소수력 발전은 국지적인 지역조건과 조화를 이루는 규모가 작고 기술적으로 단순한 수력 발전으로 설비용량이 10,000kW 미만의 소규모 수렵 발전을 의미하지만 국내에서는 보통 3,000kW 미만을 소수력으로 부르고 있다.
소수력 발전은 자원 특성상 기존의 전력생산기업만이 아니라 지자체나 민간사업자들도 참여가 가능한 사회적인 이점과 지역개발 효과도 동시에 지니고 있어 개발의지에 따라 신재생에너지 보급·확대에 큰 몫을 담당할 수 있는 가능성을 지니고 있다.
하지만 현실적으로 소수력발전은 까다로운 인허가 문제나 정부 지원 부족 등으로 인해 기타 신재생에너지 분야에 비해 상대적으로 열악한 조건을 지니고 있고 그로 인해 소수력발전 개발, 설비 제작 업체 또한 활성화 되지 못하고 있다.
이런 가운데 지난 30여년간 국내 소수력발전 설비의 국산화를 이끌며 묵묵히 외길을 달려온 기업이 있어 화제다. 바로 국내 소수력발전을 선도하고 있는 신재생에너지 전문기업 대양전기가 그 주인공이다.
국내 소수력발전 선도하는 신재생에너지 전문기업
경기도 김포시 양촌면 학운리에 위치한 대양전기(대표 박봉일, 홈페이지 주소 : www.dyturbine.co.kr)는 겉보기에 작고 허름한 모양새를 지니고 있지만 국내 소수력발전의 역사를 이끌고 있는 신재생에너지 전문기업이다.
1971년 비상용 발전기 생산업체로 출발한 대양전기는 1980년대 이후 20여년간 “에너지 빈국에서 에너지 부국으로”라는 창업정신으로 소수력-청정에너지 개발에 매진해 오고 있다. 주로 소하천 미 저수지, 조정지 댐, 하수처리장, 정수장, 양어장 등 국내 각지에 산재해 있는 부존 수자원을 대상으로 이에 적합한 수차 및 발전기를 연구개발, 생산해 다수의 소수력 발전소를 건설, 국가 에너지정책에 적극 부응하며 신재생에너지 개발에 일익을 담당하고 있다.
현재 대양전기는 정부투자기관인 한국수자원공사, 한국전력 등에 자체 개발한 국산화 수차, 발전기 및 부속설비를 공급, 외화절감은 물론 기술력을 인정받고 있다.
대양전기는 창업 이래 30여년간 축적된 기술력으로 최대의 전기생산량과 최적의 효율을 달성할 수 있도록 소수력발전소의 입지 조사에서부터 기초설계, 설치, 사후관리까지 전 과정을 수행할 수 있는 국내 소수력발전 분야 최고의 기업이다.
대양전기는 부단한 기술개발을 통해 소수력발전 설비 제작기술의 100% 순수국산화에 성공했고 2006년 현재까지 국내 소수력발전 설비의 70% 이상을 제작·시공한 실적을 지니고 있다.
최근 달방댐 소수력발전소(한국수자원공사, 07년 2월), 백곡 소수력발전소(한국농촌공사, 07년 5월), 광양 소수력발전소(포스코, 07년 5월) 등을 준공했으며 현재 한국서부발전 태안화력 소수력발전소(2,200kW), 한국중부발전 보령화력 소수력발전소(7,500kW) 등 9개의 소수력발전소 공사를 진행 중이다.
취재를 위해 대양전기를 찾은 날도 공장 안에서는 태안화력 소수력발전소에 설치할 수차 제작이 한창이었다.
대양전기는 일반하천은 물론 다목적댐의 용수로, 양수발전소의 하부댐, 농업용 저수지, 하수처리장, 정수장 등 다양한 입지 조건에 적합한 수차 및 발전기를 생산하고 있다.
대양전기에서는 프로펠러 수차, 프란시스 수차, 키프란 수차 등을 주력으로 유도발전기(비동기식 발전기), 동기 발전기를 비롯해 기타 부속설비(제어장치, 밸브)까지 생산하고 있다.
프로펠러 수차는 저낙차, 대유 량의 경우에 사용한다. 러너의 형상은 선박의 프로펠러와 비슷하고 물은 안내 깃을 나온 후 넓은 방을 지나 축에 평행으로 유동해 러너로 들어간다. 4~8매의 깃이 보스에 설치돼 있는데 낙차가 큰 것일수록 매수가 작다. 깃이 보스에 고정되어 있는 경우를 프로펠러 수차라 하다.
프란시스 수차는 펠턴 수차에 비해 낙차가 작고 유량이 많을 때에 사용된다. 1855년경 미국의 J.B.프랜시스가 만들었다. 물은 나사선형의 케이싱으로 들어가 가동날개가 된 안내 깃을 지나 러너의 여러 깃 사이로 흐르면서 러너를 회전 시킨 후 흡출관을 지나 방수면으로 나간다. 러너는 보통 일체로 주조·제작되며 재료로는 주강이 많이 쓰인다.
안내 깃은 유입되는 물을 유도하지만 고정된 축을 회전시킴으로써 물을 적당한 방향으로 흐르게 한다. 또 유입구의 크기를 조정해 수차에 걸리는 부하의 변동에 따라 수량을 조절할 수 있다. 흡출관은 통상 L자형이고 그 단면적은 점점 커지는 형태를 이루고 있다. 흡출관을 장치함으로써 러너의 출구와 방수면 사이의 높이를 효과 있게 낙차로 이용할 수 있다. 현재 가장 많이 사용되고 있다.
카플란수차는 프로펠러 수차의 개량 형으로 저낙차, 대용량일 경우에 사용한다. 깃의 설치축이 회전이 가능하고 유량의 변동에 따라 적당히 깃의 각도를 변화시킬 수 있는 수차를 카플란수차라 한다. 가동깃식은 1912년 오스트리아의 V.카플란이 고안한 것으로 깃을 움직이는 기구는 보스 속에 들어 있으며 조속기로부터의 지령에 따라 유압 기구를 사용해 피스톤을 움직이고 피스톤 로드에 의해 깃이 설치된 축이 회전된다.
유량이 변했을 때 물의 유동방향이 변화하는 데 이에 따라서 깃은 자동적으로 적당한 각도를 취할 수 있고 그 때문에 고정날개의 프로펠러 수차에 비해 수량의 큰 변화에도 상관없이 효율적으로 운전할 수 있다. 대형수차일수록 이 형식을 취하고 있다.
대양전기는 지난 30여년간 소수력 발전의 한길을 걸어오면서 국내 제일의 기술력을 갖추고 있지만 이에 만족치 않고 연구개발의 노력을 멈추지 않고 있다.
세계 굴지의 발전설비 업체와 견줄만한 충분한 기술적 노하우를 축적하기 위해 한국에너지기술연구원 서울산업대학교 등과 산학연 합동으로 소수력발전, 풍력발전 등에 관한 연구를 지속적으로 추진하고 있다.
대양전기는 지난 85년부터 ▲한국형 소수력 발전시스템 개발연구(85~86년) ▲카플란수차의 설계기술 국산화 개발(96년 12월~99년 12월) ▲입축 프로펠러 수차 개발(2000년 4월~01년 3월) ▲중·낙차 프란시스 수차 국산화 개발(02년 6월~05년 5월) ▲소수력 발전시스템 무인화 설비 및 계통병입 안전장치 개발(03년 07월~06년 6월) 등의 연구 과제를 수행했으며 현재 ▲소수력 수차 축변위 추적식 수차 봉수장치 개발(04년 12월~07년 11월) ▲프란시스 수차의 실증 연구(05년 8월~07년 7월) 등의 과제를 수행중이다.
대양전기의 연구개발을 통해 축적된 기술력은 2000년 기술신용보증기금이 지정한 우량기술기업과 중소기업청 지정 기술혁신형 중소기업, 벤처기업으로 선정됨으로써 입증됐다. 또 06년 한국생산성본부의 품질경영시스템 인증을 받았고 산자부의 신재생에너지전문기업으로 등록됐다.
신재생에너지 개발의 한길을 달려온 작지만 큰 기업, 대양전기. “에너지빈국에서 에너지부국으로”라는 기업정신을 바탕으로 신재생에너지 개발을 위해 달려온 대양전기 30여년의 열정과 노력이 앞으로도 멈추지 않기를 기대한다.
