그린 분산형 에너지 전원과 우리는
그린 분산형 에너지 전원과 우리는
  • 승인 2011.04.20
  • 호수 96
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충주대 안전공학과 이성일 교수


그 옛날에 절대자는 낮과 밤, 물과 하늘, 태양과 별, 날과 계절, 그리고 바다와 하늘, 지상의 생물을 만드셨다. 아울러 모든 생물의 관리자로 남과 여를 창조하셨으며, 울창한 숲과 나무에 충분한 과일과 열매 등이 있어 남녀가 살기에 최적의 환경인 에덴동산도 주셨다. 이것이 그분의 깊은 뜻이다.

선진국민이 될수록 더 좋은 물과 공기 등의 환경, 질 좋은 식품, 더 좋은 안전 혜택을 갈망하게 된다.

안전을 연구하고 가르치는 전문가의 입장에서 어느 분야가 가장 어렵고 차원이 높은 분야일까? 현실을 직시해 보자. 지진과 쓰나미, 대기와 물, 화산의 폭발 등 자연적 요인에 의한 재해에는 아직 속수무책인 경우가 비일비재하다. 또 각종 건축물 등의 전기, 소방, 통신시설에서 발생하는 인적 재해, 즉 무비유환의 재해 역시 꾸준히 발생하고 있다.

우리는 이러한 재해 재난에 앞으로 어떻게 대처해 나가야 할까? 그 대안을 최근 산업발전으로 인해 전력 소비량이 지속적으로 증가되고 있다는 점을 감안하여 생각해보자.   부지 확보문제, 환경문제, 에너지 부존자원 부족 등의 문제로 볼 때 화력이나 원자력 등의 대형발전소 확충은 어려운 형편이다. 그렇다면 이에 대한 대안이 마련되어야 하는데, 그 방안의 하나로 에너지 자원의 효율적 활용을 위한 작은 규모의 분산형 전원의 개발과 도입이 적극 추진되어야 한다고 생각한다.

수요지 근방에 설치하는 분산형 전원에는 증기와 가스터빈, 가스와 디젤엔진, 소수력,  태양광, 풍력, 연료전지 시스템 등의 에너지원이 있다.

그 기대 효과를 보면 다음과 같다.

먼저 소형 열병합 시스템, 태양광, 풍력, 연료전지 시스템 등을 통한 에너지 절약 효과, 그리고 CO2 배출량 절감을 통한 환경 친화적인 효과를 얻을 수 있다.

그리고 분산형 전원은 대규모 전원의 보완, 변동비용 감소, 송배전설비의 투자 지연 효과, 에너지원의 효율적 이용 등의 효과도 얻을 수 있다. 계통 연계 시 전원 입지확보가 용이한 가운데 단위기 용량의 비율이 작아져 공급 예비율이 절감되고 공급신뢰도가 향상되는 효과도 생각해볼 수 있다.

계통의 리액턴스 감소로 전압조정이 용이하고 안정도가 향상되며, 한쪽 계통사고 시 타 계통에서 전력을 공급하므로 공급신뢰도가 높아지는 것도 장점이다. 여기에 유효, 무효 전력손실 감소로 송전효율이 향상되고, 첨두부하 시간대에 가동하여 설비이용률의 향상 및 투자비의 절감을 꾀할 수 있는 장점도 있다.

하지만 계통 연계 시 다음과 같은 단점도 고려해야 한다. 사고발생 시 선로정수의 불균형으로 보호계전기가 오동작하거나 사고 발생 시 사고파급이 우려된다.

이에 사고의 파급을 방지하기 위한 계통의 안정화 대책도 강구해야 하며, 단락, 지락전류의 증대로 기기의 충격과 차단기 용량 및 통신선 유도장해도 커지므로 보호계전 시스템을 강화해야 할 필요가 있다. 그리고 연계선 조류 조정에 대한 대책 및 전력조를 활용하여 계통의 안정도 향상을 도모해야할 필요성도 있다.

이들을 감안하면 신기술을 적용한 고품질 및 고신뢰성, 환경 친화를 지향하는 첨단 지능형 전력시스템 기술을 개발해야 하고, 정전 비용이 높은 배전계통에서는 대기용 분산 전원을 설치하여 계통사고에 대비토록 해야 한다.

이러한 장단점을 고려하여 분산형 에너지 전원을 설치한다면 21세기의 급속한 사회발달 속에서도 안전과 환경 문제는 크게 해결될 것이라 생각한다. 인재사고의 예방이 가능하고, 더불어 지상낙원인 ‘에덴’의 환경으로 돌아갈 수 있다고 생각한다.

생명을 살리는 비전의 그린산업 환경·안전 기술을 우리는 더더욱 공부·연구해야 하고 가르쳐야 하며, 계몽과 홍보하는 일에 적극 매진해야 할 것이다.


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