바다는 가장 강력하고 아직 개발되지 않은 재생 에너지원 중 하나입니다. 모든 재생 가능 에너지 중에서 해양 자원에서 파생된 에너지는 그 잠재력이 두드러집니다. 효율성이 높은 이유는 바다처럼 광활한 개방형 공간이기 때문에 바람이나 해류를 막는 장벽이나 그림자가 없어 자원을 최대한 활용할 수 있기 때문입니다. 아래에서는 해양에너지의 주요 자원과 현재 개발 상태를 자세히 설명합니다.
해상 풍력
La 해상 풍력 이는 해양에너지 분야에서 가장 발전되고 경쟁력 있는 기술 중 하나입니다. 2009년 말 해상풍력에너지 설치용량은 2.063MW에 달했다. 덴마크와 영국이 이 부문을 주도하고 있지만 중국과 같은 국가에서는 해상 풍력 터빈의 효율성을 높이기 위해 최첨단 기술에 투자하면서 빠르게 발전하고 있습니다.
해상풍력의 잠재력은 엄청나며, 특히 부유식 풍력 터빈이 자리잡고 있는 심해에서는 더욱 그렇습니다. 이러한 위치의 장점은 산이나 건물과 같은 장애물이 없기 때문에 바람이 더 안정적이고 품질이 높아 지속적인 발전이 가능하다는 것입니다.
지구 풍력 자원의 80%가 바다에 있는 것으로 추정되며, 이 기술은 미래 재생 에너지의 핵심이 됩니다. 더욱이, 떠 다니는 플랫폼 이는 심해 지역의 바람을 활용하여 이 산업의 성장을 더욱 촉진하는 솔루션입니다.
이러한 개발의 예로는 해양 공원이 있습니다. 하이 윈드, 스코틀랜드 해안에서 25km 떨어진 북해에 위치하고 있으며 부유식 풍력 터빈을 사용합니다. 이러한 유형의 솔루션은 가까운 미래에 널리 확대될 것으로 예상됩니다.
파동 에너지
La 파동 에너지 o 파력 에너지는 수면의 파동 운동을 이용하여 전기를 생성합니다. 아직 실험 단계이지만, 이 기술은 특히 유럽 대서양 연안과 같이 파도가 강한 지역에서 큰 잠재력을 가지고 있습니다.
이 에너지를 포착하기 위해 다양한 유형의 기술이 개발되고 있습니다.
- 진동 수주(OWC): 이 기술을 활용한 혁신적인 프로젝트가 바스크 지방에서 개발되고 있습니다. 이는 파도의 움직임이 기둥에 포함된 공기를 압축하여 전기를 생성하는 터빈을 움직이는 반잠수 기둥으로 구성됩니다.
- 감쇠기 및 흡수기: 파동의 움직임을 포착하여 기계적 에너지로 변환하고, 이를 다시 전기로 변환하는 장치입니다.
- 오버플로 시스템 및 터미네이터: 파도가 구조물에 미치는 영향을 이용하여 전기를 생산하는 시스템입니다.
Motrico(스페인)에서는 최대 296kW를 생성하는 여러 개의 파력 터빈이 이미 설치되었으며, 이는 재생 에너지 분야에서 파력 에너지가 점점 더 현실화되고 있음을 보여줍니다.
조력 에너지
La 해수 에너지 조수의 상승과 하강을 이용하여 생성됩니다. 대부분의 현재 조수 시스템은 천연 저수지를 생성하는 댐 건설을 기반으로 합니다. 만조 때에는 물이 이 저수지를 채우고, 나중에 썰물이 되면 전기를 생산하는 터빈을 통해 물이 방출됩니다.
이 기술의 가장 오래되고 가장 큰 사례 중 하나는 조력 발전소입니다. 라 랑스 프랑스에서는 1966년부터 운영되고 있습니다. 이러한 시스템에는 파도가 최소 5미터 이상이어야 하고 해안 생태계가 변경될 수 있다는 등의 한계가 있지만 조수가 심한 곳에서는 여전히 실행 가능한 옵션입니다. 한국에도 비슷한 시설이 있다.
해류로부터의 에너지
바다에서 에너지를 얻는 또 다른 방법은 해류를 이용하는 것입니다. 풍력 에너지와 마찬가지로 이 에너지원은 지속적인 물의 움직임의 힘을 사용하여 전기를 생산하는 수중 터빈을 움직입니다. 가장 대표적인 예가 시스템이다. 씨젠, Strangford Strait에 위치한 해양 터빈. 이 시스템은 하루 최대 1,2MW를 생산할 수 있어 가장 효율적인 해류 에너지 프로젝트 중 하나입니다.
스페인에는 이러한 유형의 프로젝트에 이상적인 해류가 있는 지역이 없지만 지브롤터 해협 및 갈리시아 해안과 같은 일부 지역은 향후 이러한 유형의 시설을 수용할 수 있습니다.
해양 열 구배
이 에너지원은 해수면과 심해의 온도차를 기반으로 합니다. 온도 차이가 20°C를 초과할 수 있는 열대 및 적도 지역에서는 전력을 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 시스템은 다음과 같은 열역학적 사이클을 사용합니다. 랭킨사이클, 발전 터빈을 움직이기 위해.
이 기술은 초기 개발 단계에 있지만 인도, 일본, 하와이와 같은 국가에서는 이러한 조석 식물에 대한 연구에 투자하고 있습니다.
염분 구배 및 삼투압
식염수 구배(Saline Gradient)라고도 알려진 사용 블루 에너지, 바닷물과 강의 염분 농도의 차이에 기초합니다. 삼투 과정을 통해 이 차이는 전기로 변환될 수 있는 에너지를 생성합니다. 노르웨이에서는 최초의 삼투압 발전소 중 하나가 오슬로 피요르드에서 개발되고 있습니다.
이러한 기술의 사용은 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 왜냐하면 지구상의 강 하구와 강 삼각주는 이를 구현할 수 있는 수많은 기회를 제공하기 때문입니다.
바다는 엄청난 잠재력을 지닌 다양한 에너지 자원을 제공하지만, 이를 활용하는 대부분의 기술은 아직 연구 또는 개발 단계에 있습니다. 예외적으로 해상풍력은 이미 시장에서 기술적 성숙도와 경쟁력을 갖추고 있다.
해양 에너지의 대규모 개발에 대한 주요 장애물은 높은 구현 비용과 효율적이고 지속 가능한 생산을 보장하기 위해 기술적으로 계속 발전해야 한다는 필요성입니다. 그러나 재생에너지의 미래는 이 분야의 발전에 크게 좌우될 것입니다.
정보를 주셔서 감사합니다