기본 콘텐츠로 건너뛰기

해저 조류 터빈이 에너지 위기의 해법 될까?



 (Turbines like these can be deployed on the seabed to harness tidal energy. Credit: Nova Innovation)

​

현재 신재생 에너지의 양대 산맥은 풍력과 태양광이라고 할 수 있습니다. 하지만 이외에도 파력이나 조력, 지열 에너지를 이용하는 시도가 이어지고 있습니다. 특히 조수 간만의 차이를 이용하는 방식은 풍력이나 태양 에너지와 달리 정해진 시간대에 정해진 만큼 에너지 생산을 기대할 수 있다는 장점이 있습니다.

​

조수 간만의 차이를 이용하는 조력 발전소의 대표격은 한국의 시화호 조력 발전소입니다. 연간 550GWh의 전력을 생산하는 세계 최대의 조력 발전소입니다. 하지만 이렇게 바닷물을 막아 전력을 생산할 수 있는 지형 조건을 가진 경우가 드물어 널리 사용되진 못하고 있습니다.

​

따라서 대안으로 나온 것이 바로 바다 밑에 풍력 발전기 같은 터빈을 설치하는 것입니다. 하루에 두 번씩 조수가 규칙적으로 밀려오고 빠져나가는데, 이때 흐르는 물이 터빈 날개를 회전시켜 전기를 생산합니다. 앞서 소개한 것처럼 실제로 영국에서 시험 발전이 진행 중이며 이외에도 프랑스, 캐나다, 미국 등 여러 나라가 연구 중이거나 시험 발전을 시도하고 있습니다. 형태도 해저 터빈 이외에 부유식 터빈 등 다양한 방식으로 시도되고 있습니다.

​

이전 포스트 : https://blog.naver.com/jjy0501/222323724566

​

​

옥스퍼드 대학의 다니엘 콜스 (Daniel S. Coles, Department of Engineering Science, University of Oxford)와 동료들은 유럽, 미주, 아시아 및 오세아니아의 19개국에 걸쳐 400개 이상의 잠재적인 조력 에너지 개발 지역을 확인했습니다 . 이 지역들은 터빈이 작동하기에 충분한 유속과 수심을 갖춘 곳입니다.

​

물론 조류의 흐름이 빠른 곳이라고 해서 모두 발전이 가능한 것은 아닙니다. 연구팀의 추정으로는 이론적 에너지의 극히 일부, 약 1%에서 20% 정도만이 전력 생산에 활용될 수 있습니다. 이 가운데 가장 많이 연구된 90개 지역을 기준으로 추정해 보면, 조력 터빈은 매년 약 110테라와트시의 전력을 생산할 수 있는데, 이는 포르투갈의 연간 전력 수요와 거의 같습니다.

​

연구팀에 따르면 미국, 영국, 뉴질랜드, 캐나다, 중국, 인도네시아는 전체 조력 에너지 자원이 가장 풍부한 국가입니다. 영국, 인도네시아, 뉴질랜드와 같은 곳에서는 조력 에너지로 현재 국가 전력 수요의 최소 10%를 충당할 수 있습니다. 미국과 중국처럼 규모가 큰 국가에서도 조력 자원은 상당하지만 전체 전력 수요에서 차지하는 비중은 상대적으로 작습니다.

​

흥미로운 점은 경제적인 조력 에너지가 매우 집중되어 있다는 것입니다. 전 세계 조력 자원의 절반 이상이 단 6곳에 집중되어 있습니다. 여기에는 스코틀랜드 본토와 오크니 제도 사이의 펜틀랜드 해협, 채널 제도와 프랑스 사이의 올더니 해협, 그리고 세계에서 가장 높은 조수 간만의 차로 유명한 캐나다의 미나스 해협, 알래스카의 주요 두 지역(채텀 해협과 쿡 만)이 있습니다.

​

한국의 경우 서해처럼 수심이 낮은 바다에 해저 터빈을 설치하는 일은 아무래도 위험하기 때문에 댐 형태가 더 적합해 보이지만, 구럼애도 이들 국가 다음으로 해저 조류 발전 터빈을 설치하기 좋은 편에 속합니다. 주변에 조류의 흐름이 빠른 지역이 많기 때문입니다.

​

다만 연구팀은 노르웨이, 한국, 필리핀과 같은 유망한 지역들이 조류에 대한 상세한 측정 자료가 아직 부족해 정확한 예측을 하는데 어려움이 있다고 언급했습니다. 이 부분은 좀 의외인데, 실제로 부족한 데이터가 있다면 보충해서 우리 앞바다에 있는 숨은 자원을 활용해야 할 것입니다. 참고로 우리나라 울돌목에 조류 발전기를 시험했고 1000kW 급입니다. 경제성 확보가 문제긴 한데, 우리나라가 조류 발전에서는 꽤 잠재력이 큰 국가입니다.

​

​

​

최근 중동발 위기로 에너지 자립에 대한 수요가 커진 상태에서 매우 흥미로운 이야기가 아닐 수 없습니다.

​

​

참고

​

​

https://techxplore.com/news/2026-03-underwater-turbines-gaining-global-potential.html

​

Daniel S. Coles, Thomas A. A. Adcock, Andrew Cornett, Kevin Haas, Chul H. Jo, Hongwei Liu, Jon Miles, Patxi Garcia Novo, Jérôme Thiébot; A review of global tidal stream energy resources. Proc. A 1 December 2025; 481 (2328): 20240841. https://doi.org/10.1098/rspa.2024.0841

라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

세상에서 가장 큰 벌

( Wallace's giant bee, the largest known bee species in the world, is four times larger than a European honeybee(Credit: Clay Bolt) ) (Photographer Clay Bolt snaps some of the first-ever shots of Wallace's giant bee in the wild(Credit: Simon Robson)  월리스의 거대 벌 (Wallace’s giant bee)로 알려진 Megachile pluto는 매우 거대한 인도네시아 벌로 세상에서 가장 거대한 말벌과도 경쟁할 수 있는 크기를 지니고 있습니다. 암컷의 경우 몸길이 3.8cm, 날개너비 6.35cm으로 알려진 벌 가운데 가장 거대하지만 수컷의 경우 이보다 작아서 몸길이가 2.3cm 정도입니다. 아무튼 일반 꿀벌의 4배가 넘는 몸길이를 지닌 거대 벌이라고 할 수 있습니다.   메가칠레는 1981년 몇 개의 표본이 발견된 이후 지금까지 추가 발견이 되지 않아 멸종되었다고 보는 과학자들도 있었습니다. 2018년에 eBay에 표본이 나왔지만, 언제 잡힌 것인지는 알 수 없었습니다. 사실 이 벌은 1858년 처음 발견된 이후 1981년에야 다시 발견되었을 만큼 찾기 어려운 희귀종입니다. 그런데 시드니 대학과 국제 야생 동물 보호 협회 (Global Wildlife Conservation)의 연구팀이 오랜 수색 끝에 2019년 인도네시아의 오지에서 메가칠레 암컷을 야생 상태에서 발견하는데 성공했습니다.   메가칠레 암컷은 특이하게도 살아있는 흰개미 둥지가 있는 나무에 둥지를 만들고 살아갑니다. 이들의 거대한 턱은 나무의 수지를 모아 둥지를 짓는데 유리합니다. 하지만 워낙 희귀종이라 이들의 생태에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다.  (동영상)...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

몸에 철이 많으면 조기 사망 위험도가 높다?

 철분은 인체에 반드시 필요한 미량 원소입니다. 헤모글로빈에 필수적인 물질이기 때문에 철분 부족은 흔히 빈혈을 부르며 반대로 피를 자꾸 잃는 경우에는 철분 부족 현상이 발생합니다. 하지만 철분 수치가 높다는 것은 반드시 좋은 의미는 아닙니다. 모든 일에는 적당한 수준이 있게 마련이고 철 역시 너무 많으면 여러 가지 질병을 일으킬 수 있습니다. 철 대사에 문제가 생겨 철이 과다하게 축적되는 혈색소증 ( haemochromatosis ) 같은 드문 경우가 아니라도 과도한 철분 섭취나 수혈로 인한 철분 과잉은 건강에 문제를 일으킬 수 있습니다. 하지만 높은 철 농도가 수명에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.   하버드 대학의 이야스 다글라스( Iyas Daghlas )와 임페리얼 칼리지 런던의 데펜더 길 ( Dipender Gill )은 체내 철 함유량에 영향을 미치는 유전적 변이와 수명의 관계를 조사했습니다. 연구팀은 48972명의 유전 정보와 혈중 철분 농도, 그리고 기대 수명의 60/90%에서 생존 확률을 조사했습니다. 그 결과 유전자로 예측한 혈중 철분 농도가 증가할수록 오래 생존할 가능성이 낮은 것으로 나타났습니다. 이것이 유전자 자체 때문인지 아니면 높은 혈중/체내 철 농도 때문인지는 명확하지 않지만, 높은 혈중 철 농도가 꼭 좋은 뜻이 아니라는 것을 시사하는 결과입니다.   연구팀은 이 데이터를 근거로 건강한 사람이 영양제나 종합 비타민제를 통해 과도한 철분을 섭취할 이유는 없다고 주장했습니다. 어쩌면 높은 철 농도가 조기 사망 위험도를 높일지도 모르기 때문입니다. 그러나 임산부나 빈혈 환자 등 진짜 철분이 필요한 사람들까지 철분 섭취를 꺼릴 필요가 없다는 점도 강조했습니다. 연구 내용은 정상보다 높은 혈중 철농도가 오래 유지되는 경우를 가정한 것으로 본래 철분 부족이 있는 사람을 대상으로 한 것이 아니기 때문입니다. 낮은 철분 농도와 빈혈이 건강에 미치는 악영향은 이미 잘 알려져 있기 때문에 철...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

인슐린 주사 일주일에 한 번만 맞아도 된다?

   당뇨병은 관리가 까다로운 만성 질병 중 하나입니다. 특히 인슐린 주사가 필요한 경우에는 더 관리가 어렵습니다. 하루에 주사를 몇 번씩 맞아야 하면 찌르는 것도 고통이고 실수로 건너뛰거나 용량을 실수하는 경우도 드물지 않습니다. 특히 고령 환자의 경우 더 위험할 수 있습니다. 이런 문제를 극복하기 위해 여러 제약 회사들이 새로운 투여 방법과 인슐린 제제를 내놓고 있습니다.   최근 2상 임상 시험을 마친 노보 노디스크 ( Novo Nordisk )의 인슐린 아이코덱 ( icodec )은 일주일에 한 번 투여하는 장시간 인슐린 제제입니다. 아이코덱은 효소에 의해 분해되는 것을 막는 변형 인슐린 분자로 혈액에서 알부민과 결합해 서서히 분리되기 때문에 한 번 주사로도 일주일이나 효과를 유지할 수 있습니다.   하지만 이렇게 장시간 작용하는 인슐린 제제의 경우 환자의 식사나 운동 같은 상황 변화에 인슐린 농도가 적절하게 유지되지 않을 가능성이 있습니다. 이번 2상 임상시험에서는 247명의 당뇨 환자를 두 그룹으로 나눈 후 실험군은 일주일에 한 번씩 아이코덱을 투여받고 매일 위약을 투여받았습니다. 그리고 대조군은 반대로 일주일에 한 번씩 위약을 투여받고 하루에 한 번씩 장시간 인슐린 제제인 란투스 (Lantus, glargine) 100U을 투여받았습니다.   26주에 걸친 임상 실험 결과 하루에 한 번 란투스를 투여받은 그룹이나 일주일에 한 번 아이코덱을 투여받은 그룹에서 특별한 합병증 차이를 발견할 수 없었습니다. 혈당 조절의 지표인 당화 혈색소 (HbA1c) 농도 역시 아이코덱 그룹에서 1.33% 감소한 반면 란투스 그룹에서 1.15% 정도 감소해서 큰 차이는 없었습니다. 그렇다면 하루에 한 번 투여하는 대신 일주일에 한 번 투여하는 것이 더 편리하고 실수로 두 번 투여하거나 건너 뛸 위험성이 적을 것입니다. 이 연구 결과는 뉴잉글랜드 저널 오브 메디슨 ( New England Journal...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기