▲ 바다표면과 심층수의 온도차이를 이용한 이른바 OTEC시스템에 대해 미국과 프랑스 기업이 미래 청정에너지 시장을 선점하기 위한 치열한 경쟁을 시작했다.

에너지 다소비 시대에서 에너지 절약의 시대를 도모하거나 신재생에너지를 발굴 증가하는 소비에 대응하려는 노력들이 비상한 시기이다. 지구 온난화의 진전과 함께 에너지는 인류의 미래를 좌우할 수 있는 대단히 중요한 삶의 요소이기도 하다.

그러나 지구상의 수많은 종류의 에너지들이 발굴돼왔으나 인류의 미래를 풍요롭게 할 만큼의 그린 에너지(green energy)기술과 그 생성량의 확보는 아직은 미진한 수준에 머물러 있다. 자원 전쟁을 일으키며 에너지 확보에 혈안이 된 현대에 ‘해양 열에너지 변환(OTEC=Ocean Thermal Energy Conversion)’에 의한 에너지 확보는 어느 수준에 도달하고 있을까 ?

해양에너지란 바다의 청정에너지(Clean energy)를 말하며, 바다의 자연적인 힘을 이용한 조력발전, 조류발전, 파력발전, 풍력 발전, 온도차 발전 등이 있다. 이는 기존의 화석연료(fossil fuels)를 사용하지 않은 자연의 힘을 에너지원으로 해 온실가스(green house gas)배출을 감소시키고 지구온난화(global warming)를 지연시킬 수 있는 천연 에너지이다.

간단히 살펴보면 조력발전은 바다의 조석간만의 차이와 그 조류를 이용해 발전을 하는 것이며, 파력발전이란 바다의 파도의 힘을 이용한 발전, 이미 다 알고 있는 것이지만 풍력 발전은 해양의 바람의 힘(풍력)을 이용한 발전을 뜻하며 ‘온도차 발전’이란 해양의 열에너지 변환 기술을 이용해 발전에 이용하는 것을 의미한다.

이를 흔히 OTEC이라 하는데 적도 근해의 태양열로 더워진 표층의 해수와 일반적으로 750m이하 수심의 차가운 해수(바닷물)간의 온도의 차이를 이용해 전기를 일으키는 기술을 말한다.

최근 들어 국제 유가(Oil price)가 가파르게 상승하고 있어 해양을 근거로 하는 열 교환 공장들(heat-exchange plants)이 더욱 중요해지고 있다. 이에 두 곳의 다국적 엔지니어링 기업이 ‘해양 열에너지 변화(OTEC)'기술을 가지고 에너지 시장에 들고 나오려는 도전을 하고 있어 주목되고 있다.

이들 회사는 신생 에너지 시장에서 선두를 차지기하기 위한 치열한(head-to-head)경쟁을 벌이면서 OTEC 선점에 나서고 있다. 그러나 아직까지 이 기술에 의한 에너지 창출은 걸음마 단계로 주요한 새로운 잠재적 에너지 원천으로서 누구에게나 열려 있는 시장이다.

OTEC은 더운 해수 표층의 온도와 수심 1000m의 차가운 온도 차이가 최소한 20°C 는 돼야 한다는 일반적인 이론이 있다. 더운 바닷물은 진공 상태에서 쉽게 증발돼 터빈(turbine)을 돌릴 수 있다.

최근에 개발된 OTEC 시스템은 부산물(by-products)로 담수(desalinated water, 淡水)를 얻을 수 있다. 염분이 없는 물의 용도는 다양하다. 특히 중동지역의 아라비아 반도 등에서는 막대한 비용을 들여가며 담수화 시설을 통한 염분 없는 물을 얻어 사용하고 있어, 담수의 이용가치는 앞으로도 매우 높다.

또 미네랄 등 영양분이 풍부한 심층수는 OTEC 시스템에 의한 펌프로 퍼 올려 진 폐기처분해야 할 차가운 심층수는 생명공학과 수경재배 산업 등에 유용하게 이용될 수 있다. 단순히 온도차를 이용한 발전에 이용되는 것만이 아니라 다양한 용도를 쓰인다는 점에서 자연에너지의 무한한 용도를 생각해 볼 수 있다.

OTEC 시스템은 미국 군과 록히드마틴(the US military and Lockheed Martin)이 유가가 치솟자 처음으로 지난 1970년부터 이에 대응하기 위해 시도했던 것으로부터 시작했다고 볼 수 있다. 이후 유가가 안정화되자 이 기술에 대한 흥미가 잃어갔다. 그러나 최근 유가가 고공행진을 하게 되자 다시 OTEC에 대한 관심이 증폭되고 있으며, 국제 에너지시장에서 새로운 에너지원으로 급부상하게 됐다.

현재 미국의 록히드마틴사와 프랑스의 DCNS사는 각각 10MW(메가와트, Mega Watts)급의 발전소를 위한 투자를 하고 있으며 오는 2015년 완공을 목표로 하고 있다. 특히 록히드마틴은 현재 마카이 오션 엔지니어링과 함께 하와이 해안에 10MW급 OTEC발전소를 건설하고 있으며 하와이 발전이 성공적일 경우 오는 2020년까지 그 규모를 10배 늘린 100MW까지 계획하고 있다.

프랑스의 DCNS그룹도 서인도 제도의 동부의 작은 앤틸리스 제도에 있는 화산섬인 마르티니크(Martinique)섬에 10MW발전 설비를 계획하고 있으며, 록히드마틴과 마찬가지로 빠르면 2015년에 가동을 목표로 하고 있다.

이 같이 OTEC 시스템에 대한 세계적인 주요 엔지니어링 회사들은 해양의 열악한 조건 변화에도 수십 년 동안 견딜 수 있는 지금은 흔히 볼 수 없는 지름 10m, 길이 1km의 튜브(tube)건설에 도전장을 내놓고 있다. 반면 OTEC시스템에 쓰이는 연료는 자유로운 편으로 전체 자본금은 10억 달러 정도면 된다는 추산을 하고 있다.

록히드마틴과 DCNS 두 회사는 이러한 OTEC 시스템에 대해 낙관적인 견해를 보이고 있다.

미국의 록히드마틴 뉴 벤처스(Lockheed Martin New Ventures)의 댄 헬러(Dan Heller) 부사장은 “수백 메가와트급의 발전을 할 수 있는, 신뢰성, 안정성 확보할 수 있는 청정에너지 발전(clean energy generation)을 할 수 있다”는데 자신감이 있다고 밝히기도 했다.