[르포] 애물단지에서 성공사례로… RE100 최초 달성한 ‘시화호 조력발전소’

시화호 개발 환경오염, 사회문제 대두
조력발전소 건설로 수질개선·전력생산
RE100 최초 달성, 국내 PPA 절반 담당
AI로 조석 차 예측 및 경제성 분석까지

경기도 안산시에 위치한 시화호 조력발전소 전경./정순영 기자

과거 넓은 갯벌과 습지의 바닷가였던 시화호 일대는 철새들의 중요한 이동 경유지와 다양한 바다생물들의 서식지가 공존하는 해양생태계의 보고였지만, 1970년대 개발 바람과 맞물려 조성된 농업용지와 공업단지에 담수를 공급하기 위해 거대한 인공호수로 개발됐다.

바다를 막아 담수호를 만들고 인근 개발 지역에 물을 공급하겠다는 계획은 당시로선 획기적인 아이디어였지만, 유례가 없는 대규모 공사는 심각한 수질오염이라는 결과를 낳았고 시화호는 순식간에 국가적 성공 과제에서 국가의 애물단지로 전락해 버렸다.

시화호 조력발전소 내 전망대 내부./정순영 기자

지난 27일 찾은 시화호 조력발전소의 전망대는 평일 궂은 날씨에도 불구하고 관광객들의 발길로 붐볐다. 하천 유입이 적고 면적이 넓은 탓에 수질 정체현상으로 썩어갔던 시화호가 아이러니하게도 조력발전소 건설을 계기로 생태계를 회복하며 다시 태어나고 있기 때문이다.

'죽음의 호수'라는 오명과 함께 시화호 오염이 사회적 문제로까지 대두되자, 정부는 1996년 수질개선대책을 수립해 배수갑문을 만들고 조력발전소를 준공했다. 가둬뒀던 물을 유입 배출시키자 수질이 눈에 띄게 개선됐고 세계 톱 규모의 조력발전으로 에너지 수익까지 거두는 전화위복의 전환점을 맞게 됐다.

이러한 시화호의 성공 노하우는 2030년 운영 예정인 영국 리버풀의 머지강에 700메가와트(MW) 규모로 건설될 조력 사업에도 활용될 예정이다.

10대의 발전기를 운전 중인 시화호 조력발전소 내부./정순영 기자

한국수자원공사는 조력발전을 달과 물의 힘으로 만드는 청정에너지로 소개하고 있다.밀물과 썰물로 인한 호수 안팎의 수위 차를 이용해 유입과 배수되는 해수로 터빈을 돌리는 조력발전은, 이산화탄소나 오염물질을 발생시키지 않는다는 장점이 있다.

물론 조력발전을 위해 세계 최대 규모의 인공호수를 개발하는 것은 심각한 환경파괴라 할 수 있겠지만, 오히려 수질오염의 해결책이라는 탄생 배경과 함께 세계에서 손꼽히는 조석 간만의 차를 갖고 있는 시화호 조력발전소는 새 정부의 재생에너지 확대 기조와 일맥상통하는 면이 있다.

수자원공사는 RE100(재생에너지 100% 사용) 회원사 중 국내 최초로 100% 목표를 달성하고, 삼성전자·SK하이닉스·네이버·롯데케미칼·우리은행과 지난해 국내 전체 직접전력구매계약(PPA) 공급량의 49%에 달하는 약 296MW 규모의 계약을 체결하기도 했다.

시화호 조력발전소 관람실에 전시된 발전기 터빈 모형./정순영 기자

시화호 조력발전소 내 관람실에는 발전 터빈 모형이 전시돼 있었다. 오스트리아의 안드리츠 하이드로사가 제작한 터빈으로, 25.4MW의 발전기 총 10대가 연간 552기가와트(GWh)의 전기를 생산하고 있었다. 이는 50만명이 1년간 사용할 수 있는 양으로, 31만5000톤의 이산화탄소 저감효과가 있다는 것이 수자원공사의 설명이다.

AI 기술 발전과 함께 발전소 운영도 디지털화되고 있는데, 조력발전 운영프로그램인 'K-TOP 4.0'의 축적 데이터를 토대로 불규칙한 밀물과 썰물의 크기를 예측해 발전 스케줄을 조정하고 발전 타당성 조사와 설계의 경제성 평가까지 가능해졌다. 시화호 조력발전소는 향후 해양·기상·생태·수질 등의 빅데이터를 활용한 AI 자동운전 발전소로 거듭날 전망이다.

윤석대 사장은 "시화호 조력발전소는 재생에너지 생산은 물론 수질 문제도 해결하며 일석이조의 성과를 창출한 대표 혁신 사례"라며 "2030년까지 원전 10기 규모의 물 에너지를 지속 개발해 국가 에너지 대전환 선도와 함께 탄소중립 목표 달성에 기여하고 우리 기업의 글로벌 경쟁력 확보를 지원할 것"이라고 밝혔다.