[기사]국내에서도 고효율의 소수력 발전수차의 설계가 가능하다.

 2009년부터 2010년 10월까지 (사)유체기계공업학회와 한국수자원공사는 ‘수차효율개선에 관한 연구’에 대한 업무협약을 맺고 국내에 설치되어 운용중인 소수력 수차에 대한 효율개선 사업을 진행해 왔다.

 최근 정부는「저탄소 녹색성장」정책으로서 신재생에너지 개발을 적극 추진하고 있으며 국내에서 고효율 수차에 대한 수요는 점차 확대되고 있는 추세이다. 환경 문제와 에너지 문제에 대한 새로운 기회로서 소수력 발전설비에 대한 수요가 급격하게 늘어날 전망인데다가, 국내의 소수력 발전설비의 생산․가공 능력은 충분한데 비하여 고효율 달성을 위한 설계기술은 전적으로 해외에 의존하고 있었기 때문에 이번에 개발된 고효율 수차 설계기술은 그만큼 값지다 할 수 있다.

 특히 우리나라는 발전설비 제작과 운영에 관한 핵심기술인 기계와 전기, 제어분야에서 충분한 경쟁력을 확보하고 있으므로, 이번 고효율 수차 설계기술이 보급됨에 따라 일단 시장만 형성이 된다면 충분한 국제경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 평가된다. 소수력 발전설비 제조산업이 녹색성장산업의 한 부문으로서, 차세대 성장동력 산업으로 잠재력이 큰 이유이다.

 2년동안의 연구결과를 실제 현장에서 적용 평가하기 위해, 지난 9월 2-3일에는 횡성댐(강원도 횡성군 갑천면 대관리 소재)에서 ‘고효율 수차기술’을 이용하여 새롭게 제작된 런너(덕지산업주식회사)가 적용된 수차에서 효율측정시험이 이루어 졌다.

 본 실험은 (사)유체기계공업학회과 숭실대학교 서상호교수의 주관으로 한국수자원공사 댐유역관리처와 중소기업진흥공단(김진형박사)에서 효율실험과 진동실험이 진행되었다. 이 시험에서 고효율 수차 설계기법을 이용하여 제작된 수차는 평균 87.44%의 효율을 나타냄으로써, 그동안 국내에서 설계 제작된 수차 의 평균효율 약 10%(9.93%)를 초과하는 것으로 나타났다.

 더욱더 중요한 것은 수차효율을 좌우하는 여러 가지 원인이 있지만 케이싱이나 가이드베인(wicket gate)등을 그대로 변경하지 않고 런너만 새롭게 설계하여 효율을 올릴 수 있다는 것은 매우 중요하게 보아야 될 사항이다. 즉, 일부 중요한 부분의 설계변경으로 효율상승을 할 수 있다는 것은 에너지 부족국가인 대한민국에서는 매우 중요한 이슈가 될 수 있을 것이다. 이에 따른 발전수익 증대는 연간 35백만원/호기 이고, 유지보수를 고려한다면 이보다 더 많은 발전수익을 올릴 수 있을 것으로 판단된다.

 그리고 이번 시험에서 확인된 효율은 기존 국내에서 사용 중인 외산수차와 버금가는 효율이므로 그동안 해외 제조자보다 평가 절하되던 국내의 수차설계기술을 한 단계 높은 수준으로 끌어올린 것으로 평가된다.

 특히 이번 기술연구에 주도적으로 참여한 “(주)아이베이지디쓰리의 대표이사 노형운“은 그동안의 기술연구 성과를 산업현장에서 즉시 이용 가능하도록 SW화한, ‘고효율 수차설계 프로그램(T1DD)’을 제작하여 관련 업계들을 중심으로 배포에 나설 것임을 밝혀 주목된다. 무엇보다 노박사는 국내에서는 드물게 엔지니어링분야와 IT분야 모두에 정통한 공학박사 출신으로서 수차의 설계에 관한 이론적 토대와 다년간 산업현장에서 습득한 실무운영 기법을 융합한 현장 중심의 실무적인 설계 및 제조기술을 제공함으로써 이번의 기술연구 성과가 유관산업 전체의 기술수준을 끌어올릴 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 또한 이번 고효율 수차 설계기술의 개발이 정부의 적극적인 지원과 함께 대학교, 정부기관 및 민간학회, 중소기업의 공동참여로 이루어졌다는 점도 주목할 만하다. 소수력 발전기 제조산업이 민,관,학 협력은 물론 정부기관과 중소기업 상생의 유력한 성공모델임을 확인해 준 것이다.

  이번에 개발된 설계 기술을 이용하여, 기존에 사용되던 수차에 대한 효율개선사업이 향후 한국수자원공사, 한국농어촌공사, 한국수력원자력 등에서 진행될 예정이어서 더욱 주목을 끌고 있다.