이타이푸 댐
1. 개요
이타이푸 댐은 브라질과 파라과이 국경의 파라나 강에 건설된 수력 발전 댐이다. 1960년대 양국 간의 협상으로 건설이 시작되어 1975년에 착공되었고, 1984년 5월에 첫 번째 발전기가 가동되었다. 1982년 저수지 형성이 시작되었으며, 2007년에 설비 용량이 확장되어 14GW로 증가했다. 2016년에는 103.1TWh의 전력을 생산하여 세계 기록을 경신했으나, 2020년 삼협 댐에 의해 깨졌다. 이 댐은 2009년 정전 사태를 겪었으며, 댐 건설로 인해 약 1만 가구가 이주하고, 구아이라 폭포가 수몰되는 등 사회적, 환경적 영향을 미쳤다. 1994년 미국 토목학회는 이타이푸 댐을 7대 현대 세계 불가사의 중 하나로 선정했다.
| 공식 명칭 | 이타이푸 빈acional 수력 발전소 (Central Hidroeléctrica Itaipu Binacional / Usina Hidrelétrica Itaipu Binacional) |
|---|---|
| 위치 | 포스두이구아수, 에르난드arias |
| 국가 | 브라질, 파라과이 |
이미지 준비중입니다.
| 상태 | 운영 중 |
|---|---|
| 착공 | 1971년 1월 |
| 개장 | 1984년 5월 5일 |
| 비용 | 미국 달러 196억 (현재 가치 $억 달러 상당) |
| 소유주 | 브라질 정부 및 파라과이 정부 |
| 댐 유형 | 복합 중력, 버트레스 및 흙댐 섹션 |
|---|---|
| 댐 길이 | 7919 m |
| 댐 높이 | 196 m (강화 콘크리트 바지선, 바위 측면) |
| 댐 체적 | 12,300,000 m³ |
| 댐 횡단 | 파라나 강 |
| 방수로 유형 | 알 수 없음 |
| 방수로 용량 | 62,200 m³/s |
| 저수지 이름 | 이타이푸 저수지 |
|---|---|
| 총 저수 용량 | 29 km³ |
| 유역 면적 | 1,350,000 km² |
| 표면적 | 1350 km² |
| 최대 길이 | 170 km |
| 최대 폭 | 12 km |
| 최대 깊이 | 알 수 없음 |
| 조수 간만 차 | 알 수 없음 |
| 발전소 운영자 | 알 수 없음 |
|---|---|
| 발전소 가동 | 알 수 없음 |
| 발전소 폐쇄 | 알 수 없음 |
| 발전소 유형 | C |
| 터빈 | 20 × 700 MW 프란시스형 |
| 유효 낙차 | 118 m |
| 설비 용량 | 14 GW |
| 설비 이용률 | 62.3% (2020년) |
| 연간 발전량 | 76.382 TWh (2020년) |
| 웹사이트 | www.itaipu.gov.br www.itaipu.gov.py |
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포스두이구아수 -
우정의 다리 (브라질-파라과이)
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파라나주 (브라질)의 건축물 -
우정의 다리 (브라질-파라과이)
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브라질-파라과이 국경 -
파라나강
파라나강은 브라질, 파라과이, 아르헨티나를 흐르며 대규모 수력 발전 댐과 다양한 생태계를 포함하고 람사르 협약 및 유네스코 생물권보전지역으로 지정되어 보호받는 남아메리카의 주요 강이다. -
브라질-파라과이 국경 -
파라과이강
브라질에서 발원하여 파라과이와 아르헨티나 국경을 따라 흐르는 파라과이강은 라플라타강 유역에서 두 번째로 큰 강이자 중요한 수운 통로이지만, 하천 공학 계획으로 환경 파괴 논란이 있다.
2. 역사
이타이푸 댐 건설은 브라질과 파라과이 간의 협력과 갈등의 역사를 담고 있다. 1960년대 양국 간의 협상을 통해 댐 건설의 기본 구상이 마련되었으며, 1973년 이타이푸 조약이 체결되었다. 1970년 타당성 조사와 건설 계획 수립을 위한 국제 경쟁 입찰에서 이탈리아와 미국의 컨소시엄이 승리했다. 1974년 5월 17일, 이타이푸 발전소 건설을 관리하기 위해 이타이푸 비나시오날(Itaipu Binacional)이 설립되었고, 1975년 1월에 본격적인 건설이 시작되었다.
1978년 10월 14일, 파라나 강의 물길을 변경하여 댐 건설을 위한 공간을 확보했다. 1979년 10월 19일에는 브라질, 파라과이, 아르헨티나 3국이 「삼국 협정」(Acordo Tripartite)을 체결하여 수력 발전 사업으로 인한 강 수위 변화량을 규정하였다. 1982년 10월 13일, 댐 공사가 완료되고 측면 운하의 수문이 닫히면서 이타이푸 호가 형성되기 시작했다.
1984년 5월 5일, 이타이푸 댐의 1호기가 가동을 시작했으며, 1991년까지 총 18기의 발전기가 설치되었다. 2007년에는 추가로 2기의 발전기가 가동되면서 설비용량이 14GW로 늘어났다.
2023년 조약 만료를 앞두고 파라과이에서 조약 재협상 요구가 있었고, 2009년 브라질은 파라과이에 대한 전력 공급 비용 지불 조건을 개선하고, 파라과이가 잉여 전력을 브라질 기업에 직접 판매할 수 있도록 허용했다.
2.1. 브라질과 파라과이 간의 협상
1960년대 브라질과 파라과이 양국 간의 협상을 통해 이타이푸 댐 건설의 기본 구상이 마련되었다. 1966년 7월 22일, 브라질 외무장관 주라시 마갈량이스와 파라과이 외무장관 라울 사페나 파스토르는 "이과수 협정"(Ata do Iguaçu)에 서명했다. 이 협정은 세떼케다스 폭포부터 이과수 강 유역까지 파라나 강 구간에서 양국이 공유하는 수자원 개발에 대한 공동 선언이었다. 댐 건설의 근거가 된 이타이푸 조약은 1973년에 체결되었다.
2023년에 조약이 만료되자 파라과이에서는 조약 조항에 대한 불만이 제기되었다. 페르난도 루고 대통령 정부는 브라질에 조약 재협상을 요구했다.
2009년 브라질은 파라과이에 대한 전력 공급 비용 지불 조건을 개선하고, 파라과이가 브라질 전력 독점 기업을 통하지 않고 브라질 기업에 직접 잉여 전력을 판매할 수 있도록 허용했다.
2.2. 건설 시작
1970년, 이탈리아의 ELC 일렉트로컨설트(ELC Electroconsult S.p.A.)와 미국의 IECO사로 구성된 컨소시엄이 타당성 조사 및 건설 프로젝트 계획 수립을 위한 국제 경쟁 입찰에서 승리했다. 설계 연구는 1971년 2월에 시작되었다. 1974년 5월 17일, 이타이푸 발전소 건설을 관리하기 위해 이타이푸 비나시오날(Itaipu Binacional)이 설립되었다. 1975년 1월, 본격적인 댐 건설이 시작되었다. 1974년 후반 브라질(그리고 라틴 아메리카) 최초의 전기 자동차가 출시되었는데, 이 프로젝트를 기념하여 이타이푸라는 이름을 받았다.
2.4. 브라질, 파라과이, 아르헨티나 간의 협정
1979년 10월 19일 브라질, 파라과이, 아르헨티나 3국이 체결한 「삼국 협정」(Acordo Tripartite)은 중요한 외교적 합의였다. 이 협정은 세 나라가 공유하는 유역에서 다양한 수력 발전 사업으로 인해 허용되는 강 수위와 수위 변화량을 규정하였다. 이타이푸 댐 건설은 처음에 아르헨티나의 반대에 부딪혔지만, 협상과 분쟁 해결은 이후 아르헨티나-브라질 통합의 기반을 마련하게 되었다.
2.5. 호수 형성
1982년 10월 13일, 댐 공사가 완료되고 측면 운하의 수문이 닫히면서 이타이푸 호가 형성되기 시작했다. 이 기간 동안 폭우와 홍수로 인해 저수지의 수위가 100m 상승하여 10월 27일 방수로 수문에 도달했다.
2.6. 운영 시작
1984년 5월 5일, 이타이푸 댐의 1호기가 가동을 시작했다. 처음 18기의 발전기는 연 2~3기의 속도로 설치되었으며, 마지막 2기는 1991년에 가동을 시작했다.
2.7. 2007년 용량 확장
2006년 9월과 2007년 3월, 마지막 두 기의 발전기가 가동을 시작하면서 이타이푸 댐의 설비용량은 14GW로 늘어났고, 발전소 건설이 완료되었다. 이로써 18기의 발전기가 상시 가동되고 2기는 정비를 위해 대기할 수 있게 되었다. 브라질, 파라과이, 아르헨티나가 체결한 조약에 따라 동시에 가동 가능한 발전기 수는 18대를 초과할 수 없다.
각 발전기(터빈 및 발전기)의 정격 출력은 700MW이다. 그러나 저수지 수위와 댐 하부 강 수위의 차이인 실제 수두(118m)가 설계 수두보다 높아, 각 발전기에서 사용 가능한 전력은 절반의 시간 동안 750MW를 넘는다.
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3. 2009년 정전 사태
2009년 11월 10일, 폭풍으로 인해 최대 3개의 고압 송전선이 손상되면서 이타이푸 댐의 전력 공급이 완전히 중단되었다. 이 사고로 브라질과 파라과이에서 대규모 정전이 발생했다. 파라과이 전역은 15분 동안 정전되었고, 리우데자네이루와 상파울루는 2시간 이상 정전되었다. 보도에 따르면 5,000만 명이 정전의 영향을 받았다.
정전은 현지 시간 밤 10시 13분에 발생했다. 브라질 남동부에 가장 큰 피해를 입혀 상파울루, 리우데자네이루, 이스피리투산투 주가 완전히 정전되었다. 또한 히우그란지두술 주, 산타카타리나 주, 마투그로수두술 주, 마투그로수 주, 바이아 주 내륙과 페르남부쿠 주 일부 지역에서도 정전이 발생했다. 00시 30분까지 대부분 지역의 전력이 복구되었다.
4. 사회적 및 환경적 영향
댐 건설로 인해 파라나 강변에 살던 약 10,000가구가 이주해야 했다.
세계 최대 규모의 폭포 중 하나였던 구아이라 폭포는 새로 조성된 이타이푸 저수지에 수몰되었다. 브라질 정부는 구아이라 폭포 국립공원을 폐쇄했다. 저수지가 채워지기 몇 달 전, 폭포의 마지막 모습을 보기 위해 몰려든 관광객들이 가득 찬 다리가 무너져 80명이 사망하는 사고가 발생했다.
구아이라 폭포는 상류 파라나 분지(많은 고유종이 서식하는 곳)의 담수 어종과 하류의 어종을 분리하는 효과적인 장벽이었다. 이 두 지역은 서로 다른 생태 지역으로 인식된다. 폭포가 사라진 후, 이전에는 한 지역에만 국한되었던 많은 종들이 다른 지역으로 이동하면서 외래종 유입 문제가 발생했다. 예를 들어, 이전에는 폭포 아래 지역에만 서식하던 30종 이상의 어류가 상류 지역으로 이동할 수 있게 되었다.
미국의 작곡가 필립 글래스는 이타이푸 댐을 기념하는 교향곡 칸타타 이타이푸(Itaipu)를 작곡했다.
산타 마리아 생태 회랑은 이구아수 국립공원과 이타이푸 호, 일야 그란지 국립공원을 연결하여 생태계 보전에 기여하고 있다.
5. 통계
이타이푸 댐은 건설 과정에서 막대한 양의 자원과 인력이 투입된 대규모 프로젝트였다. 1984년 첫 발전을 시작한 이후 꾸준히 발전량을 늘려왔으며, 2016년에는 103.1TWh의 전력을 생산하여 세계 신기록을 세우기도 했다.
이타이푸 댐의 연간 에너지 생산량은 다음과 같다.
5.1. 건설
세계에서 일곱 번째로 큰 강의 흐름이 바뀌었고, 5천만 톤의 토사와 암석이 이동되었다. 이타이푸 발전소 건설에 사용된 콘크리트의 양은 마라카낭 경기장 크기의 축구 경기장 210개를 건설하기에 충분하며, 사용된 철과 강철의 양으로 에펠탑 380개를 건설할 수 있다. 이타이푸의 토사 및 암석 발굴량은 해저터널보다 8.5배 많고, 콘크리트 사용량은 15배 많다. 건설에는 약 4만 명의 사람들이 참여했다. 이타이푸는 역사상 가장 비싼 물건 중 하나이다.
5.2. 발전소 및 댐
댐의 총 길이는 7235m이다. 댐의 높이는 196m로, 65층 건물과 맞먹는다. 이타이푸 댐은 실제로 흙댐, 돌댐, 콘크리트 버트레스 주댐, 콘크리트 측댐의 네 가지 댐이 합쳐진 것이다. 흘수로의 길이는 483m이다. 14개의 분절된 흘수로의 최대 유량은 62.2e3m3/s로, 이과수 폭포 평균 유량의 40배이다. 두 개의 발전기(각각 700m3/s)의 유량은 이과수 폭포의 평균 유량(1500m3/s)과 거의 같다.
저수지는 브라질에서 7번째로 크지만, 침수 면적 대비 발전량 비율이 가장 높다. 14,000 MW의 설비 용량에 대해 1350km2가 침수되었다. 이타이푸 댐에서 생산되는 전기는 이 지역의 다른 발전소보다 55% 저렴하다.
5.3. 발전량
이타이푸 댐은 1984년 첫 발전을 시작한 이후 꾸준히 발전량을 늘려왔다. 2006년과 2007년에 걸쳐 마지막 두 기의 발전기가 추가되면서 총 20기의 발전기가 가동되어 설비용량이 14GW로 증가했다. 각 발전기는 700MW의 정격 출력을 가지지만, 실제로는 설계 수두보다 높은 수두(118m) 덕분에 더 많은 전력을 생산할 수 있다.
2016년에는 103.1TWh의 전력을 생산하여 세계 신기록을 세웠으나, 2020년 삼협 댐이 111.8TWh를 생산하면서 이 기록은 깨졌다. 2012년부터 2021년까지 이타이푸 댐은 연평균 89.22TWh의 수력 발전량을 기록하여 삼협 댐에 이어 세계 2위를 차지했다.
다음은 이타이푸 댐의 연간 에너지 생산량을 나타낸 표이다.