로 환경오염을 유발하는 ‘재생 불가능한 에너지원’이다.

신재생에너지의 종류에는 태양광, 태양열, 풍력, 지열, 수력, 수열, 해양, 수소, 연료전지, 바이오, 폐기물, 석탄가스/액화 등이 있는데 오늘은 그중에서 수력에너지에 대해서 알아보도록 한다.

소수력 시스템은 수압판, 조절밸브, 수차, 흡출관, 변속기, 발전기로 구성되어 있으며, 소수력 발전 시스템의 구조는 댐 취수구 수로 수압관로, 수차발전기 제어시스템, 변압기, 한전 계통선, 수요자 순서로 구성되어 있다.

또한 수력발전은 하천 또는 호소 등에서 물이 갖는 위치에너지를 수차를 이용하여 기계 에너지로 변환하고 이것을 다시 전기에너지로 변환하는 발전 방식이다.

즉, 물이 떨어지는 힘으로 수차를 돌리면 수차의 축에 붙어있는 발전기가 돌아가게 되어 전기가 발생하는 구조이다. 이때의 발전기 출력은 낙차와 수량과의 곱에 비례하므로 수량은 지점별로 다르지만, 그 양이 연간 강수량에 비례하므로, 수차에 큰 낙차가 작용할 수 있도록 인공적으로 댐을 막기도 하고 수로를 바꾸기도 한다.

수력발전은 국내 부존자원인 물을 이용하여 전력을 생산하므로 무공해 청정에너지이며 발전연료 수입 대체효과, 양질의 전력 공급에 기여하고 있다. 기동과 정지, 출력 조정 시간이 원자력이나 화력 등 기타 전력설비에 비해 빨라 부하 변동에 대한 속응성이 우수하므로 첨두부하를 담당하여 양질의 전력 공급에 기여하고 있다.

이렇게 수력발전은 계통 속응성을 활용하여 원자력 및 석탄화력의 대용량기가 불시에 고장으로 계통 탈락하는 등 계통사고 시에 대비한 상시 대기 예비력으로 운용되어 전력계통 공급신뢰도 향상에 기여하고 있는 추세이다.

[전북권 3기 기자단 김희진 기자]