수력발전

요약 높은 곳에 위치한 물의 낙차(落差)를 이용하여, 물의 위치에너지를 발전기 터빈의 운동에너지로 변환시켜 전기를 얻는 발전 방식.

춘천댐

물의 힘을 이용한 발전이라는 의미로, 흐르는 물에 의해 회전하는 터빈을 통해 발전기를 작동시킴으로써 전기를 얻는 방식을 가리킨다.

수력발전은 운영하는 방식에 따라 여러 가지 종류로 나뉜다. 먼저 자연낙차 혹은 자연유량을 이용하는 방식을 수로식(水路式) 발전이라고 하는데, 이는 지형·계절·강우량 등의 영향을 많이 받는다. 이러한 점을 보완하여 발전량을 안정적으로 유지하고 낙차도 키우고자, 오늘날 수력발전은 대부분 댐의 건설을 통한 발전 방식을 취하고 있다.

경사가 급한 산지가 적고 강수의 계절적 편차가 큰 우리나라는 일반적으로 수력발전에 불리하다. 이에 따라 이러한 자연조건을 극복하기 위한 방식들이 시도되고 있는데, 대표적으로 양수식(揚水式) 발전이 있다. 이는 전력 소비가 적은 야간에 남는 전력을 이용하여 댐의 하류로 흘려보낸 물을 펌프를 통해 다시 댐의 상류로 끌어올려 두었다가 낮에 다시 발전에 사용하는 방식이다. 또한 동고서저의 경동성 지형 특성을 이용한 방식인 유역변경식(流域變更式) 발전이 있는데, 이는 기존의 하천의 흐름을 낙차가 큰 방향으로 변경하여 발전소를 세우는 방법이다. 대표적으로 섬진강 수력발전소와 강릉 수력발전소가 있다.

수력발전은 자연상태의 흐르는 물을 이용하여 전기를 얻기 때문에, 발전과정에서 공해가 발생하지 않고 발전에 필요한 원료비가 들지 않는다는 장점이 있다. 그러나 경제성을 갖기 위해서는 물의 낙차가 크고 유량이 풍부한 지역이어야 하는 까다로운 입지조건이 요구되며, 초기 건설 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 또한 발전 용량을 키우려면 대체로 대규모의 댐이 필요한데, 대규모의 댐 건설에 따르는 환경문제가 야기될 수 있다. 댐에 의해 새로 생기는 상류 쪽 호수에는 대규모의 수몰지역이 생겨나게 되며, 호수가 넓을 경우 잦은 안개 발생 등 지역의 기후에도 영향을 끼친다. 또한 자연상태 하천의 단절이라는 생태적 측면에서의 부작용이 발생하기도 한다.

이러한 부정적 영향으로 인해 일반적으로 큰 댐을 이용한 수력발전은 오늘날 신재생에너지에 포함시키지 않고 있으며, 대신 환경파괴가 크지 않은 작은 규모의 수력발전은 신재생에너지로 분류하고 있다. 이를 소수력발전(Small hydro power)이라고 하는데, 우리나라의 경우 10,000kW 미만의 발전 시설을 소수력발전으로 정의하고 있다.