조력 발전
욕조에 물을 가득 채웠다가 마개를 쏙 뽑을 때 쏟아져 나가는 물살로 물레방아를 돌리는 기술이에요.
정의 욕조에 물을 가득 채웠다가 마개를 뽑을 때 거센 물살이 쏟아져 나오는 것처럼, 밀물과 썰물로 오르내리는 바닷물의 높이 차이를 이용해 전기를 만드는 기술이에요. 달과 태양의 인력 때문에 하루에 두 번씩 찾아오는 규칙적인 바다의 움직임을 거대한 에너지로 바꾸는 청정에너지 발전 방식이에요.
하루 두 번 열리는 거대한 바다 댐
바닷가는 하루에 두 번 물이 차오르는 밀물과 물이 빠져나가는 썰물을 겪어요. 서해안처럼 밀물과 썰물의 수위 차이가 큰 바다에 거대한 방조제(둑)를 쌓고 수문을 만들어 두면, 밀물 때 바닷물이 댐 안쪽으로 쏟아져 들어오게 만들 수 있어요.
물이 가득 찬 호수의 문을 닫아두었다가 바깥 바다의 수위가 썰물로 쏙 낮아졌을 때 수문을 활짝 열어요. 그러면 댐 안쪽에 갇혀 있던 물이 바깥으로 세차게 쏟아져 나가면서 설치된 거대한 수중 프로펠러(수차)를 맹렬하게 회전시켜요.
이 프로펠러의 회전력이 발전기를 가동해 엄청난 양의 전기를 만들어내요. 물이 떨어지는 힘으로 전기를 만드는 수력 발전과 기본 원리는 똑같지만, 민물이 아니라 바닷물의 주기적인 높낮이 차이를 활용한다는 점이 결정적인 차이예요.
조금 더 정확히 말하면: 조력 발전과 조류 발전은 달라요
많은 분이 바다에서 전기를 만드는 방식을 하나로 뭉뚱그려 생각하곤 해요. 하지만 조력 발전과 조류 발전, 파력 발전은 에너지를 얻어내는 원리가 서로 완전히 달라요.
조력 발전은 바다를 댐으로 막아 수위 차이, 즉 떨어지는 물의 힘을 이용해요. 반면에 조류 발전은 댐을 전혀 짓지 않고, 이순신 장군의 명량대첩으로 유명한 울돌목처럼 바닷물이 빠르게 흘러가는 유속 자체에 바람개비 모양의 터빈을 세워 전기를 생산해요.
마지막으로 파력 발전은 밀물과 썰물이 아니라 바람 때문에 수면에서 출렁이는 파도의 위아래 흔들림을 흡수해 발전기를 돌려요. 이 중에서 시화호 조력발전소처럼 인공 호수를 만들어 낙차로 전기를 생산하는 방식이 바로 조력 발전이에요.
날씨를 타지 않는 청정에너지와 환경의 고민
태양광은 밤이나 비 오는 날에 전기를 만들기 어렵고, 풍력 발전은 바람이 멎으면 멈춰 서요. 하지만 조력 발전은 달과 지구가 서로 끌어당기는 힘으로 일어나기 때문에 날씨와 상관없이 언제 전기가 나올지 정확히 예측 가능하다는 엄청난 장점이 있어요.
화석 연료를 태우지 않으니 온실가스나 미세먼지도 전혀 배출하지 않는 무한한 청정에너지원이에요. 지구와 달이 존재하는 한 하루 두 번씩 정해진 시간에 찾아오는 믿음직한 에너지 공장인 셈이에요.
하지만 커다란 방조제를 바다에 짓다 보니 갯벌이 줄어들고 해양 생태계의 물길이 바뀌는 환경적 부담도 함께 안고 있어요. 바닷물이 자연스럽게 드나들지 못하면 해양 생물이 살 터전을 잃을 수 있어서, 환경 훼손을 줄이며 에너지를 얻는 기술이 계속 연구되고 있어요.
🤔 흔한 오해
조력 발전은 바람이 많이 불어 파도가 높을수록 전기를 더 많이 만든다.
파도의 출렁임을 이용하는 것은 '파력 발전'이에요. 조력 발전은 파도가 아니라 달과 태양의 중력으로 생기는 밀물과 썰물의 높이 차이를 이용해요.
🧺 일상에서 만나요
밀물과 썰물 때 생기는 바닷물의 높낮이 차이로 수차를 돌려 전기를 생산하는 친환경 발전 방식이에요.