수력발전소

요약 물의 위치에너지와 운동에너지를 이용해 전기를 만들어내는 발전소.

춘천댐 수력발전소

수력발전의 원리
높은 곳에 있는 물은 큰 위치에너지를 가지고 있어 물을 아래로 떨어뜨리면 높이의 차이만큼에 해당하는 위치에너지가 발생한다. 이때 쏟아지는 물줄기 아래에 물레방아를 놓으면 물레방아가 돌아간다. 물의 높이 차이에 의해 발생한 위치에너지가 운동에너지로 변환되어 물레방아를 돌아가게 하는 것이다. 수력발전소에서는 바로 이러한 원리를 이용하여 위치에너지를 운동에너지로 바꾸고, 이를 다시 전기에너지의 형태로 만들어 가정이나 공장 등과 같이 전기를 필요로 하는 곳에 공급한다.
 
수력발전소의 주요 설비
수력발전에 있어 가장 중요한 설비는 터빈, 발전기, 그리고 변압기이다. 터빈은 물레방아와 같은 것으로 위에서 떨어지는 물에 의해 회전하게 된다. 즉 물의 위치에너지를 운동에너지의 형태로 바꾸는 역할을 한다. 터빈에는 발전기가 붙어 있어, 터빈에서의 운동에너지가 발전기에 의해 전기에너지로 바뀌게 된다. 발전기에 의해 얻어진 전기에너지는 변압기에 의해 전압이 달라진다. 보통 발전기에 의해 생산된 전압은 3000V~ 16000V정도인데, 전선을 타고 아주 먼 거리까지 전기가 흐르다보면 손실에 의해 전압이 매우 약해진다. 그래서 변압기를 이용해 이보다 더 높은 전압으로 바꾸어 전기를 수송한다.
 
여러 발전 방식
수력발전소에서 사용하는 발전방식에는 수로식, 댐식, 댐수로식, 양수식, 유역변경식 등이 있다. 수로식에서는 하천을 막고 긴 수로를 만들어 발전을 일으키며, 댐식에서는 댐을 쌓아 물을 저장하기도 하고 흘려보내기도 한다. 청평, 춘천 수력발전소 등이 댐식 수력발전소이다. 댐수로식은 댐과 수로를 모두 사용하는 방식으로 화천수력발전소가 바로 댐수로식 수력발전소이다. 유역변경식은 강의 흐름을 인위적으로 바꾸어 물이 떨어지면서 큰 위치에너지가 발생하도록 만든 방식으로 강릉수력발전소가 이에 속한다. 양수식은 높은 곳과 낮은 곳에 각각 저수지를 하나씩 만들고, 밤에 남는 전력을 이용해 낮은 곳에 있는 물을 높은 곳으로 끌어올려 보관하고 있다가 전력 사용량이 많은 낮에 물을 떨어뜨리면서 전기를 만들어내는 방식이다. 삼랑진발전소가 양수식 수력발전소에 해당된다.
 
수력발전소의 장단점
수력발전소에서는 공해가 발생하지 않고 연료의 공급도 필요하지 않다. 또 홍수나 가뭄의 조절에도 유용하며, 운영하는 데에 드는 비용이 적다는 장점이 있다. 하지만 아무 곳에나 지을 수 없고, 건설 비용이 크다는 한계가 있다.