재생 가능 에너지 (7) 지열 에너지

여섯 번째로 지열 에너지 (Geothermie)에 관해서 살펴보기로 하겠습니다. 원자력은 많은 부작용을 안고 있습니다. 원전 사고도 문제로 대두되겠지만, 핵 폐기물 처리의 문제도 보통 까다로운 게 아닙니다. 플루토늄의 반감기는 2만 4천 백년이라고 합니다. 그렇기에 핵폐기물은 수십만년 조심스럽게 보존해야 합니다. 핵 에너지의 사용은 후손들에게 재앙을 남기는 일입니다. 유럽 각국에서 원자력 발전소를 폐기처분하려는 이유도 바로 여기에 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 지구 속은 무척 뜨겁습니다. 속으로 내려갈수록 열기는 더욱 강합니다. 그렇기에 지구 속의 뜨거운 열기로 덥혀진 온천수는 하나의 에너지로 활용될 수 있습니다. 사진은 캘리포니아에 있는 지열에너지 개발 지역입니다. 특히 난방을 위해서 지열을 활용하면, 삶에 도움이 될 것입니다.

 

 

 

 

 

 

 

세계 여러 나라에서 지열 에너지 발전소를 건립중입니다.  사진은 아이슬란드의 지열발전소의 모습입니다. 

 

 

 

 

 

 

지열 에너지의 개발은 인간이 얼마나 땅속 깊이 구멍을 내어서 온천수를 빼내는가? 하는 문제와 직결됩니다. 사진은 바이에른 뮌헨에서 지열 에너지 개발을 위한 시추 장면을 보여주고 있습니다.

 

 

 

 

 

땅속으로 약 4천미터 내지 5천미터만 파고 내려가면, 그곳에서는 지열이 있습니다. 도표에서 붉은 색으로 표기된 것은 열기를 뜻합니다. 독일에는 약 1킬로를 파고 내려가면 지하수층이 나옵니다. 지하의 온천수는 지구 속의 뜨거운 열기로 인하여 뜨겁게 달구어져 있습니다. 지열을 활용하려면 최소한 약 2천 미터의 구멍을 뚫어야 합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

사진은 지열을 빼내어 터빈을 돌리는 방식과 순서를 잘 보여줍니다. 지열은 온수를 형성하게 하여 터빈을 거칩니다. 그렇게 되면 전기가 생산됩니다. 차가와진 물은 다시 아래로 흘려보내게 됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

사진은 독일의 신도시 글레베 Glewe에 있는 지열발전소의 내부 면을 축소하여 보여주고 있습니다.

 

 

 

 

 

지열과 온천을 이용한 최첨단 건물의 내부 지도입니다. 문제는 얼마나 온천수를 끌여들일 수 있는가? 하는 기술입니다. 특히 남부 독일에서의 지하수 개발은 에너지 활용에 중요한 몫을 차지하고 있습니다.

 

 

 

 

 

 

 

지열과 온천수의 활용은 상당한 부작용을 낳고 있습니다. 무분별한 지하 개발로 인하여 지하수가 오염될 수 있습니다. 또한 지하층의 지반이 약화되어, 지반이 내려앉을 위험이 있습니다. 땅에 구멍이 생기는 것을 우리는 "싱크 홀"이라고 부릅니다. 과테말라에서는 땅에 구멍이 뚫려서 사람이 다치는 사고가 허다하게 발생합니다.

 

 

 

2017년 규모 5. 4의 지진이 자연현상인가, 아니면 지열발전에 의한 인위적 원인인가? 지진조사 연구단은 2017년 11월 15일 발생해서 1명이 죽고 117명이 다치는 피해가 인재라고 밝혔습니다. 지열정을 굴착하고 물을 주입하고 배출하는 과정에서 미소 지진들이 유발되었고, 이로 인하여 포항 지진이 발생했다는 것입니다. (한겨레 2019년 3월 21일자) 포항 지열발전소는 차제에는 반드시 폐쇄되어야 합니다.