김성한 K-water융합연구원장
[경제인칼럼]

물은 모든 형태의 에너지 생산에 사용되고 있고 물의 처리, 공급을 위해서는 많은 에너지가 필요하다. 전 세계 전력량의 약 75%를 차지하는 화력발전도 열의 냉각을 위해 많은 양의 물을 필요로 하고 있고, 하천의 물을 취수해서 정수처리한 후 관로를 통해 수도꼭지까지 공급하는 과정에도 많은 양의 에너지를 필요로 하고 있다.

2011년 발생했던 후쿠시마 원전사고의 원인도 냉각수를 공급하는 펌프의 고장이 발단이 돼 발생한 것이라고 하니 물과 에너지는 우리 실 생활의 다양한 곳에서 상호 연계돼 있는 대표 자원이라 할 수 있다.

최근에는 기후변화 대응을 위한 신재생에너지 확대 정책의 일환으로 물을 활용한 청정에너지 개발이 화두가 되고 있다. 물을 활용한 청정에너지인 물에너지는 대표적으로 수력발전, 수상태양광, 수열에너지 등이 있다. 특히 수상태양광과 수열에너지는 최근 각광을 받고 있는 미래형 신재생에너지 자원이라 할 수 있다.

댐, 저수지 등의 수면위에 태양광 설비를 설치하여 에너지를 생산하는 수상태양광은 설비에서 발생하는 열을 수면이 흡수해 기존 육상 태양광 보다 효율이 좋고, 조류 발생 억제, 국토면적의 효율적 이용과 식생훼손 방지 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다.

그동안 수질, 생태계 영향을 우려해 개발 확대가 제한적이었지만 2011년부터 지속적으로 실시한 환경, 기술 모니터링을 통해 환경적 안전성을 객관적으로 검증함으로써 수질오염이나 수생태계 교란 등의 우려가 완화되고 있다.

K-water가 운영관리하고 있는 댐 수면 전체를 활용해 수상태양광을 개발하는 경우 2.7GW 규모의 개발 잠재량이 있는 것으로 분석됐다. 이는 원자력 발전소 3기 정도를 대체할 수 있는 잠재력을 가지고 있는 에너지 자원이다.

수상태양광과 더불어 바다, 하천, 댐, 저수지, 지하수, 상하수도 원수 등의 물을 활용해 냉난방 에너지를 공급하는 수열에너지 또한 미래를 주도할 청정에너지 자원중 하나이다.

여름철 집안을 시원하게 해주는 에어컨이 집안의 열을 대기 중으로 방출하는 냉방 시스템이라면 수열에너지는 외부 공기 대신 물을 사용해 열을 흡수, 방출해 냉방하는 시스템을 의미한다.

최근에는 열 발생이 많은 인터넷 데이터센터의 냉각시스템으로 댐 심층수를 활용한 수열에너지 시스템이 검토되고 있으며, 지하에 흐르고 있는 상하수도 원수를 이용해 도심 건물들의 냉난방 시스템을 구축하는 사례도 늘고 있다. 2014년 준공돼 운영하고 있는 제2롯데월드도 인근에 매설된 상수도 원수 관로에 흐르는 물을 이용해 건물 냉난방을 하는 대표 수열에너지 이용 시설이라 할 수 있다. 물을 이용한 에너지 생산은 이산화탄소 발생이 적다는 점을 고려할 때 미래 지구 에너지를 책임질 수 있는 중요한 자원임은 분명하다.

화력 및 원자력 발전에 의존하고 있는 우리나라의 경우 물을 이용한 청정에너지 개발은 이제 선택이 아닌 숙명으로 다가오고 있다. 국토 전체에 수상태양광, 수열에너지가 보급돼 미래에 전 세계 대표 청정에너지 국가로 도약해있는 대한민국을 기대해 본다.
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