[투데이에너지 송명규 기자] 일본에서 파도의 힘을 이용해 발전하는 파력발전장치의 실용화를 위한 실증실험이 진행되고 있다.
스마트재팬 보도에 따르면 가나가와현 히라츠카시 해안에서 파도의 힘을 이용해 발전하는 파력발전장치의 실용화를 위한 실증실험이 시작됐다. 도쿄대학 생산기술연구소는 환경성의 공모사업에 채택된 이번 프로젝트에서 세계 최초의 실용화된 파력발전시스템 확보를 위해 약 1년간의 실증 실험에 임할 계획이다.
이번 프로젝트는 도쿄대학 생산기술연구소와 히라츠카시가 중심이 돼 추진해온 것으로 도쿄대학은 문부과학성 동북 부흥 프로젝트의 일환으로 이와테현 구지시에 일본 최초의 파력발전시스템을 설치한 실적이 있다. 또한 히라츠카시는 도쿄대학이 관리하는 파랑관측시설 ‘히라츠카 바다 종합실험타워’가 위치한 곳으로 타 지역대비 유수의 산업집적지로서 다양한 기업·기술이 집적돼 있는 곳이다.
도쿄대학과 히라츠카시는 이러한 지역자원과 큰 잠재력을 지닌 파력발전의 실용화를 목표로 2016년 히라 해양에너지연구회를 설립, 히라신항 내 파력발전 실증사업을 위한 시스템 연구 개발을 진행해왔다.
이후 2018년 10월 환경부의 ‘CO₂ 배출 삭감 대책 강화 유도형 기술개발·실증 사업’에 채택됐으며 최근 경제산업성의 사용전 검사에 합격하고 기존에 설치된 송전선로 계통 연계를 완료한 후 약 1년간의 실증실험을 시작했다.
이번에 입증하는 발전시스템은 새로 개발한 새로운 방식의 모델로 정식 명칭은 ‘반사파를 활용한 유압실린더 수직배치식 파력발전장치’다. 대형 알루미늄과 고무로 구성하는 복합 사다리에서 파도의 힘을 받아 유압실린더에 전달해 발전기를 움직이는 구조로 돼 있다.
이번 발전기는 사다리 알루미늄과 고무의 복합구조로 구성됐으며 파도의 에너지가 약한 경우는 가능한 모든 에너지를 이용학 되고 파도에너지가 강한 경우 일부 고무가 변형돼 빠져 나가도록 돼 있다.
또한 도쿄대가 이와테현 구지시에 설치한 파력발전시스템과 비교해 유압실린더와 발전기를 연결하는 부분의 구조를 재검토한 후 발전량을 늘릴 수 있도록 개량이 진행됐으며 이후 파고 1.5m의 경우 45kW의 출력을 얻을 수 있는 성능을 보유했다.
이번 실증실험에서는 에너지변환 효율 50%, 설비 이용률 35% 이상을 목표로 한다. 35%는 해상풍력발전이 목표로 하는 설비 이용률 30%를 웃도는 수준이다.
도쿄대학 생산기술연구소는 중장기적으로 이번에 설치한 발전시스템을 유니트화해 더 큰 출력의 파력발전소를 실현한다는 방침이며 이번 사업에서 축적한 노하우를 살려 10년 이내에 상용화를 목표로 할 방침이다. 특히 2050년경에는 원전 1기분에 상당하는 총 발전 능력 1GW의 파력발전시스템을 전국적으로 전개하겠다는 목표다.