'과학이야기/에너지 이야기' 카테고리의 글 목록

이번에는 땅속을 들여다보려고 하는데요. 바로 지열 발전에 대한 소개입니다.

지구 내부

우선 땅의 속을 한 번 자세히 알아보죠. 지구 내부는 우리가 살고 있는 지표면으로부터 5~35km안까지가 지각 그 밑으로 2900km 안까지가 맨틀, 5100km까지가 외핵 그리고 지구의 반지름인 6400km까지가 내핵입니다. 여기서 중요하게 생각해야 할 점이 이렇게 층을 이루는 이유입니다. 태초에 지구가 탄생한 시점으로 돌아가서 보죠. 이 당시에는 지구는 매우 뜨거웠습니다. 이때 지구는 액체와도 같았습니다. 시간이 지나면 지날수록 무거운 물질들은 지구의 중심으로 이동하였고 비교적 가벼운 물질이 위에 떠 있게 됩니다. 그리고 시간이 흐르게 됩니다. 지표면부터 식어 굳기 시작합니다. 맨틀도 식어서 암석이 되었지만 온도는 높은 편이고 아래로 내려갈수록 맨틀의 점성은 증가합니다. 그래서 유체처럼 행동하기 때문에 지각을 움직이게 하고 지진이 발생하는 것이지요.
오늘의 주제는 에너지입니다. 그래서 내부는 여기까지만 들여다보겠습니다.

지구의 에너지는?

지구의 에너지는 태초에 생성되었을 때부터 있던 열에너지와 내부 구성물에 포함되어 있는 방사성 동위원소의 붕괴 열 등으로 열 에너지가 있게 됩니다. 지열 발전의 설비용량이 2015년도 기준 12.6GW에 해당하네요. 결코 작은 양은 아닙니다. 잠재 에너지는 훨씬 어마어마하게 크죠.
맨틀에서의 열 에너지가 얼마나 될까요? 최상부에서는 1000도씨정도이고 외핵과의 경계면에서는 4000도정도에 육박한다고 합니다. 그럼 지열발전은 어디에서 열을 가져올까요? 맨틀에서 가지고 올까요? 그러고 싶지만… 현실적으로 불가능 합니다. 왜냐하면 인간은 여기까지 뚫은 적이 없기 때문이죠!! 인간이 이때까지 뚫은 최대 깊이에 대한 기록은 소련이 가지고 있는데 약 12km정도를 뚫었다고 합니다. 이 길이는 지각도 다 못 뚫은 깊이지요. 사실 1000도까지는 바라지도 않습니다. 물이 끓을 수 있는 100도가 좀 넘는 온도가 필요합니다. 이 온도는 지각에서 좀 깊게 파고 들어가야 합니다. 설비의 한계도 있겠죠. 지각에서도 온도가 높은 곳을 찾아야지요. 그런 곳은 어디일까요? 바로 화산지대입니다.
화산 지대는 지열이 보통 150도 정도 되기 때문에 발전에 사용이 가능합니다.

원리

원리는 간단합니다. 물을 땅속으로 파이프를 이용해 보냅니다. 땅속에서 열을 충분히 받아 물이 증기로 바뀌면서 지상으로 분출됩니다. 이 증기를 이용해 터빈을 돌리고 발전을 합니다.

우리나라는 화산지대가 백두산, 한라산, 울릉도 등이 있지만 모두 휴화산입니다. 지열을 이용하기에는 적절한 상황이 아니지요. 하지만 화산지대가 아니더라도 지열을 이용하는 방법이 있다고 합니다

첫 번째, 바이너리 방식

우선 고온수를 지상으로 끌어올립니다. 이 고온수는 화산지대의 물에 비교하면 저온입니다. 그래서 이 고온수로는 발전을 하기에는 힘듭니다. 하지만 물이 아닌 다른 용매를 2차 계통으로 사용합니다. 고온수는 그저 열만 전달하는 것이지요. 여기서 사용하는 용매는 이 온도에서 충분히 기화하는 용매를 사용합니다. 이 방식은 제가 포스팅 하였던 해수 온도 차 발전(https://steemit.com/kr-science/@chosungyun/2tmafb-5)을 기억해보시면 이해하실 겁니다.

두 번째, EGS 방식

Enhanced Geothermal System이라 합니다. 땅속 깊은 곳의 고온암석에 시추를 한 후 인공 파쇄대를 구성해 고압의 물을 분사해 암석을 파쇄하여 인공 저류층을 형성합니다. 그럼 화산지대가 아니더라도 고온의 수증기를 얻을 수 있다고 합니다. 그런데 이방식은 뭔가 셰일 가스 추출방법과 또 유사하군요.( https://steemit.com/kr-science/@chosungyun/4rvocv) 역시 기술은 돌고 돕니다.

우리나라의 경우도 최초로 EGS방식을 사용하여 포항에 지하 4km를 파서 지열을 가져오는 발전을 준공 중이고 올해 완공할 예정이라고 합니다. 아시아에서는 EGS방식을 사용한 지열발전소는 최초라고 합니다. 포항에서 만든 이유는 포항지역의 깊이에 따른 지온 증가량과 지열류량이 다른 지역보다 훨씬 크기 때문에 선정이 되었다고 합니다.

하지만 최근에 이 지열발전 때문에 지진이 난 거 아니냐는 말이 나오고 있습니다.
왜냐하면 이번에 발생한 지진이 발생한 진앙 지역이 이 지역과 매우 가깝고 작년부터 올해까지 약 12,000,000L의 물을 EGS로 인공 저류층을 만들기 위해 물로 암석을 파쇄했는데요. 이 때문에 지진이 발생했다는 주장이 나왔습니다. 그래서 정밀조사 결과가 나올때까지 건설중단을 선언한 상태이고 울릉도 지역 지열발전소는 건립도 전면 재검토에 들어갔다고 합니다.
마지막으로 장점과 단점을 살펴보면
장점
-친환경적입니다.
-지속적인 열원으로 지속발전이 가능합니다.
단점
-땅을 판다는 점에서 지대 침전 논란의 여지 존재
-EGS의 경우 지진을 유발한다는 논란 존재
-입지조건이 까다롭다.
-초기 투자비용이 높다.

이번 정부에 들어서 발전사업에 많은 제동이 있는 것 같네요. 정밀조사 결과가 빨리 나와서 중단이든 다시 건설이든 빠른 결정이 나길 바랍니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

염분의 차이로 발전을 한다? (0)	2017.12.14
천연가스를 이용한 열병합발전 (3)	2017.12.12
셰일가스에대해 한번 알아보자 (0)	2017.12.11
LNG에 대해 알아봅시다 (0)	2017.12.10
온도차 발전은 어떻게 하는걸까? (0)	2017.12.09

오늘은 신재생에서 바다 이야기 마지막 편인 염분 차 발전에 대해 알아보도록 하겠습니다. 염분 차이를 이용해 발전한다는 것이 생소하지만 원리는 잘 알고 있습니다.!! 왜냐하면 삼투현상을 이용하기 때문입니다. 이 삼투현상은 배추를 절이거나 오이를 피클로 만드는 원리에도 적용이되는 과학 원리지요.

삼투현상

농도가 낮은 묽은 물에서 농도가 높은 진한 물로 반투과성막을 사이에 두고 물이 이동하는 현상을 말합니다. 여기서 반투과성막은 특정 크기 이하의 분자나 이온을 통과시키는 막입니다. 여기서는 염분의 이동을 막기 위해서는 NaCl보다 작은 구멍이 있어야 할 것이고 물 분자는 통과 돼야 할 것입니다. 그렇다면 시간이 지날수록 농도가 진한 쪽은 점점 묽어지게 되고 농도가 낮은 쪽은 점점 진해지는 상황으로 진행이 될 것입니다. 이 현상은 자연적으로 보면 당연한 현상 중에 하나입니다. 농도가 높은 쪽은 어떻게 보면 뭉쳐져 있다는 개념으로 생각하시면 잘 정렬된 상태라고 볼 수 있습니다. 하지만 자연은 무질서하고 퍼져있는 것을 좋아합니다. 이 방향으로 자연 순화는 일어나죠. 그렇기에 농도가 높은쪽은 염분이 빠져나가기 힘들다면 당연히 물을 흡수하려고 할 것입니다. 이러한 원리를 열역학 제 2 법칙인 엔트로피 법칙이라 합니다. 엔트로피는 증가하는 방향으로 에너지의 방향성을 나타내 주는 법칙입니다.

염분 차 발전원리

염분 차 발전원리는 이 삼투현상을 이용한 방식입니다. 보통 바다의 염분은 3%이고 강물의 염분은 0.05% 이하 입니다. 그래서 가능한 것이죠. 하지만 발전하는 방식은 크게 두 가지로 구분이 됩니다. 첫 번째는 압력지연삼투 방식이고 두번째는 역전기투석 방식입니다. 한번 알아보겠습니다.

-압력지연삼투 방식

PRO(Pressure retarded osmosis)라 하여 기본적으로 수력 발전과 원리가 동일합니다.
하지만 다른점은 삼투현상을 이용한다는 점입니다. 반투과성막인 멤브레인으로 인해 염분이 높은 해수 쪽으로 담수에서 물이 이동하고 해수가 담긴 곳의 수압이 높아지며 이때 물을 내보내며 수차인 터빈을 돌려 전기를 생산합니다.

-역전기투석 방식

RED(Reverse electrodialysis)라 하여 구성은 아래 그림과 같습니다.

2개의 전극과 음이온, 양이온 교환막을 쌍을 이루어 교차로 전극 사이에 두게 됩니다. 이때 교환막 사이에 해수와 담수를 흘려주면 해수에 존재하는 Na+와 Cl-가 각각의 극의 교환막을 통과하여 담수쪽으로 이동하고 전자가 이동되면서 전기가 발생하게 됩니다.

전세계적으로 염분차 발전의 잠재 에너지는 2.6테라와트정도이고 국내의 5대강을 기준으로 약 3.5기가와트의 잠재 에너지가 있을것으로 평가된다고 합니다. 보통 발전소마다 다르지만 원전 한기가 1기가와트정도임을 생각하면 충분히 경쟁력이 있는 발전입니다.

장점

무한한 에너지원이고 시간, 날씨의 영향을 받지 않습니다.
-친환경적입니다.
-지속적으로 강에서 바다로 물이 흐르므로 ESS 문제를 고민하지 않아도 된다.

단점 및 한계
-반투과성막의 수명
-아직까지 존재하는 여러 기술적 문제들
-염분 차로 모인 고농도의 물 해결

염분 차 발전에 대해서 오늘 알아보았는데요. 개인적으로 생각하기에는 상당히 매력이 있는 신재생 발전이라고 생각합니다. 한계점이야 기술적 연구로 언젠가는 해결이 가능할 것이고 고농도의 물은 해수쪽으로 넣어서 재사용하거나 하면 되지 않을까 하는 생각이 듭니다. 국내에서도 열심히 연구를 하고 있다고 하니 좋은 소식이 들렸으면 좋겠습니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

지열발전과 포항지진 (0)	2017.12.19
천연가스를 이용한 열병합발전 (3)	2017.12.12
셰일가스에대해 한번 알아보자 (0)	2017.12.11
LNG에 대해 알아봅시다 (0)	2017.12.10
온도차 발전은 어떻게 하는걸까? (0)	2017.12.09

오늘은 LNG를 이용한 발전 편입니다.
여러분들은 기존의 발전들의 효율이 어느 정도인지 아시나요? 100%의 효율 중에 얼마나 사용할 수 있다고 생각하나요?
절반은 사용하겠죠? 라고 생각하신다면 실망하실 겁니다.. ㅠㅠ
기존의 발전들은 보통 종류에 따라 다르지만 40%대의 효율정도를 보여줍니다. 생각보다는 손실에너지와 버리는 에너지가 큰 것입니다. 그렇다면 오늘 소개할 열병합 발전의 효율은 얼마일까요? 대략 80%의 효율을 가집니다. 왜 그럴 수 있는지 한 번 알아보죠.

열병합발전이란?

두 가지의 열기관 사이클을 조합하여 발전하는 방식을 말합니다. 여기서 대표적으로 사용하는 소스가 가스인 LNG이고 사용하는 발전 사이클은 가스터빈을 활용한 사이클 증기터빈을 이용한 사이클입니다. 이렇게 하면 기존의 40%대의 전기생산 효율이 40% 정도에서 10% 정도 향상된 50%의 효율을 가집니다.
아까 80%라고 그랬는데… 네 맞습니다!!
50%는 전기 발생 효율이구요. 30%는 열로 사용합니다. 즉, 전기로 바꾸지 않고 열 그대로 지역난방에 사용하는 것이지요. 전기+열이라는 방식으로 똑같은 열량 대비 효율이 80%를 보여주게 됩니다.
그럼 여기서 사용하는 두 사이클에 관해서 알아보겠습니다!!

랭킨 사이클

증기 터빈에 해당하는 사이클입니다. 여기서 사이클이라는 것은 열에너지를 일로 사용하기 위해 순환하는 회로라고 생각하시면 됩니다.
과정은 등엔트로피 압축→등압 가열→등엔트로피 팽창→등압 방열의 과정으로 순환됩니다.
말로 풀어보겠습니다. 여기서 엔트로피는 무기력도를 나타내는 척도이므로 엔트로피가 일정하다는 것은 외부에서 들어온 열원이 없다는 말입니다. 즉 이 사이클에 새로운 열원이 없다라고 생각하시면 됩니다.

자 그럼 처음부터 따라가 보죠. 등엔트로피 압축을 하는 시점입니다. 이 시점은 위 계통도에서 펌프가 물에 압력을 가해 보일러에 집어넣는 과정입니다. 이 시점에서 펌프는 등엔트로피 압축을 합니다. 압축은 압력을 가하니까 이해가 가실거라고 생각하고 등엔트로피에 대해서 설명하겠습니다. 실제 압력을 가하면 어떻게 되나요? 내부 압력이 증가하고 유체끼리와 펌프 벽과의 충돌이 높아져서 열이 발생하겠죠? 이러한 손실로 열이 밖으로 방출되고 엔트로피는 낮아지는 것이 정상입니다. 하지만 이 과정을 순식간에 진행했다고 생각해보죠. 순식간에 열이 빠져나갈 틈도 안 주고 압축을 해서 보일러로 밀어 넣었다고 생각해보세요. 그럼 손실은 생각만큼 크지 않습니다. 따라서 약간의 감소가 있지만 등엔트로피 압축이라고 생각할 수 있습니다.
그다음 두 번째로 보일러에서 터빈으로 들어가는 과정을 집중해보겠습니다. 보일러에서 유입된 물을 끓입니다. 하지만 압력은 일정하죠. 그래서 등압 가열을 하게 됩니다.
그리고 다음 과정은 터빈을 지나는 과정입니다. 터빈을 지나면서 터빈에 있는 회전자에 부딪힌 뜨거운 증기는 에너지를 잃고 이 에너지는 회전자의 운동에너지로 바뀌게 됩니다. 이 과정에서도 등엔트로피 팽창을 하게 됩니다. 팽창하는 것은 에너지를 잃고 압력이 낮아지면서 팽창하게 됩니다.
마지막 과정은 복수기에서 열을 버려 증기에서 물로 돌아오게 됩니다. 이때는 일정한 압력을 가지고 열을 버리게 됩니다.
여기까지의 과정이 단순한 랭킨 사이클입니다.

브래이튼사이클

가스터빈에 해당하는 사이클입니다.
과정은 등엔트로피 압축→등압 가열→등엔트로피 팽창→등압 열 방출 입니다.
!!? 앞의 랭킨 사이클과 같은 느낌이죠? 네, 사이클 자체는 같지만 다른 점이 존재합니다. 바로 작동 유체가 물이 아닌 공기인 것이지요. 그래서 사이클에 차이가 존재하죠.

이 부분은 터빈을 보면 이해가 쉽습니다. 가스터빈의 경우 공기를 압축시켜 유입시킵니다. 이 과정이 등엔트로피 압축입니다. 그리고 가스를 이용해 압축된 공기와 만나게 하여 연소시킵니다. 이 과정이 등압 가열입니다. 이 연소시킨 공기는 터빈으로가 터빈을 돌리게 됩니다. 등엔트로피 팽창입니다. 그리고 사용한 공기는 방출 시킵니다. 등압 열방출입니다.
조금 더 자세히 설명하고 싶은데 점점 길어지는군요. 단순 사이클을 넘어서 효율을 높인 사이클에 관해서는 나중에 기회가 되면 조금 더 자세히 각각의 주제에 대해서 다루는 시간을 가지겠습니다.

어쨌든!! 여기서 알아본 두 사이클 중에 브래이튼사이클이 상부 사이클이라 하여 먼저 가스가 연소해서 전기를 생산합니다. 그리고 여기서 버리는 열을 받아 보일러를 끓입니다. 여기서부터는 랭킨사이클인 하부사이클이라고 합니다. 여기서 열병합을 위해서는 랭킨사이클에서 복수기가 있는 부분에서 열기를 일부 받아서 지역난방을 위해 사용합니다.
효율을 극대화한 발전이죠. 여기서 열을 사용하는 방식은 정말 칭찬할만한 아이디어입니다. 화력발전은 공해문제와 석탄의 용이한 공급을 위해 주거단지와 떨어져 있죠. 이 발전소는 그래서 열은 난방으로 사용하지 못하고 버리게 됩니다. 원자력발전도 마찬가지 이유와 사람들의 인식문제가 있지요.
이런 점에서 열병합 발전은 장점을 충분히 가진 것이지요.
오늘은 열병합 발전에 대해서 알아보았습니다. 이런 효율이 높은 발전이 있다는 점도 알아두시면 좋을 것 같습니다. 앞으로 탈석탄 탈원전이 지속되는 한 이런 발전 방식은 증가하지 않을까 생각합니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

지열발전과 포항지진 (0)	2017.12.19
염분의 차이로 발전을 한다? (0)	2017.12.14
셰일가스에대해 한번 알아보자 (0)	2017.12.11
LNG에 대해 알아봅시다 (0)	2017.12.10
온도차 발전은 어떻게 하는걸까? (0)	2017.12.09

오늘은 LNG에 대한 포스팅에 바로 이어 셰일 가스에 대해서 소개하고자 합니다. 셰일가스도 LNG의 일종인데 전통적인 가스가 아닌 비전통적인 가스입니다. 분포나 생성 방식이 기존의 천연가스와 차이가 있어 추출방식이 기존의 방식과 다릅니다. 조금 더 자세히 알아보겠습니다.

셰일가스란?

기존의 천연가스와 성질은 거의 비슷하지만 채굴 방식의 차이가 있습니다. 기존의 천연가스는 수직으로 내려가서 추출해내는 반면 셰일 가스는 수평으로 퇴적하여 생긴 퇴적암층에 탄화물이 많이 함유된 셰일에서 석유나 천연가스가 발생하는데 여기서 추출한 것을 석유면 셰일 오일 만약 가스라면 셰일 가스라고 합니다.

그렇다면!!!

수평으로 넓게 퍼져있는 이 석유와 가스들을 여러분들은 쉽게 얻을 수 있을까요?
이 방법은 쉽지 않습니다. 기술이 어렵기도 하고 비용도 많이 들기 때문이죠.
어쨌든 방식은 이러합니다.

사용하는 기술은 수평 시추기법과 수압파쇄기법입니다.
수평 시추기법은 수직방향에서 떨어진 목표지점(가스 퇴적층)에 도달하기 위해 미리 계산된 방향, 각도의 경로로 시추하는 기술입니다. 이 기술로 가스층과 접촉면을 넓혀 가스를 회수하는 효율을 향상시킵니다.
수압파쇄기법은 시추관에 구멍을 두고 높은 수압의 물, 모래, 화학물질을 혼합한 유체를 주위 암석에 분사하면 파쇄가 일어나 생긴 틈 사이로 가스를 추출하는 방법입니다.
이 두 기술을 사용하여 시추하는데 과정은
우선 시추관을 수직 방향으로 뚫어 내려갑니다. 적절히 내려가면 시추한 구멍에 캐이스를 쒸웁니다. 그리고 수평 시추기법을 사용해 각도를 변경해가며 시추를 합니다. 그리고 또 캐이스를 거기에 맞쳐 쒸웁니다. 그리고 수압파쇄기법으로 시추를 해내게 됩니다.

이 셰일가스는 전 세계가 60년간 사용할 수 있는 규모로 현재 중국에 매장량이 가장 많지만, 기술적인 문제로 미국이 가장 많이 생산해내고 있습니다. 제가 예전에 듣기로는 미국이 셰일 가스 생산량이 급격히 늘자 LNG 수입국에서 수출국으로 바뀌게 되었고 중동과도 경쟁을 하게 되었다고 합니다. 그러면서 신재생에너지에 대한 투자가 그 전에 비해 줄었다는 이야기를 보았던 기억이 나네요.

이러하듯 에너지는 나라의 경제력과 힘을 좌지우지 합니다. 그런면에서 대부분의 에너지를 해외의존하는 우리나라는 현재 LNG 수입량이 세계2위로 1위인 일본다음으로 많습니다. 북한으로 육로와 단절되고 3면이 바다인 우리는 PNG도 사용이 힘듭니다. 에너지 경쟁력을 갖추어야 할 필요가 있는 것이지요. 석탄도 없애고 원자력도 줄인다면 답은 LNG뿐입니다.
그런 면에서 LNG의 매장량이 셰일가스를 통해 늘어나면서 추가된 점은 우리에게는 좋은 소식입니다. 그래서 이 셰일가스에 대한 경쟁력을 갖추어야 합니다.

그런 점에서 현재 국내에서는 국내 첫 셰일 가스를 사용한 큰규모의 파주 열병합발전소도 있고 SK에서는 셰일 가스에 대한 경쟁력을 갖추기 위해 많은 투자를 하고 있다고 합니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

염분의 차이로 발전을 한다? (0)	2017.12.14
천연가스를 이용한 열병합발전 (3)	2017.12.12
LNG에 대해 알아봅시다 (0)	2017.12.10
온도차 발전은 어떻게 하는걸까? (0)	2017.12.09
바다로부터의 발전 : 조력 발전 (0)	2017.12.05

안녕하세요!!
@chosungyun입니다. 오늘은 누구나 사용하고 누구나 알고 있을 것 같은 LNG에 대해서 알아보겠습니다.

LNG?

LNG란 Liquefied Natural Gas로 액화된 천연가스를 말합니다. 주성분은 메탄으로 70~90%를 이루게 됩니다. 이때 천연가스는 기체이기 때문에 부피가 큰 것을 수송과 저장이 용이하게 하기 위해서 -162도로 냉각하여 부피를 600분에 1로 줄여 액체로 만든 상태를 말합니다. 여기에는 전통가스와 비전통가스가 있는데 이번에는 전통가스만 다루고 비전통가스는 따로 이야기하도록 하겠습니다.

다른 가스들

LNG 말고 들어본 여러 가스들이 있지 않나요? 아마도 PNG, CNP, LPG 등이 있을 겁니다.
PNG는 액화시키지 않고 파이프라인을 통해 공급되는 천연가스를 말합니다.
CNG는 운반해온 LNG를 상온에서 기화시키고 200기압 이상으로 압축시키게 됩니다. 그렇게 되면 LNG보다 3배 정도의 부피가 큰 가스가 됩니다. LNG는 초저온을 유지해주어야 되는 반면 CNG는 그런 장비는 필요 없기 때문에 차량용으로 적합합니다.

LPG는 원유 채취 시나 정제 시에 나오는 탄화수소가스를 6~7기압으로 압축시켜 액화시킨 것을 말합니다. 부피는 250분에 1로 줄어들며 프로판과 부탄으로 나누어집니다. 즉, 메탄이 주성분인 LNG와는 다른 점이 있는 것이지요.

이렇게 기본적인 내용을 알아보았습니다. 그럼 LNG가 어떻게 우리의 삶에 쓰이게 되는지 과정을 살펴보겠습니다.

Upstream

Upstream은 탐사부터 개발 생산단계를 말합니다. 이때는 막대한 투자금을 사용하는 자원개발 사업이 탐사했을 때 실제 상업생산까지 성공하지 못할 확률도 있어 자본금이 풍부한 에너지기업이 참여하는 영역입니다.
천연가스는 보통 석유와 함께 수심 200m 미만의 얕고 완만한 해저지형인 대륙붕에 서 많이 발견되므로 이런 지대를 위주로 지질학자, 자원공학자들이 탐사를 하여 부존 가능성을 확인합니다. 그다음 시험 시추를 하여 실제 부존을 확인하고 물리검층 법을 사용하여 유전의 규모와 구조를 확인합니다. 여기서 물리검층 법은 전기, 초음파, 방사선 등을 이용하여 확인합니다. 즉, 제가 소개하고 있는 RI의 이용의 한 분야가 되기도 합니다.^^
이렇게 확인을 하고 유전을 평가하여 경제적으로 가치가 있다면 시추를 하게 됩니다.
시추하여 나온 천연가스를 우선 불순물을 걸러내는 정제를 하고 LNG로 만들게 됩니다.
여기까지의 가정이 Upstream 과정이라고 합니다.

Midstream

Midstream은 수송 및 저장단계를 말합니다. 수송은 완전한 단열과 저온, 누설방지 등의 특수설비를 갖춘 특수선박을 이용하게 됩니다. 또한 저장도 특수시설을 갖춘 시설에 저장을 하여 필요할 때 꺼내쓸 수 있도록 설비를 갖춥니다.

Downstream

Downstream은 사용단계라고 보시면 됩니다. 주 사용 원은 도시가스와 발전입니다. 도시가스=천연가스는 아닙니다. 하지만 도시가스로 사용되는 가스 중 95% 이상이 천연가스이기 때문에 도시가스로 주로 사용된다고 생각하시면 됩니다. 그리고 사용되는 분야는 발전 분야입니다. 얼마 전에 탈원전으로 떠들썩 할 때도 이 LNG를 이용한 열 복합발전에 대한 언급이 많이 나왔었습니다. 이 열 복합 발전은 LNG를 연소하여 가스터빈을 돌리고 나온 폐열로 증기를 끓여 증기터빈을 또 돌리고 또한 나오는 열을 주변 지역난방에 사용하는 효율이 높은 발전입니다. 이 발전에 대해서는 좀 더 상세히 나중에 설명하도록 하겠습니다.

LNG는 석유에 비해서 공해물질을 덜 방출하는 친환경적인 열원입니다. 다만, 초기 탐사비용부터 시추, 수송 등 초기 비용이 높은 관계로 발전단가로 보았을 때 기존의 석탄, 원자력보다 훨씬 비싼 단가를 가집니다. 하지만 결국 탈원전을 한다면 무조건 사용해야 하는 LNG입니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

천연가스를 이용한 열병합발전 (3)	2017.12.12
셰일가스에대해 한번 알아보자 (0)	2017.12.11
온도차 발전은 어떻게 하는걸까? (0)	2017.12.09
바다로부터의 발전 : 조력 발전 (0)	2017.12.05
바다에서 에너지를 얻는다 - 파력발전 (0)	2017.12.03

오늘은 신재생 이야기 편으로 이야기를 하려고 합니다. 지금까지 해양의 힘을 이용한 파력, 조력을 알아보았습니다. 오늘은 온도 차 발전에 대해서 알아보겠습니다.

해양 온도차 발전

영어로 OTEC(Ocean Thermal Energy Conversion)이라고 합니다. 해양의 온도차를 이용해 발전을 하는 방식인데 이 온도 차는 표층수와 심층수의 온도차를 이용하게 됩니다. 하지만 바닷물이 표면도 차가우면 온도 차 발전이 힘듭니다. 그래서 적도 근처인 열대 해역에서 주로 발전을 하게 됩니다. 이때 열대해역은 해면의 온도는 20도이고 500~1000m 아래의 심층수는 4도 정도로 변함이 없습니다. 그렇다면 이 온도 차로 발전을 하게 되는데 어떻게 가능할까요? 기존에 아는 화력이나 원자력은 고온고압의 환경에서 증기를 돌리는데 이 방식으로 적용이 될까요? 여기서는 적용이 어렵습니다. 그래서 저온 비등 냉매를 사용하게 됩니다. 저온 비등 냉매라는 것은 암모니아나 프로필렌같이 끓는점이 낮은 물질을 압력을 적절히 조절해 4도일 때는 액화되고 20도일 때는 기화될 정도의 환경을 만들어줍니다. 그럼 기화된 작동 유체가 터빈을 작동시켜 발전을 하게 됩니다.

이 방식이 가장 기본적인 방식이고 폐회로 사이클(Closed-loop Cycle)입니다. 또 사용할 수 있는 방식은 개회로 사이클(Open-loop Cycle system)인데 기존에는 앞서 설명한 방식은 열을 작동 유체에 전달하였다면 개회로 사이클에서는 펌프로 유입된 따뜻한 해수를 펌프로 압력을 낮추어 비등하게 만들어 저압터빈을 구동하여 전기를 만드는 방식입니다. 이 방식은 심층으로부터 끌어올린 해수가 열교환기에서 응축되면서 담수를 만드는 역할도 한다고 합니다.

마지막으로 하이브리드형 사이클(Hybrid Cycle system)이 있습니다. 표층 해수를 유입해 일차적으로 폐회로 사이클(Closed-loop Cycle)로 전기를 생산하는데 여기서 나오는 온수를 개회로 사이클(Open-loop Cycle system)로 보내어 한 번 더 발전을 하고 담수까지 얻는 방식으로 구성되어 있습니다.
개회로 사이클이 5.5%의 전력효율 폐회로 사이클이 5%의 전력효율을 나타낸다고 합니다.

장점
-자원이 공짜이며 공해를 발생하지 않습니다.
-해수 담수화가 가능한 발전 방식도 있다.
단점
-온도 차가 20도 정도 나야 지속적인 발전이 가능하다.
-발전효율이 낮다.

이 발전방식은 아직 연구가 지속되고 있고 우리나라도 동해안 남쪽에 온도차가 큰 지역이 있어 활용 가능성이 있습니다. 하지만 아직은 갈 길이 먼 것 같습니다. 앞으로 효율 개선을 위한 연구들이 지속된다면 언젠가는 크게 상용화되는 날도 오지 않을까요?

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

셰일가스에대해 한번 알아보자 (0)	2017.12.11
LNG에 대해 알아봅시다 (0)	2017.12.10
바다로부터의 발전 : 조력 발전 (0)	2017.12.05
바다에서 에너지를 얻는다 - 파력발전 (0)	2017.12.03
물의 힘을 이용한 발전 (0)	2017.11.30

오늘은 신재생 이야기를 계속하려고 합니다. 저번 시간에 파력발전에 관해서 소개했었습니다. 오늘은 조력 발전을 소개하고자 합니다. 수력발전과 원리가 동일하기 때문에 원리만 간단히 소개하겠습니다.

조력 발전

바다의 밀물과 썰물의 차이를 이용해 전기를 생산하는 발전 방식을 말합니다. 물이 밀려 들어올때 수문을 열어 저수시설에 물을 채우고 만조일 때 수문을 닫아 물을 저장하였다가 물이 다 빠져나갔을 때 문을 열어 수력발전과 같은 방식으로 발전을 합니다. 여기서 잠깐 밀물과 썰물의 원인에 대해 살펴보고 가겠습니다.

밀물과 썰물

왜 바닷물은 물이 빠졌다가 채워졌다가 할까요? 이 이유는 달에 있습니다. 달의 인력으로 인해 생기는 힘인데 이 간만의 차(조차)로 인해 바닷물의 조류가 생겨 생태계에 주요한 역할을 합니다.
조금 더 자세히 말하면 달의 중력으로 해수면을 달 쪽으로 끌어당기고 그 반대편은 원심력으로 인해 쏠리게 되어 쏠린 부분이 만조 쏠리게 되어 적게 되어진 부분을 간조라 합니다.

국내 조력 발전 시설

시화호조력발전소로 경기도 안산시에 위치하고 있습니다. 밀물때 발전을 하고 썰물 때 배수하는 방식으로 발전을 합니다. 썰물 때 물이 빠지는 수문이 8개 800t의 수차 10기를 가진 발전 규모입니다. 발전량은 하루 254MWh를 생산하고 이는 연 552,700MWh로 인구 50만명이 한 해동안 사용할 수 있는 양입니다.
조차 상황에 따라 전기공급이 달라지는 점 때문에 비중앙급 발전기로 분류되지만 전력 판매 수입은 연 600억원가량입니다.

조력 발전의 장점
-무제한, 친환경 에너지입니다.
-바다에 건설하므로 토지 소모가 적다.
-운영비가 적다.
-주변 지역 관광지화(국내 시화호도 매월 10만 명이 찾는다고 한다.)

조력 발전의 단점
-초기 건설비가 비싸다.
-조석 간만의 차가 큰 지역이어야 하므로 입지조건이 까다롭다. (서해안은 입지조건이 좋은편)
-하루에 두 번 정도 간만의 차로 발전이 가능하다. 즉, 이때 말고는 발전이 불가능

조류 에너지?

조력 발전 말고 조류 발전도 있습니다. 물을 가두어 터빈을 돌리거나 그러한 것이 아니라 바다 안에 있는 풍력발전이라 생각하면 쉽습니다. 조류가 빠른 지역에 설치하여 조류의 속도로 터빈을 돌려 발전하는 방식입니다. 하지만 다른 발전보다는 전력생산량이 적을뿐더러 조류가 빠른 지역에서만 발전이 가능하므로 다른 에너지의 보완역할으로 보입니다.

오늘은 조력 발전에 관해서 알아 보았습니다. 요즘 신재생 에너지에 관한 포스팅을 하다보니 정말 다양한 방법으로 발전을 시도해 다양화시도를 하고 있다는게 느껴집니다. 연구가 활발히 진행이 되어 모든 발전이 상호 보완적인 발전체계가 되어 에너지 강국이 되었으면 합니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

LNG에 대해 알아봅시다 (0)	2017.12.10
온도차 발전은 어떻게 하는걸까? (0)	2017.12.09
바다에서 에너지를 얻는다 - 파력발전 (0)	2017.12.03
물의 힘을 이용한 발전 (0)	2017.11.30
바람을 이용해보자 (0)	2017.11.28

지금까지 재생에너지 중에 태양, 바람, 물의 낙차에서 에너지를 얻은 것을 이야기해왔죠?

오늘은 바다에서 에너지를 얻는 방법을 소개해보겠습니다.

해양 에너지

파도, 조석간만의 차, 해양의 온도 차에서 나타나는 에너지를 일컫는 말입니다.
파도는 파력발전, 조석간만의 차로는 조력/조류발전, 온도 차로 온도 차 발전이 가능합니다. 하나씩 자세히 살펴보도록 하죠.

파력 발전

파동에 대해서 아시나요? 파동은 일종의 에너지의 전달입니다. 소리의 전달, 빛의 전달도 파동이죠. 파도는 전달 매개체로 매질을 물을 사용합니다.

이를 파도라 하죠. 파동으로 물의 이동은 크지 않지만 많은 에너지를 전달하게 됩니다. 국내에 있는 파력에너지의 부존량은 약 650만kW라고 합니다. 이를 잘 이용할 수 있다면 발전 일부분을 차지하는 역할을 하고 있을 겁니다.
하지만 이 에너지를 전력으로 변환시키는 일은 생각보다 쉽지 않았습니다. 19세기 말부터 시도하였지만 전력변환효율이 낮은 관계로 상용화에는 오랜 시간이 걸렸습니다. 발전원리는 어떻게 될까요?
파도가 칩니다→1차 변환→2차 변환→발전→송전→전력이용의 방식으로 전력을 사용하게 됩니다.
여기서 1차 변환은 파도의 에너지 파랑 에너지를 흡수하는 방법의 차이가 존재합니다. 이 에너지를 발전에 사용할 수 있는 에너지로 전환하는 것이 2차 변환입니다. 1차 변환에는 가동물체, 진동수주, 파랑의 수압변동 흡수등의 방법으로 에너지를 흡수를 합니다. 즉, 파도의 에너지를 기계적 에너지로 전환합니다. 2차 변환에서는 유압장치, 공기터빈, 수류터빈등을 이용합니다. 즉, 기계적 에너지를 전기에너지로 전환합니다. 여기서 1차 변환-2차 변환이 대표적으로 사용되는 발전 방식은 작동원리에 따라 3가지 정도로 나누어집니다. 이 세 가지 위주로 설명하겠습니다.

-가동 물체형 : 파도에 의해 고정된 힌지를 중심으로 상하운동을 하는 부유구조물을 사용합니다. 이 수면의 움직임에 따라 민감하게 반응하는 물체의 움직임을 전기에너지로 변환하게 됩니다.

부유식, 잠수식 두 가지 방법으로 설치합니다. 파력에너지를 직접 이용하기 때문에 에너지 효율이 비교적 높은 장점이 있지만 파력 발전기가 파력을 직접 부딪혀야 하므로 구조물이 빨리 취약해집니다.

-진동 수주형 : 발전기 내부 공기 챔버에 있는 물이 상하 진동함으로써 공기 챔버안의 공기가 왕복 운동을 하게 됩니다. 이로 인해 파랑 에너지를 공기의 유동에너지로 1차 변환하고 이를 다시 공기 터빈을 사용하여 2차 변환합니다. 설치 방법은 부유식, 고정식, 안벽형으로 설치됩니다. 발전효율이 월파형 보다 높고 파랑의 형태와 상관없이 발전이 가능한 장점이 있지만 파랑의 변동성을 제어하기 힘듭니다.

-월파형 : 파력의 진행 방향 전면에 비탈면을 두어 파랑 에너지를 위치에너지로 변환하여 물을 저장합니다. 이 저수시설의 하부에 설치한 수차 터빈을 돌려 발전을 합니다. 기존에 설명한 수력 발전과 동일한 방법입니다. 설치방식은 파도를 저장하기 위해 잠수식은 불가하고 부유식, 방파제의 방식으로 설치됩니다. 방식은 직관적이지만 일정 수위 이상에서만 발전이 가능합니다.

파력발전의 장점
-무한한 에너지원이다.
-소규모 발전이 가능하다.
-방파제로도 활용할 수 있다.
-친환경적이다.

파력발전의 단점
-파도에 따라 발전출력 변동이 심하다.
-초기 제작비가 높다.
-수심, 바람, 항해, 육지에서 거리 등을 고려해 입지 조건이 한정적이다.

오늘은 파력발전에 대해서 알아보았습니다. 미래를 보았을 때 바다에서 에너지를 얻는 것은 필수적이라고 생각합니다. 그런 면에서 파력발전은 더욱더 발전되기를 기대해봅니다.

다음 시간에는 조력 발전에 관해서 다루어 보겠습니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

온도차 발전은 어떻게 하는걸까? (0)	2017.12.09
바다로부터의 발전 : 조력 발전 (0)	2017.12.05
물의 힘을 이용한 발전 (0)	2017.11.30
바람을 이용해보자 (0)	2017.11.28
태양을 이용해보자 (0)	2017.11.27

저번 시간에 풍력발전에 관해서 이야기했었습니다. 오늘은 물의 떨어지는 힘을 이용한 수력 발전에 관해서 소개하겠습니다.

언젠가 한 번쯤 댐에 가본 적이 있으실 겁니다. 댐에 모아놓은 물은 어마어마한 양이죠. 물을 모아놓았다가 가뭄이 오면 농사를 위해 물을 흘려보내는 역할도 하고 비가 많이 왔을 때 물의 방류량을 조절에 물난리가 나는 것을 막는 역할도 합니다. 이런 댐이 전기도 생산합니다. 어떻게 생산하는지 한번 알아보겠습니다.

전기 생산의 원리

물리를 공부한 적이 있는 분이시라면 누구나 위치에너지 운동에너지를 들어 보았을 것입니다. 높은 곳에 있으면 위치에너지가 올라가고 아래로 내려오면 그 위치에너지만큼 운동에너지로 변환이 됩니다. 이를 이용하게 됩니다.
댐은 산에서 흘러나오는 물을 한곳에 모아 가두어 둡니다. 즉, 밑으로 흘러내려 가려고 하는 물들을 산이라는 곳에 가두어 두는 것입니다. 그래서 물은 위치에너지를 가지고 댐에 저장이 됩니다. 위치에너지는 질량×중력가속도×높이로 구해지게 되는데 중력가속도는 지구에서는 9.8m/s2으로 일정하고 높이는 높을수록 질량은 클수록 에너지가 큽니다. 여기서 높이는 댐의 고도가 될 것이고 질량은 물을 어느 정도 저장하고 있냐인 저수량에 의해 결정이 됩니다. 그러니 결국 댐의 규모와 관련이 큽니다. 위치는 저수량과 경제적 여건을 고려하여 어느 정도 한계가 있고 저수량도 규모가 크면 커지게 됩니다. 결론적으로 가장 중요한 부분은 한 번에 내보낼 수 있는 방수량 시간당 방수량이 크면 많은 에너지를 낼 수 있습니다.

이 에너지가 나오면 아래로 흐르게 됩니다. 아래로 떨어지며 물은 위치에너지에서 운동에너지로 바뀌게 됩니다. 즉, 내려오면서 힘을 가지게 되는 것이죠. 예를 들어 생각해보면 폭포가 있는 계곡에 놀러 갔을 때 높은 폭포수 아래에 가면 물을 맞지만 아픕니다. 이것이 운동에너지로 전환이 되었기 때문이죠. 결국, 수력발전은 위치에너지에서 전환된 운동에너지로 발전기를 돌려 전기를 생산하게 됩니다.

발전 방식은?

저번 포스팅에서 풍력발전은 바람이 날개를 돌려 거기에 연결된 터빈이 돈다고 하였지요? 수력도 마찬가지의 원리입니다. 다만, 이번에는 바람이 아니라 물입니다. 높은 데서 낮은 데로 떨어진 물은 운동에너지가 높아집니다. 이 말인 즉슨 빠른 유속을 가진 물이 흐르는 것입니다. 그리고 흐르는 곳에 수차를 설치합니다. 이 수차는 물에 의해 돌아가게 됩니다. 그리고 이 수차는 발전기와 연결되어 있습니다. 이 발전기에 있는 영구자석이 돌면서 교류전원을 생산하게 됩니다.

수력발전의 장점

-친환경적으로 연료비가 없고 대기오염물질 방출이 없습니다.
-전기생산 이외에 식수공급, 자연재해 예방 등의 다양한 기능을 함께 제공합니다.

수력발전의 단점

-댐 건설을 위해서는 산의 생태계를 파괴해야 합니다.
-앞서 전기생산 원리에서 말했듯이 풍부한 수량과 높은 낙차가 필요하며 넓은 지형이 필요하므로 입지 조건이 제한적입니다.
-초기 건설비용이 높다

양수 발전?

수력 발전을 이야기하면 양수 발전이라는 말을 많이 들어보셨을 겁니다. 양수 발전은 무엇일까? 엄밀히 말하면 발전이라고 할 수는 없다고 생각합니다. 더 적절한 표현은 거대한 배터리다 라고 말하고 싶습니다. 왜냐하면, 양수 발전은 전기를 사용하여 물을 펌프로 끌어올려 댐에 다시 보내는 일을 하게 됩니다. 왜 이런 짓을 할까요?
두 가지 정도의 기능이 있습니다. 첫째는 발전 기동이 좋아 긴급한 부하변동에 신속히 대응할 수 있습니다. 두 번째는, 남는 전기를 저장하기 위해서입니다. 전기는 비교적 낮보다는 잠을 잘 시간인 밤에는 사용량이 낮아집니다. 그래서 전기 생산을 줄이기는 하지만 기저부하인 대형 발전소는 전기 생산을 중단하는 것이 큰 손실이고 원자력의 경우는 더욱더 크게 손실이 옵니다. 그래서 전기를 생산하되 저장을 하게 됩니다. 하지만 현실적으로 배터리의 저장량은 한정적이라고 할 수 있습니다. 그래서 물을 펌프로 끌어올려 댐에 저장하고 나중에 전기수요가 있을 때 수력발전을 하여 전기를 생산하는 방식이 양수 발전입니다. 이 방식은 전기를 사용하여 다시 올리는 만큼 발전 효율이 낮습니다. 하지만 전기를 버려야 하는 것을 일부 저장하게 됨으로써 전기 생산을 증진시키는 장점이 있습니다.

수력발전은 원리는 정말 간단하지만 그 규모는 엄청납니다. 이러한 댐을 보았을 때 단순히 물의저장뿐만 아니라 전기까지 생산 해준다는 것을 생각해보는 시간이었습니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

바다로부터의 발전 : 조력 발전 (0)	2017.12.05
바다에서 에너지를 얻는다 - 파력발전 (0)	2017.12.03
바람을 이용해보자 (0)	2017.11.28
태양을 이용해보자 (0)	2017.11.27
신재생이 뭐지? (0)	2017.11.26

안녕하세요!!

오늘은 바람의 힘으로 전기를 생산하는 풍력발전에 대해 이야기해 보겠습니다. 사실 풍력발전을 다들 들어보거나 본 적 있으신 분들이 많을 거라고 생각해요. 영화나 드라마에도 많이 나오고 관광지화되기도 하였죠. 그럼 오늘은 풍력발전의 내부를 들여다보고 원리를 설명해보겠습니다.

풍력발전이란?

바람의 힘을 바로 전력으로 바꾸는 발전입니다. 기존의 발전과 어떤 점이 다른가? 라는 질문에서는 다른 점이 존재한다고 말할 수 있습니다. 기존의 발전 화력, LNG, 원자력, 태양열 등등은 열에너지를 생산해 이 열에너지로 물을 끓여 증기를 만들고 이 증기의 힘을 터빈으로 보내 터빈을 돌려 발전을 하는 방식입니다. 하지만 풍력발전에서는 이 터빈 자체가 풍력 발전기의 날개입니다. 즉, 열에너지를 생산할 필요가 없는 발전입니다.

바람의 힘을 어떻게 이용할까?

길을 걷다 보면 바람이 강하게 불면 날아갈 것 같은 느낌을 받습니다. 바람이 밀어내고 있는 것 같죠. 바람은 공기의 흐름입니다. 유체라고 할 수 있습니다. 이 공기의 흐름이 빠르다면 그만큼 높은 운동에너지를 가지고 있는 것입니다. 자 이제 이 바람이 날아와 풍력발전기의 블레이드를 때립니다. 그러면 프로펠러는 돌게 되고 프로펠러 뒤에는 발전기가 연결되어 있습니다. 그림과 같이 연결되어 있는데 프로펠러가 돌면서 연결된 자석이 돌고 자석이 돌면서 전류의 방향이 계속 바뀌며 전류가 생성됩니다.

여기서 추가로 설명해야 할 것은 토크 힘입니다. 왜 바람이 날아와 블레이드를 때리면 돌게 될까? 중심축으로부터 블레이드는 반경 방향으로 뻗어져 있습니다. 선풍기처럼 연결되어 있다는 말입니다. 이때 바람은 블레이드의 수직 방향으로 들어옵니다. τ=r×F의 토크 식을 생각하면 회전 방향으로 힘이 생긴다는 것을 알게 됩니다. 이 때문에 회전을 하는 것이지요.

어떻게 하면 더 큰 힘을 얻을까?

토크 즉, 돌림힘이라 하는 이 힘을 강하게 얻어야만 풍력발전기의 날개가 빨리 돌아가고 전기생산량이 늘 것입니다. 그렇다면 다시 식을 생각해보죠. τ=r×F 돌림힘이 커지기 위해서는 우변 항에 있는 r, F가 커지면 될 것 같습니다. r이 커진다는 것은 블레이드 날개가 커진다는 것이고 현재 축구장만 한 날개도 만들어진다고 하는 것 같습니다.
F가 커지기 위해서는 바람이 강하게 불어야 합니다. 이를 위해서는 발전 설비를 지을 때 역학조사를 치밀하게 하여 바람의 세기가 강한 곳을 골라야 할 것입니다. 그리고 발전기를 설치할 때 각각의 발전기들이 서로의 공기 흐림에 영향을 주어 효율을 떨어뜨리지 않도록 효율적으로 배치하는 것이 중요하겠습니다.

발전종류는?

크게 수평 방향의 날개를 가지거나 수직 방향의 날개를 가진 발전방식으로 구분할 수 있습니다.
우선, 수평 방향은 대형화가 용이하고 발전효율이 높아 대형 발전단지로 많이 존재함을 보았습니다. 하지만 바람의 방향이 바뀌면 방향을 변환시켜주는 시스템이 필요한 단점이 있습니다. 이 단점 보완한 것이 수직 방향의 블레이드를 가진 발전입니다. 바람의 방향에 자유로운 장점이 있고 가로 방향으로 넓은 면적을 차지 않기 때문에 토지이용률이 비교적 낮습니다. 하지만 대형화가 힘든 점이 있으며 발전효율이 낮은 점이 있어 대규모 발전에 이용하기에는 한계점이 존재합니다.

풍력발전의 장점
-무공해, 무한 에너지
-무인화 가능
-발전단가 저렴
-유지부소와 초기 설비비용을 제외한 추가비용이 발생 안 함
-건설 기간이 짧다

풍력발전의 단점
-태양열과 마찬가지로 초기 투자비가 요구되어 초기 설비비용이 비쌉니다.
-바람이 간헐적이기 때문에 지속적인 발전이 힘듭니다.
-만약 건설 당시에는 바람이 많이 불었으나 이후 어떠한 요인에 의해 무풍지대나 바람이 약한 지역으로 바뀔 경우 설비 전체를 사용 못할 수도 있다. 그렇기에 입지선정이 제한적이며 어렵다.
-회전 시 발생하는 소음으로 주변 민가, 농가에 피해가 발생한다.
-발전의 비연속성으로 전력저장장치가 필수적으로 필요하다.

건설방법이나 각각의 종류에 따라 자세히 설명하고 싶었으나 그러려면 양이 좀 많더군요.. 그래서 이정도로만 소개하도록 하겠습니다. 다음에 기회가 된다면 더 자세히 포스팅해보도록 하겠습니다.

-이미지 출처-

저작자표시

'과학이야기 > 에너지 이야기' 카테고리의 다른 글

바다로부터의 발전 : 조력 발전 (0)	2017.12.05
바다에서 에너지를 얻는다 - 파력발전 (0)	2017.12.03
물의 힘을 이용한 발전 (0)	2017.11.30
태양을 이용해보자 (0)	2017.11.27
신재생이 뭐지? (0)	2017.11.26