베칼 소수력발전소 개발 사업은 이라크 전후복구사업의 일환으로 이라크 아르빌의 열악한 전력사정을 감안하여 베칼지역의 용출수를 이용하여 소수력발전소를 건립하는 것이다. 본 사업은 정치 및 경제적으로 어려운 열악한 환경속에서 소수력발전소를 건설을 위해 현지조사 및 실시설계를 수행하였고 2009년 8월에 상업발전을 목표로 시공이 순조롭게 진행중이다.
세계 최대 시설용량이며, 국내최초인 조력발전소의 마무리공정이 한창 진행되고 있는 대역사의 현장을 지난 17일 오후 2시에 찾았다. 짭쪼름한 바닷내음이 점차 진해진다 싶을 때 시야에 들어온 '청정 무공해 전력생산기지' 시화조력발전소. 발전소는 경기도 안산시 오이도와 대부도 사이를 잇는 길이 11.2Km 시화방조제 중간(작은 가리섬)에 위치한 가운데 본격가동의 카운트다운을 준비하고 있다. 지난 4월 10호기를 시작으로 6개월간에 걸친 각종 설비기능시험 등을 거쳐 오는 11월 상업운전을 통해 본격적인 전기 생산에 돌입할 예정인 시화조력발전소의 건설 의미와 주요시설 및 설비구성, 그리고 준공에 따른 기대효과 등을 조망해 본다.
현대중공업은 2009년 충북 음성에 500kW급 태양광 발전소를 건설하여 태양광 인버터 개발품에 대한 실증시험을 진행하고 있다. 본 연구의 목적은 태양광 발전소내에서의 실제 발전 전력을 분석하여 고품질의 전력을 발전하는 제품을 만들고자 하는 데 있다. 전력의 품질은 태양광 인버터의 제어특성 뿐만 아니라 일사량이나, 구름의 움직임, 온도 그리고, 계통의 부하에 따라 변화하므로 발전량 전영역에서 고품질의 전력을 생산하는 것이 매우 어렵다. 본 연구에서는 전력의 품질을 확인하기 위하여 역률 및 고조파를 측정하여 나타내었다. 연구 결과 저전력에서의 역률 및 고조파의 큰 변화를 확인할 수 있다.
미국원자력학회의 ${\ulcorner}$Nuclear News$P{\lrcorner}$지가 1986년 12월 31일 현재 전세계에서 운전중, 건설중 및 발주계획중인 30MWe 이상의 원자력발전소를 조사한 바에 따르면 상업운전중인 원자력발전소는 378기로서 시설용량은 1985년도보다 $6.8\%$ 증가한 265,808MWe이다. 1986년도에 새로 상업운전을 시작한 발전소의 수는 1985년도의 43기보다 훨씬 적은 23기이다. 이와같이 신규원전의 수가 줄은 것은 원칙적으로 매년 발주수의 변동이 있기 때문인데 근년에 발주수준이 감소한 것에도 기인한다. 그러나 금년에는 운전시설용량이 상당히 증가할 것으로 전망된다.
우리나라 원전의 건설품질보증활동은 원자력법령으로부터 품질보증계획서.절차서에 이르기까지 엄격한 규제체계 아래에서 계획, 수행되고 감시되기 때문에 일반 건설공사시 야기될 수도 있는 문제점들이 사전에 방지가 가능하다고 할 수 있다. 그러나 품질보증활동은 결코 강요될 수 없으며, 품질보증요원의 노력만으로는 성취될 수 없기 때문에 관계자 전원에 의해서만 확보될 수 있다는 점을 강조하고자 한다.
원자력발전소의 건설은 막대한 비용과 시간이 소요되는 기한산업이므로 발전소의 수지선정, 설계, 제작, 건설에 이르는 건설단계에서는 철처한 안전대책, 품질관리 및 검사확인을 체계적으로 하는 것이 완전확보의 관건이 되며 운전단계에서는 절차주수와 성능유지가 가장 중요한 요소이다. 본고에서는 이러한 안전대책 현황을 포함하여 현재 진행되고 있는 개선노력을 기술하였다.
전원개발5개년계획의 하나인 의암수력발전이 민간인기업체에 의해서 건설중이라는 사실하나 만으로도 충분히 의의가 있다고 생각한다. 필자가 들은 바는 한때 의암건설을 민간건설사업으로부터 정부건설사업으로 하려든 움직임도 있었다고 하며, 또 전력수급계획면으로 볼때 의암건설이 당장 필요없으며 경제계획5개년계획사업으로 할 수 없다는 등등 이밖에 허다한 난관을 극복하면서 의암건설사업을 착착 진행중에 있다. 앞으로 의암발전소에서 생산되는 전력은 한국경제자립에 기여가 될 날이 올것을 의심하지 않는다.
최근 사업용 화력발전설비의 건설에서는 이제까지의 실적 중시 시스템구축 경향에서 벗어나, 적은 인원에 의한 중앙집중감시의 고도화와 건설비저감 경향에 따라 신기술 특히 디지털기기의 응용을 지향한 주요 전기기기의 합리화가 급속하게 추진되고 있다. 또 제어로직의 소프트웨어화, 신호 전송화의 확대는 설비의 고도화$\cdot$합리화의 양면에서 우위를 차지하고 있다. 사업용 화력발전설비는 고신뢰성과 고가동률이 요구되어 전력의 안정공급에 있어 중핵을 담당하고 있다. 발전기와 여자제어장치, 발전소 감시제어시스템은 발전소단위의 고기능화, 전력계통 안정화를 위한 협조제어 등에 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다. 화력발전소의 감시는 적은 인력을 중앙에 집중 배치하여 일괄감시$\cdot$제어하는 경향이 확산되어, 감시$\cdot$조작$\cdot$이력관리 기능의 고도화와 작업환경의 정비가 급속하게 진전되고 있다. 여기에는 적어도 최근의 디지털기기 응용확대가 크게 기여했으며, 이러한 것들이 신뢰성을 확보한 토털시스템 구축이라는 발전소 시스템 엔지니어링의 영역확대와 중요성이 커지게 된 요인이라고 할 수 있다. 화력발전소 제어시스템의 고도화는 주요기기의 안정된 운전과도 깊이 관련되어있어 근년의 발전설비 건설에서 중요한 과제의 하나가 되고 있다. 한편, 화력발전소의 감시$\cdot$제어항목은 방대하며, 아울러 급속히 진보해가고 있는 디지털기술을 효율적으로 도입하여 설비의 고도화를 추진해갈 필요성이 날로 커져가고 있다고 생각한다. 여기서는 최근의 발전기의 기술동향과 감시제어시스템의 기술동향을 소개함과 동시에 앞으로의 전망에 대하여 기술한다.
본 연구는 두만강지역의 에너지 자원개발에 관한 연구에서 전력산업을 중심으로 다루었으며 연구범위는 연변 조선족 자치주 수도 연길과 러시아의 군사항 블라디보스톡 그리고 북한의 청진을 잇는 대삼각지대(Tumen River Economic Development Area: TREDA)로 하였다. TREDA내에 2020년의 국가별 총전력수요는 중국 9,052 Gwh, 북한 8,989 Gwh, 러시아 15,662 Gwh이며, 1991년-2020년간의 년평균 증가율은 중국 8.4%, 북한 5.9%, 러시아 3.1%로 전망된다. 따라서 발전소 건설계획은 3개국(중국-북한-러시아)전력계통연계 방안이 가장 경제적인 것으로 나타났으며, 송변전계통은 각국이 주파수가 상이하여 전력계통의 연계가 경제적, 기술적으로 타당성 검토가 곤란하나 계통연계시 기존 설비의 보완 및 설비운용면에서 제도적 보완책이 필요한 것으로 사료된다. 전기요금은 국가에서 통제, 결정하여 왔다. 그러나 두만강개발특구는 자유무역경제특구이므로 시장경제체제에 의한 발전소 건설 계획을 전제로 한 한계비용이 68원/Kwh일때 자원의 효율적 배분과 사회 후생을 극대화할 수 있다는 것이다. 단기적으로 TREDA사업초기에는 환경설비를 갖춘 재래식 석유 및 석탄화력 발전소가 투자 부담면에서 유리하나 향후 환경규제를 대비하기 위해서는 원자력발전의 건설도 환경영향을 최소화할 수 있는 방안으로 모색될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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