신재생에너지 연구의 중요성

▲ 구자문 한동대 교수

포항 영일만대로를 운전해가다 보면 남송교차로를 지나 오른편에 아주 높고 거대한 굴착기 형태의 철구조물과 부속시설들을 볼 수 있다. 이게 무엇이며, 왜 그곳에 있는지 궁금한 사람들이 많았을 것으로 여겨진다.

같은 직장에 근무하는 미국인 친구들도 필자에게 두어차례 이에 대해 물은 적이 있는데, 필자는 `지열발전소`내지 `지열연구소`라고 아는 만큼이나마 설명해준 적이 있다. `지열`하면 많은 이들이 무엇인지 알고 있지만, 그 지열의 이용가능성에 대해서는 잘 알고 있지 못하는 경우가 많다.

미국의 경우 지구표면에서 약 3㎞ 아래 저장되어 있는 지열에너지가 약 300만 쿼드(quad)나 되며, 이는 미국 에너지 수요를 3만년 동안 충족시킬 수 있는 용량이라고 한다. 제러미 리프킨의 저서 `3차 산업혁명`에 의하면 미국이 공공 및 민간투자로 8억~10억 달러 정도를 투여하면 2050년경에는 상업적 경쟁력을 갖춘 10만 메가와트 이상의 에너지를 생산할 것이라고 예상하고 있다.

물론 각 나라의 물리적 여건과 생산기술 및 설비의 한계점이 있겠지만, 이러한 지열의 이용은 다른 나라들이라고 해서 불가능한 것은 아닐 것이다. 우리 한국의 경우도 지열의 이용가능성을 점검해보고, 관련 연구 및 시설투자에 대한 로드맵을 그려야 할 것은 당연하다.

전기를 생산하는 데 있어 유용한 지열자원은 80~180℃ 사이의 온도 범위의 뜨거운 물과 증기라고 한다. 이 뜨거운 물과 증기가 지열발전소에서 터빈을 돌리는데 이용되고, 터빈이 돌아가면서 발생하는 기계적 에너지가 전기에너지로 바뀌게 된다.

현재 우리 나라에서는 포항과 제주도가 지열발전소를 세울 수 있는 적지이며, 2015년 완공을 목표로 2개소가 건설 중이라고 한다. 이러한 지열발전소 이외에도 인천 송도에 있는 지역냉난방시스템 아파트와 같이 지열이 냉난방에 이용되는 경우도 있다. 이는 땅속에 열교환파이프를 설치해 연중 15도 정도의 지중열을 에너지로 활용하는 것이라고 한다. 이를 농업분야에도 설치하여 온실 운영비용을 절감할 수도 있다.

포항이 또 하나 중점을 두어야 할 분야가 폐기물 에너지화라고 본다. 이는`바이오매스`의 여러 종류 중 가장 장래성이 높다고 한다. 2010년 세계적으로 17억t의 고형 도시쓰레기가 배출됐는데, 이중 2억톤만이 에너지원으로 바뀌었다. 제러미 리프킨에 의하면 폐기물에너지화 작업 중 오직 2%만이 유해가스를 덜 배출하는 `온도처리 및 생물학 처리기술`이 이용되는데, 이에 대한 국제적 시장규모가 2016년이면 136억달러에 이를 것이라고 한다.

포항의 경우 기존 쓰레기매립지가 포화상태이며, 거의 10년 동안 소각장 설치를 위해 노력했지만 실패했었다. 분명 폐기물에너지화가 필요하며, 좀 더 나아가 `온도처리 및 생물학적 처리기술`을 활용한 에너지플랜트가 건설되고, 이와 같은 기술들이 수출 될 수 있어야 할 것이라고 본다.

그 이외에도 태양열, 풍력, 조력 등 신재생에너지원은 다양할 수 있다. 문제는 이들의 생산단가, 에너지 효율성, 환경영향, 기술력 등 점검해야 할 부분이 많고, 대규모 사업화가 아직은 불가능한 경우가 많다는 것이다. 하지만 화석연료인 석유의 활용한도가 수 십년밖에 남지 않았기에, `발전차액지원제도` 등 정부의 지원이 요구되는 불리한 여건에도 불구하고 신재생에너지원이 연구 및 건설되고 있는 것이라고 볼 수 있다.

포항은 첨단산업도시, 교육연구도시, 국제항만도시로서의 꿈을 키우고 있지만 이에 더해 지열발전, 폐기물에너지화와 같은 신재생에너지원에 대한 연구와 상용화가 성공적으로 이루어져 지역의 고용창출은 물론, 국내외에 관련 설치산업 수출로 국가발전에 공헌하는 `신재생에너지 허브도시`로 발전됐으면 좋겠다.