미운 오리새끼에서 백조로! 온배수열, 열에너지로 다시 태어나다!

우리가 매일 전기를 사용할 수 있도록 도와주는 발전소에서는 전기 발전의 반작용으로 폐열이 많이 발생하는데요. 그 중 하나인 온배수열이 최근 새로운 에너지원으로 떠오르고 있다고 합니다. 신재생에너지로 주목받고 있는 온배수열, 자세히 알아보도록 할까요?

 

1. 온배수열이란?

온배수열이란 발전소에서 발생하는 폐열의 일종으로, 수증기를 냉각하는데 쓰인 후 하천이나 바다에 방출하는 온배수에서 얻어지는 열을 말하는데요. 터빈 작동을 위한 증기 발생 사이클을 유지하고 설비 고장을 막기 위해 거치는 냉각과정 중 발생되지요.

매년 우리나라 화력발전소에서는 286억 톤, 6개 발전소와 민간 발전소를 더하면 무려 600억 톤에 온배수열이 배출되는데요. 그 중 대부분이 활용되지 못한 채 그대로 바다에 버려지고 있습니다.

 

2. 온배수열의 활용

온배수열은 인근 해수 온도보다 7~8℃ 정도 높아 에너지로 활용될 가능성이 높은데요. 버려지는 온배수를 열에너지로 활용할 경우 4,300만 톤의 석유를 대체할 수 있고, 약 95조 원의 도시가스 요금을 절약할 수 있답니다. 또한 이산화탄소 발생량의 1억 9,900만 톤을 줄일 수 있는데요. 그렇다면, 온배수열을 어떻게 활용하는지 한 번 알아볼까요?

1) 농업

온배수열의 대표적인 활용 분야는 농업인데요. 온배수열을 활용하여 따뜻한 환경을 유지해 겨울철에도 각종 작물을 재배할 수 있어 토지이용률과 농업생산량을 크게 늘릴 수 있습니다. 그중에서도 비닐하우스 대비 저렴한 난방비로 더욱 각광을 받고 있는데요. 약 90%의 농가에서 석유, 특히 등유를 사용해 연료비나 탄소 배출량이 만만치 않습니다. 통계에 따르면 시설원예농가의 경우 경영비에서 난방비가 차지하는 비중이 약 30~40%나 된다고 합니다.

이로 인해 발전소의 온배수열을 원예농가에서 활용하려는 연구가 활발한데요. 겨울철 온배수는 15℃ 이하인 경우가 많아 온배수만으로는 농사에 충분한 수준으로 온도를 높이기 어렵지만 제대로 활용할 경우 3,000평 규모의 유리온실 기준으로 약 75% 정도의 연료비 절감 효과가 있습니다. 농사 비용뿐만 아니라 에너지 사용 총량 감소에 따른 탄소배출량 감소, 발전소의 에너지효율 상승 등을 고려하면 온배수열의 적극 활용이 유의미하다고 볼 수 있습니다.

 

온배수열의 농업 사용의 국내 실제 적용 사례로는 남제주화력발전소가 있는데요. 이 발전소에서 발생한 온배수열을 이용하여 열대작물인 애플망고를 재배하고 있으며, 제주화력발전소, 농업기술원, 지역영농법인과 함께 협력체를 구성하여 감귤 등을 재배하는 농가에도 온배수열을 제공하고 있습니다. 이러한 온배수열 활용으로 시설농가의 난방비를 기존 대비 약 87% 절약하고 460톤의 탄소배출량 감소효과가 있는 것으로 나타났답니다.

 

2) 수산업

온배수열은 물로 배출되기 때문에 이를 가장 많이 활용할 수 있는 분야는 바로 수산업입니다. 겨울철에도 별도의 연료비를 들이지 않고 수산물 양식이 가능하다는 점인데요. 실제로 충북 영동의 4개 양식장에서 온배수를 이용해 해삼과 넙치를 양식하고 있는데, 난방 에너지 비용의 60%를 절감했다고 밝혔습니다. 또 경남 하동에서도 발전소에서 생산되는 온배수로 넙치를 양식 중이라고 하는데요. 난방비도 줄고 넙치 생산량도 늘어 수익 증대를 기대하고 있다고 합니다.

 

3) 관광업

온배수는 농수산업뿐만 아니라 관광자원으로 활용되기도 합니다. 영광의 한빛원전에서는 22억 원을 투입해 아쿠아리움을 건설하고 여기에 온배수를 활용해 지역 명소로 자리매김했습니다. 월성원전 역시 소규모 온배수 아쿠아리움을 운영 중이며 고리원전에서는 해양테마파크를 조성할 예정입니다. 또한, 원전 선진국인 프랑스에서도 원전 온배수를 활용해 식물원, 악어농장 등과 같은 관광자원 개발을 위한 노력을 기울이고 있답니다.

4) 겨울철 제설작업 

인천시에서는 겨울철 제설을 위해 온배수를 활용하고 있습니다. 이는 염화칼슘 사용량을 줄이기 위한 것으로, 1차로 염화칼슘을 도포하고 그 위에 온배수를 뿌려 제설 효과를 보고 있습니다. 토양오염의 원인이 되는 염화칼슘을 적게 사용하니 환경보호에도 일조하는 셈이죠. 우리나라보다 눈이 훨씬 많이 오는 일본 홋카이도에서는 일찍부터 제설작업에 온배수를 활용하고 있답니다.

 

3. 온배수열의 전망

현재 우리나라에서도 온배수열 활용을 위한 제도적 기반 마련에 적극적으로 나서고 있는데요. 2015년 산업통상자원부는 물 표층의 열을 변환시켜 에너지를 생산하는 설비인 ‘수열에너지 설비’를 새롭게 신재생에너지원으로 지정하는 일부 개정령을 공포했습니다.

또한 온배수를 활용한 세계 최대 규모의 복합신도시 건설도 추진 중에 있다고 하는데요. 발전소 반경 5km 이내 산업시설, 10km 이내 농수산업, 30km 이내 관광, 레저 시설과 건물에 히트펌프를 이용해 만든 냉온수 에너지를 공급하여 광열비 70% 절감 등 다양한 효과를 기대하고 있답니다. 이 같은 행보가 온배수열 활용 모범 사례로 주목받으며, 이후 신재생에너지 사업을 통한 열공급 시장 형성에 새로운 발판을 마련할 것으로 보입니다.

 

온배수열을 신산업 성장 동력의 발판으로 활용한다면 현재 우리 사회에 대두되고 있는 환경 문제는 물론이고 에너지 문제까지 동시에 해결 가능한데요. 버려지던 에너지에서 지역 상생을 위한 새로운 모델로 제시되고 있는 온배수열, 앞으로 우리의 산업을 일으켜 세울 새로운 자원으로서의 역할이 기대됩니다.