강릉녹색시범도시 대상해역의 해수열 분포 및 온도차 발전 가능량 산정

Abstract

강릉의 경포지역은 2009년 저탄소 녹색시범도시로 선정되었고, 물·자원순환, 저탄소 에너지, 생태녹지 조성 등 을 핵심요소로 하여 기후변화에 대응하는 탄소제로도시, 청정하고 쾌적한 자연생태도시를 추진 목표로 하고 있 다. 신재생에너지인 해양심층수를 이용한 해양온도차발전(OTEC)을 대상 해역에 적용 할 경우 탄소제로 도시의 기 반을 조성할 수 있을 것이다. 이를 위한 기초적 연구로써 대상 해역에 이용 가능한 해수열에너지가 얼마나 존재하 는가를 조사 할 필요가 있다. 해양온도차발전은 해양심층수와 표층수의 온도 차이에 의한 열에너지를 변환시켜 전 기에너지를 생산하는 방식으로, 표층해수를 열원, 심층수를 냉각수로 하여 전기를 생산하는 동력 사이클이다. 이 시스템이 실용화되기 위해서는 일반적으로 표층수와 심층수 사이의 온도 차이가 17 ℃보다 커야하는 조건을 충족 하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 강릉녹색시범도시 대상 해역의 49개 지점에서 2010년 8월부터 2012년 8월까 지 계절별로 CTD 관측을 하여 수온차를 살펴보았고, 대상 해역에서 하루에 해양심층수를 10만톤 취수하였을 경우 의 온도차 발전 가능량을 수온차를 이용하여 시공간적으로 산정하였다. 그 결과 대상 해역의 수온차는 2012년 8 월의 지점 GN47에서 25.84 ℃로 최대치를 나타내었고, 수온차 17 ℃이상은 2010년 8월의 지점 GN14 ∼ GN49, 2011년 8월의 지점 GN28 ∼ GN49, 2012년 8월의 지점 GN24 ∼ GN49에 나타났다. 해수열 분포는 2010년 8월에 38 ∼ 113 MW, 2011년 8월에 12 ∼ 104 MW, 2012년 8월에 5 ∼ 120 MW로 다른 계절보다 2배 이상의 큰 값을 보 였다. 수온차 17 ℃이상인 지점에서 평균 85 ∼ 105 MW으로 를 이용한 해양온도차발전(OTEC)을 대상 해역에 적용 할 경우 탄소제로 도시의 기 반을 조성할 수 있을 것이다. 이를 위한 기초적 연구로써 대상 해역에 이용 가능한 해수열에너지가 얼마나 존재하 는가를 조사 할 필요가 있다. 해양온도차발전은 해양심층수와 표층수의 온도 차이에 의한 열에너지를 변환시켜 전 기에너지를 생산하는 방식으로, 표층해수를 열원, 심층수를 냉각수로 하여 전기를 생산하는 동력 사이클이다. 이 시스템이 실용화되기 위해서는 일반적으로 표층수와 심층수 사이의 온도 차이가 17 ℃보다 커야하는 조건을 충족 하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 강릉녹색시범도시 대