해양 온도차 발전

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해양 온도차 발전(Ocean Thermal Energy Conversion, OTEC)은 해양의 표층수와 심층수의 온도 차이를 이용하여 전기를 생산하는 기술입니다.
작동 원리:

• 표층수: 태양열에 의해 데워진 따뜻한 표층수(약 25~30℃)는 증발기에서 작동 유체(암모니아, 프로판 등)를 증발시킵니다.
• 작동 유체: 증발된 작동 유체는 터빈을 돌려 발전기를 작동시켜 전기를 생산합니다.
• 심층수: 차가운 심층수(약 5℃)는 응축기에서 증발된 작동 유체를 다시 액체 상태로 응축시킵니다.
• 순환: 액화된 작동 유체는 다시 증발기로 순환하며 이 과정을 반복합니다.

• 개방형(Open Cycle): 따뜻한 표층수를 직접 증발시켜 발생한 증기로 터빈을 구동합니다. 증기는 응축기에서 심층수와 혼합되어 담수를 생산할 수도 있습니다.
• 폐쇄형(Closed Cycle): 암모니아나 프로판과 같은 저온에서 끓는 작동 유체를 사용하여 터빈을 구동합니다. 작동 유체는 순환하며 재사용됩니다.
• 혼합형(Hybrid Cycle): 개방형과 폐쇄형 시스템의 장점을 결합한 방식으로, 전력 생산과 함께 담수 생산이 가능합니다.

• 청정 에너지: 이산화탄소 배출이 없는 친환경적인 발전 방식입니다.
• 기저 부하 발전: 태양광이나 풍력 발전과 달리 날씨나 시간에 관계없이 24시간 안정적인 전력 공급이 가능합니다.
• 부가적인 이점: 심층수의 풍부한 영양염류를 활용하여 해양 생태계를 활성화하거나, 냉방, 담수 생산 등 다양한 부가적인 활용이 가능합니다.

• 높은 초기 투자 비용: 대규모 플랜트 건설 및 심해 파이프 설치 등에 많은 비용이 소요됩니다.
• 낮은 효율: 온도 차이가 크지 않아 발전 효율이 상대적으로 낮습니다.
• 기술적 어려움: 심해에서의 플랜트 운영 및 유지보수에 어려움이 있습니다.
• 환경 영향: 해양 생태계에 미치는 영향에 대한 연구가 더 필요합니다.

• 대한민국: 한국해양과학기술원(KIOST)이 인도네시아와 함께 해양 온도차 발전 플랜트 건설을 추진하고 있습니다.[1]
• 국외: 프랑스, 미국, 일본 등 여러 국가에서 해양 온도차 발전 기술 개발 및 실증 플랜트 운영을 진행하고 있습니다.