2050 탄소중립 실현을 위해 화석 연료를 대체하는 친환경 에너지 기술 개발이 중요해지면서 해양 분야에서도 해양에너지 개발을 위한 노력을 하고 있다. 30일 한국해양과학기술원 등에 따르면 해양에너지에는 조력, 조류, 파력, 해수 온도 차 등을 이용한 발전 방법이 있다.
국제에너지기구에서는 해양에너지로 포함하지는 않지만, 해상풍력과 해양 바이오 등도 넓게 보면 여기에 포함될 수 있다.
우리나라의 해양에너지 발전은 현재 어느 단계까지 왔을까? 우선 만조와 간조 사이 조위 차를 이용해 발전하는 조력 발전은 해양에너지 발전 중 가장 먼저 상용화됐다. 국내에서는 경기도 안산에 시화호 조력발전소가 2011년 만들어져 운영되고 있다.
25.4MW급 터빈 10기를 설치해 총 시설용량 254MW급으로, 시설 규모는 세계 최대이다.
조력발전소는 해양에너지 분야 유일한 상용 기술이라는 강점은 있지만, 그동안 방조제 건설에 따른 갯벌 감소 등 단점이 있었던 탓에 규모 확장은 이뤄지지 않았다. 현재 정부와 한국수자원공사 등은 갯벌 복원, 해수 소통 수문 설치, 대체 조류 서식지 조성 등 환경 영향을 최소화하면서 조력 발전을 확대하는 방안을 고심하는 것으로 알려졌다.
조력 발전과 이름이 비슷한 '조류 발전'은 바다의 빠른 조류 흐름을 이용해 발전하는 방식이다.
국내 조류발전은 상용화가 임박한 '초기 준 상용화 단계'에 있고 영국 등 기술선진국에 비해서도 80∼90% 수준의 기술을 보유한 것으로 평가된다. 한국해양과학기술원에서는 2009년부터 울돌목에 시험 조류 발전소를 건설해 1MW급 실증실험을 했고, 현재 시설용량을 80kW로 줄여 운영하고 있다.
최근 전력거래를 위한 사용 전 검사를 마쳐 국내 최초로 해양에너지를 이용해 신재생에너지공급인증서(REC)를 받는 조류 발전소가 됐다.
파도의 힘을 이용한 파력 발전은 선박해양플랜트 연구소(KRISO)가 해수부 과제를 받아 2016년 제주시 용수리 해안에 용수시험파력발전플랜트를 건설한 바 있고, 2021년 11월에는 제주 추자도에 방파제와 연계한 묵리파력발전소를 건설해 현재 전기를 생산하고 있다.
해수온도차발전은 따뜻한 바다 표층수와 차가운 바다 심층수 사이의 온도 차를 이용해 전기를 생산하는 방식이다.
고온의 표층수를 진공펌프로 감압시켜 얻은 증기로 터빈을 돌려 발전하고 차가운 심층수로 증기를 냉각시켜 담수로 회수하는 방식이다.
이 연구도 현재 선박해양플랜트 연구소가 진행하고 있으며 2019년 울산 앞바다에서 실증실험에 성공해 338kW의 최대 발전량을 기록한 것으로 알려졌다. 이진학 한국해양과학기술원 연안 개발 에너지연구센터 책임연구원은 "해양에너지 관련 기술은 이미 상용화되어 있는 해상풍력이나 태양광과 달리 초기 개발단계로 다양한 정책적 지원이 필요하다"면서 "경제성과 친환경성 향상, 기술표준 등을 위해 다양한 노력이 요구되고 있다"고 말했다.