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해양 에너지 중에서 조력 발전의 경우 투자비용이 높고, 아무래도 바다를 이용해 발전을 하는 것이기 때문에 해양 생태계를 파괴한다는 단점이 있다고 해요. 또한 파력 발전의 경우 환경오염은 없지만 발전 효율이 낮다는 단점을 갖고 있다고 합니다.
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오늘은 신재생에너지의 대표주자중 하나, 풍력발전에 대해서 알아봅시다.
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해양에너지 – 해시넷 위키
파력발전은 환경오염이 없고 지속적으로 사용 가능하다는 장점이 있지만 투자비용에 비해 발전 효율이 낮다는 단점이 있으며 조류발전은 조력발전과 달리 …
Source: wiki.hash.kr
Date Published: 9/30/2022
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신재생에너지 장단점[한국전기안전공사] – 영양군
고갈될 염려가 적다. ▷단점 : 해양생태계를 파괴할 수 있으며 에너지 밀도가 작고, 시설비가 비쌀 뿐 아니라 전력 수요지와의 거리가 멀다. … ▷장점 : …
Source: www.yyg.go.kr
Date Published: 2/16/2021
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풍력 발전 & 해양 에너지 발전 4가지 (원리, 장단점)
조류 발전 단점 … (1) 장소적 제약이 있습니다. (2) 복잡한 해양 환경에서 설비를 구축, 유지, 관리하는 모든 단계에 어려움이 따르고 비용도 많이 듭니다 …
Source: greennews360.com
Date Published: 6/13/2021
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해양에너지 장단점과 원리, 해양관광단지로 일자리창출하기
가로림조력발전소입니다. 오늘은 해양에너지 장, 단점과 원리에 대해 알려드릴께요. 해양에너지는 고갈 될 염려가 없어서 먼 훗날까지 사용할 수 …
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 11/8/2022
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해양에너지 – 개발 현황 및 향후 과제
해양에너지에는 조력, 조류, 파력, 염분차, 해수온도차 … 복합발전을 할 수 있다는 장점이 있다. … 정적인 발전이 가능하다는 장점과 함께 기존 방조제에 대한.
Source: www.ksnre.or.kr
Date Published: 10/2/2022
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해양에너지 3면이 바다인 한반도에서 장단점을 보고 이점을 …
해양에너지 장단점 총 정리 … 조력발전소: 지속 가능한 청정 에너지원으로 초기 설치비용은 많이 드나 운영비는 조금 들지만 입지조건이 까다롭습니다.
Source: onlyones.tistory.com
Date Published: 6/10/2022
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풍부한 에너지의 보고 ‘해양에너지’의 개념 및 전망
해양에너지는 바다 한가운데 존재하는 에너지를 이용하기 때문에 거의 영구적인 사용이 가능하다는 장점이 있는데요. 청정에너지인 만큼 해양이나 대기 …
Source: skenergy.tistory.com
Date Published: 10/20/2021
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해양수산부>동영상뉴스 – 똑똑한 바다 2편 (해양에너지)
이 해양에너지는 바다의 조석·조류·파도·해수온도차 등을 활용해. 전기나 열을 생산하는 기술로 조력 … 우리나라는 일찍이 조류 발전의 장점과 필요성을 인식하고.
Source: www.mof.go.kr
Date Published: 8/7/2022
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해양온도차발전을 아시나요? – 한국에너지공단 블로그
해양온도차 발전의 장점은 에너지공급원이 무한하고, 이산화탄소를 발생시키지는 않는 청정 자연에너지입니다. 또한 주•야 구별없이 전력생산이 …
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Date Published: 10/24/2021
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주제에 대한 기사 평가 해양 에너지 장단점
- Author: 리뷰엉이: Owl’s Review
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- Date Published: 2022. 6. 5.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=USpEe71OWKI
바다의 날을 맞아 해양 에너지에 대해 알아보자
해양 에너지란?
해양 에너지란 파도의 힘, 조석 간만의 차, 조류와 해류, 해수의 온도차 등 바다를 비롯한 해양에서 얻을 수 있는 에너지라고 해요. 주로 조력 발전, 파력 발전, 조류 발전, 해양 온도차 발전까지 이렇게 네 가지 방법을 이용하여 만들어지고 있는데요.
파도의 힘으로 에너지를 얻는 파력 발전은 말 그대로 바닷가에 밀려오는 파도를 이용해 전기를 만드는 것입니다. 하지만 바람의 힘에 따라 파도의 힘도 달라지기 때문에 만들 수 있는 에너지의 양도 일정하지 않다는 단점이 있다고 해요.
다음으로 조석 간만의 차로 에너지를 만드는 조력 발전은 하루에 두 번 생기는 밀물과 썰물을 이용하는 원리라고 해요. 밀물과 썰물이 드나드는 곳의 폭을 좁히면 바닷물이 세게 흐르게 되고, 이때 생기는 물의 힘으로 터빈을 돌려 전기를 얻는 것입니다.
조력 발전과는 반대로 조류 발전은 항상 일정한 방향으로 흐르는 물의 속도를 이용해 전기를 얻는다고 하는데요. 이 조류 발전은 자유롭게 흐르는 바다에 방조제를 쌓거나 입구를 막지 않고 설치가 가능하기 때문에 환경을 지키면서 에너지를 얻을 수 있다는 장점이 있다고 해요.
마지막으로 온도차에 의한 발전은 바다 표면의 따뜻한 물과 깊은 곳의 차가운 바닷물의 온도 차이를 이용해 전기를 만드는 것이라고 합니다.
신재생에너지 장단점[한국전기안전공사] < 자유게시판 < 참여마당
태양에너지, 바이오매스, 풍력, 소수력, 연료전지, 해양에너지, 폐기물 에너지 등 다양한 연료를 활용하여 생산되는 신재생에너지. 화석연료의 대안이 되며 재생이 되는 에너지원으로 고갈되는 화석연료를 대비하고, 환경오염을 막기 위해 신재생에너지 개발과 상용화에 대한 각국의 노력이 펼쳐지고 있는데요. 그간 소개해 드린 신재생에너지들의 장단점을 한번 정리해볼까요?
태양열에너지
▷장점 : 무공해, 양에 제한이 없다.
▶단점 : 일조량에 영향을 받는다. 밀도가 낮고, 간헐적이며 투자비용과 발전단가가 높아 비경제적이다.
태양광에너지
▷장점 : 발전기가 별도로 필요치 않아 햇빛이 비치는 곳이면 간단히 설치할 수 있으며 소형으로도 제작할 수 있다. 소음과 진동이 적다. 수명이 길고 유지 비용이 거의 없다.
▶단점 : 에너지 밀도가 낮아 태양 전지를 많이 필요로 하며 초기 설치 비용이 비싸다.
풍력에너지
▷장점 : 무제한으로 지속 가능한 발전이다. 공해 배출을 하지 않는 청정에너지이며 설치 비용이 적고 설치 기간이 짧다. 발전에 최소 전력이 필요치 않아 블랙아웃 상황에서도 가동할 수 있다. 발전단가가 낮고, 관광단지로도 활용할 수 있다.
▶단점 : 연중 바람이 부는 곳을 찾기 어렵다. 전력 수요가 있는 곳과의 접근성이 떨어질 수 있다. 소음이 있다.
수력발전
▷장점 : 한국은 유리한 지형을 가지고 있다. 한번 건설되면 직접적인 폐기물을 방출하지 않는다. 이산화탄소 배출량이 적다. 국내 부존 잠재량이 많아 보급 효과가 크다. 에너지밀도가 높아 타 에너지원에 비해 꾸준한 발전 공급이 가능하다
▶단점 : 댐의 초기 건설 비용이 많이 들고 저수지 건설 시 지형을 침수시켜야 하므로 생태계를 파괴할 수 있다. 강수량에 좌우되기 때문에 전기 공급의 안정성에 문제가 있다.
바이오에너지
▷장점 : 공해물질이 적다. 재생성을 가지고 있어 고갈 문제가 적다. 에너지 활용도가 높다.
▶단점 : 바이오에너지 원료 확보를 위해 넓은 면적의 토지가 필요하며 산림이 고갈될 우려가 있다.
지열에너지
▷장점 : 보급 잠재력이 높으며 발전 비용이 저렴하고, 깨끗하다.
▶단점 : 채산성이 떨어지며 환경적 제약이 있다.
해양에너지
▷장점 : 무공해 청정에너지다. 고갈될 염려가 적다.
▶단점 : 해양생태계를 파괴할 수 있으며 에너지 밀도가 작고, 시설비가 비쌀 뿐 아니라 전력 수요지와의 거리가 멀다.
수소에너지
▷장점 : 공해물질이 발생하지 않는다. 전기에너지로 전환이 쉽고 에너지 밀도가 높으며 사용이 간편하다. 가스, 액체로서 쉽게 수송할 수 있다.
▶단점 : 폭발의 위험성이 있고 비용이 비싸다.
풍력 발전 & 해양 에너지 발전 4가지 (원리, 장단점)
태양광 발전과 함께 풍력 발전, 그리고 해양 에너지를 이용한 조력 발전, 조류 발전, 파력 발전, 해양 온도차 발전은 무한한 친환경 에너지 생산 방식으로 각광받고 있습니다.
아주 기술적인 부분까지 자세히 이해하기는 어렵겠지만, 풍력 발전을 비롯한 해양 에너지 이용 발전 방식들의 기본적인 특징들을 알아보고 우리의 미래를 그려보는 시간을 갖는 것도 의미있는 일이 될 거라 생각합니다.
그럼 이제 풍력 발전, 그리고 해양 에너지를 이용한 4가지 발전 방식의 기본 원리와 장단점들을 차례로 살펴보도록 하겠습니다!
풍력 발전
풍력 발전은 바람의 힘을 이용하여 에너지를 생산하는 방식입니다. 바람이 불면 바람개비가 돌아가고 그 힘으로 발전기를 돌려 에너지를 얻습니다.
우리나라를 비롯해 전세계적으로 풍력 발전소 건설이 활발히 이루어지고 있습니다.
풍력 발전 장점
(1) 풍력 발전은 바람의 힘을 이용하기 때문에 영구적으로 사용할 수 있는 방식입니다.
(2) 온실 가스나 환경 오염 물질을 배출하지 않습니다.
(3) 비용이 저렴합니다.
풍력 발전은 매우 유망한 에너지원으로 재생 에너지 중에서도 중요한 자리를 차지하고 있으며, 지속적인 비용 절감으로 가까운 미래에 가장 저렴한 전력 공급원이 될 거라 전망하고 있습니다.
풍력 발전 단점
(1) 풍력 발전의 발전 효율은 상대적으로 낮은 편입니다.
(2) 풍력 발전의 에너지원인 바람은 기상 조건이나 계절에 따라 그 세기가 달라지기 때문에 일정한 양의 전기를 생산하기 어렵습니다.
(3) 장소의 제약을 크게 받습니다.
풍력 발전은 대규모 면적에, 주변에 큰 장애물이 없고, 일정한 세기의 충분한 바람이 존재하는 지역에서만 가능합니다.
(4) 큰 날개가 돌아갈 때 소음이 발생합니다. 이 소음은 사람 뿐 아니라 주변 동물들에게도 매우 해롭습니다.
(5) 날개가 돌아갈 때 빛에 의해 그림자가 생기면서 깜빡이는 현상이 발생합니다. 이 또한 주변에 피해를 줄 수 있습니다.
(5) 앞서 언급한 단점들 때문에 풍력 발전은 인적이 드물고 풍속이 빠른 산 등에 설치하는 경우가 많습니다.
그러다 보니 거대한 발전기를 설치하는 과정에서 자연이 훼손될 수밖에 없고, 생산된 전기를 멀리 떨어져 있는 사용자에게 보내야 하는 단점이 있습니다.
(6) 커다란 발전기 구조물 자체가 장애물이 되어 동물들이 위태로운 상황에 처하기도 합니다.
해상 풍력 발전
앞서 살펴본 풍력 발전(지상 풍력 발전)의 문제들을 해결하기 위해 바다에 발전기를 설치하는 해상 풍력 발전이 그 대안으로 등장했습니다.
해상 풍력 발전 장점
(1) 바람의 세기가 세고 일정한 편입니다.
(2) 사람에게 피해를 주지 않습니다.
해상 풍력 발전 단점
(1) 발전기를 설치할 때나 운영할 때 발생하는 소음으로 인해 해양 생태계가 피해를 입습니다. 특히 청각이 예민한 돌고래나 바다표범에게 치명적일 수 있습니다.
(2) 지상 풍력 발전보다 비용이 더 많이 듭니다.
발전기 설치와 유지 보수가 지상에서보다 고난이도 작업이고, 생산된 전기를 육지의 사용자에게 보내야 하기 때문입니다.
해양 에너지 1) 조력 발전
조력 발전 원리
조력 발전은 바닷물의 밀물과 썰물을 이용해 에너지를 얻는 방식입니다.
조수간만의 차가 큰 곳에 방조제를 설치하고, 바닷물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 힘으로 터빈을 돌려 에너지를 만들어냅니다.
2011년부터 운영하고 있는 경기도 시화호 조력 발전소는 세계 최대 규모로, 연간 50만 명이 사용할 수 있는 전기가 생산되고 있습니다.
조력 발전 장점
(1) 조력 발전을 이용하면 온실 가스나 오염 물질을 배출하지 않습니다.
(2) 지구와 달 사이의 천체 운동으로 인해 발생하는 조수간만의 차를 이용하기 때문에 영구적으로 이용할 수 있고, 에너지를 저장할 필요도 없습니다.
조력 발전 단점
(1) 조력 발전을 하기 위해서는 대규모 공사를 통해 바다를 막는 거대 구조물을 설치해야 하기 때문에 그 경제성을 따져 보아야 합니다.
(2) 조력 발전을 하기 위해 바닷물의 흐름을 인위적으로 막으면 바닷물의 교환이 일어나지 않게 됩니다. 이 과정에서 수질이 변하고 갯벌이 파괴되는 등 해양 생태계에 좋지 않은 변화를 일으킬 수 있습니다.
해양 에너지 2) 조류 발전
조류 발전 원리
조류 발전은 조류(바닷물의 흐름)을 이용해 터빈을 돌려 에너지를 얻는 방식입니다. 물살이 빠른 곳에 풍력 발전과 유사한 발전 시스템을 설치하여 운영합니다.
조류 발전 장점
(1) 조류 발전은 해양 생태계에 거의 영향을 주지 않습니다.
(2) 날씨나 계절의 영향을 잘 받지 않고, 지속적이고 계획적인 전기 생산이 가능합니다.
(3) 다른 발전 방식들에 비해 발전 효율이 높습니다.
조류 발전은 풍력 발전과 운영 방식은 유사하지만, 공기에 비해 바닷물의 밀도가 훨씬 크기 때문에 발전 효율이 월등히 높습니다.
조류 발전 단점
(1) 장소적 제약이 있습니다.
(2) 복잡한 해양 환경에서 설비를 구축, 유지, 관리하는 모든 단계에 어려움이 따르고 비용도 많이 듭니다.
(3) 파도에 부딪혀 구조물이 파손될 수도 있고, 소금물이 장비를 부식시키는 문제가 발생할 수도 있습니다.
(4) 해양 폐기물이 떠다니게 되면 조류 발전 시스템을 작동시키는 데 차질이 생길 수 있습니다.
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해양 에너지 3) 파력 발전
파력 발전 원리
파력 발전은 파도를 이용해 에너지를 생산하는 방식입니다.
우리나라에서는 큰 파도가 많이 치는 동해와 제주도 해역이 파력 발전에 적합합니다.
파력 발전 장점
(1) 파력 발전은 영구적으로 에너지를 생산할 수 있고, 에너지를 저장할 필요도 없습니다.
(2) 온실 가스를 배출하지 않고, 환경을 파괴하지도 않습니다.
파력 발전 단점
(1) 파력 발전은 장소적 제약이 큽니다.
파력 발전소는 파력이 강한 연안, 그리고 항해와 항만에 방해가 되지 않는 곳 등의 요건을 충족해야 하는데, 이 요건들을 충족시키기가 쉽지 않습니다.
(2) 경제성이 낮은 편입니다.
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해양 에너지 4) 해수 온도차 발전
해수 온도차 발전 원리
해수 온도차 발전은 수심에 따른 온도 차를 이용하여 에너지를 생산하는 방식입니다. 보통 깊이가 깊은 심층은 온도가 낮고 표층은 온도가 높은데, 이 온도 차이를 이용하는 것입니다.
먼저 따뜻한 표층수로 암모니아 등의 냉매를 데워 기체로 만들고, 이 기체의 압력으로 터빈을 돌려 전기를 생산합니다. 터빈을 돌리고 통과해 나온 기체는 파이프라인을 타고 아래로 내려가 차가운 심층수로 액화되어 다시 파이프라인을 타고 올라갑니다. 이 과정을 반복하여 에너지를 생산합니다.
해수 온도차 발전은 주로 수심에 따른 온도 차가 큰 열대 지역의 해상에 적합한 발전 방식입니다.
해수 온도차 발전 장점
(1) 해수 온도차 발전은 구조가 단순하여 발전소를 구축하는 데 소요되는 비용이 상대적으로 저렴합니다.
(2) 열대 지역의 경우 표층 온도에 큰 변화가 없어 24시간 에너지 공급이 가능합니다.
(3) 바다의 수심에 따른 온도차를 이용하기 때문에 영구적인 발전이 가능합니다.
(4) 이산화탄소 같은 온실 가스를 배출하지 않습니다.
해수 온도차 발전 단점
(1) 해수 온도차 발전에서는 암모니아 같은 물질을 사용하는데, 누출 사고가 발생하게 되면 환경이 오염될 위험이 있습니다.
(2) 표층과 심층의 온도 차가 크지 않은 지역에서는 활용하기 어렵습니다.
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해양에너지 장단점과 원리, 해양관광단지로 일자리창출하기
해양에너지 장단점과 원리, 해양관광단지로 일자리창출하기
안녕하세요. 가로림조력발전소입니다.
오늘은 해양에너지 장, 단점과 원리에 대해 알려드릴께요. 해양에너지는 고갈 될 염려가 없어서 먼 훗날까지 사용할 수 있습니다.
먼저, 어떤 에너지가 해양에너지인지 알아볼까요? 해양에너지 종류에 대해 알려드리겠습니다.
해양에너지는 이름 그대로 바닷물을 이용해서 전기를 만드는 것을 말하는데 바닷물을 이용해서 얻을 수 있는 해양에너지의
종류는 총 4가지입니다.
첫번째는 좁은 해협의 조류를 이용한 조류에너지, 두번째는 썰물과 밀물을 이용하는 조력에너지, 세번째는 파도를 이용해서
전기를 생산하는 파력에너지, 마지막은 해양의 온도차를 이용해서 전기를 얻는 방법이 있어요.
해양에너지 종류를 조금 더 자세히 알아볼까요? 조류, 조력, 파력 원리도 알려드리겠습니다.
http://flic.kr/p/byv98S
첫번째 해양에너지는 조류에너지입니다.
조류발전은 물살이 빠른 곳에 터빈을 설치해서 전기를 생산하는 방식입니다.
자연적인 조류의 흐름을 그대로 이용해서 전기를 생산해요. 조력발전소와 약간 차이가 있습니다.
(조력발전은 낙차를 이용해서 터빈을 돌려 전기를 생산합니다. )
조류발전은 댐을 막을 필요가 없어서 친환경적입니다.
또 배도 자유롭게 다닐 수 있어요. 조류발전소가 있으면, 약 400가구에 전력을 공급할 수 있습니다.
진도 울둘목 조류발전소는 2005년에 착공해서 4년 만에 1000KW급 시험 조류발전소가 건설되었어요. 2009년 5월 14일 준공식도 했습니다.
그리고 2015년까지 장죽수도, 맹골수도 등지에도 조류발전 시스템을 설치할 예정입니다.
http://flic.kr/p/2G8JAs
두번째 해양에너지는 조력입니다.
조력발전은 해수면의 상승, 하강 운동을 이용해서 전기를 생산하는 발전기술을 말합니다.
밀물을 가두어 두었다가 썰물 때 내보내면서 발전기를 돌리는 방식이에요. 서해안의 경우 조차가 크기 때문에 좋은 입지 조건으로
적합합니다.
특히, 가로림만은 조력발전소 입지에 적합한 곳입니다.
가로림만은 충청남도 태안반도의 북쪽에 위치하고 서산시와 태안군의 해안으로 둘러싸인 만입니다.
만형 갯벌 중에서 희귀하고 넓은 갯벌이라서 환경적, 경제적 가치가 높아요.
그래서 가로림만에 조력발전소가 세워진다면 해양관광단지로 자리잡아서 앞에서 언급한 일자리 창출과 지역발전을 시킬 수 있어요.
전기도 생산하고 지역도 발전시킬 수 있는 조력발전소로 후손들에게 더 나은 미래를 선물하세요.
세번째 해양에너지 파력에 대해 알아볼까요?
파력에너지는 파도가 공기를 압축시키고 그 압축 공기를 뿜어내서 발전기를 돌리는 방식이에요. 파력에너지의 원리라고 보면 됩니다.
하지만, 파력에너지의 입지조건은 제약이 많습니다. ( 파력에너지를 생산하기 위해서는 파도가 있어야 되기 때문이에요. )
파력발전소는 시간당 100KW 전기를 생산합니다. 이 전기량은 연간 생산하는 전기는 250가구가 일 년동안 사용할 수 있는 전기량이에요. 우리나라는 제주도에 파력발전소가 들어설 예정입니다.
그 밖에 앞에서 언급했듯이 해양의 온도 차를 이용해서 전기를 생산할 수 있습니다.
해양에너지로 전기를 생산하다면, 살기 좋은 도시가 되겠죠? 또 해양에너지를 이용해서 해양관광단지가 된다면, 일자리창출 문제도
해결됩니다. 시간이 흐를수록 해양에너지가 점점 중요하겠죠? 여기까지, 해양에너지 장,단점과 원리에 대한 글을 마치겠습니다. “
해양에너지 3면이 바다인 한반도에서 장단점을 보고 이점을 살릴수있을까?
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안녕하세요!
정말 오랜만에 아니 아주 오랜만에 돌아온 주나주나당입니다. 그것도 에너지 이야기로 돌아왔습니다. 오랜 공백기가 있었습니다. 시험기간이다 보니 양해 부탁드립니다. 내년에는 휴학도 하기에 시간도 더 많아지니깐 아마도 12월 이후로는 공백기 없이 글을 쓸 거 같습니다. 그럼 이제 빠르게 본론으로 돌아가겠습니다.
우리나라 대한민국은 서쪽에는 황해 동쪽에는 동해 남쪽에는 남해로 구성된 지리적 특징이 있습니다. 반도 국가죠! 맞는 표현인가? 아무튼 우리 한반도는 3면이 바다로 이루워져 있기에 주변에서 바다의 이점을 많이 봅니다. 예를 들어서 화력발전소와 같이 냉각수가 필요한 발전소는 한반도의 이점을 살려서 바닷물을 사용합니다.
인공위성 사진입니다. 양옆과 아래부분이 다 바다 맞죠??
그럼 이제 해양에너지의 장단점 및 모든것을 한번 깊게는 아니지만 가볍지 않게 알아볼까요?
해양에너지 새로운 신재생에너지의 대안인가?
해양에너지는 Marine energy 또는 marine power라고 합니다.
정의부터 보자면 해양의 파도, 조석간만의 차, 해양의 온도 차 등등 다양한 방법으로 에너지를 발생시킵니다.
한반도를 넘어서 지구를 보더라도 엄청나게 많은 양의 바다로 이루워져있습니다. 지구의 약 70퍼센트가 바다로 이루어져 있습니다. 이렇게 많지만 아직 해양에너지는 많이 개발되지 않았기에 이러한 에너지를 개척하면 어마어마한 에너지가 나올 것이라고 예상되기에 다음 세대의 신재생에너지로 큰 기대가 됩니다.
해양에너지 발전 방식
삼투압 발전 : 해수와 담수 사이의 염도 차이로 발생시키는 에너지 발생 방식 삼투 압맥을 물이 통과해서 압력을 만든 에너지로 터빈을 돌리는 방식입니다. 바다에는 염분이 3% 정도로 구성된다고 볼 수 있는데 전 세계적으로 보면 2.6 TW라는 에너지를 발생시킬 수 있는 잠재력을 보유한 신재생 에너지 방식입니다. 특히 이 발전은 수력발전과 다르게 저장을 할 수 있으며 다른 발전소와 다르게 환경오염의 걱정이 없습니다. 무엇보다도 최고의 장점은 바닷물 혹은 강물만 있으면 풍력 발전소와 다르게 시간이나 날씨의 제약을 덜 받습니다.
조류 발전: 방파제를 설치하지 않고 밀물과 썰물 차이로 만든 에너지로 바닷속에 설치한 터빈을 가동합니다.
해양 온도차 발전: 해양 표면층과 해면 밑에 수백 m 아래에 (표면층과 10~20도 차이)를 이용해 발전하는 방식입니다. 이 러한 발전 방식은 표면과 심해의 온도 차이가 큰 곳이 좋기에 적도 부근에 있는 지역이 발전하는 게 매우 유리한 방법입니다. 펌프를 사용해 해수의 따듯한 물을 끌어들여 액체 프레온을 가스로 기화시킨 후 이 프레온 가스가 압력으로 터빈을 돌리는 발전 방식입니다. 터빈을 돌리고 나온 가스는 심해로 내려가 다시 액화됩니다. 이러한 방법을 반복하면 됩니다.
조력 에너지: 조수 간만의 수위차로 위치에너지를 운동에너지로 만드는 방식 조금 더 자세히 말하자면 썰물 발전과 밀물 발전으로 구성되어있습니다. 프랑스에 있는 조력발전소를 예시하자면 밀물 때 물이 수문 안으로 들어오면 수문을 닫고 물을 내만에 채우고 썰물 때 낮아진 해면에 물을 떨어트려서 발전기를 돌립니다.
파력 에너지 : 파도가 공기를 압축시키고 그 압축시킨 공기를 이용해 발전기를 돌리는 방식입니다. 쉽게 말해서 바닷가에 놀러 가시면 밀려들어왔다가 다시 돌아가는 밀물 썰물을 관찰하실 수 있습니다. 이를 이용해 전기를 생산하는데, 이러한 방법이 매우 다양하게 있습니다. 한 가지 예시로는 파도에 의해 해면의 상승하고 하강하면 이를 이용해 공기를 돌아오게 하고 나가게 해서 터빈을 돌립니다. 이해하기 쉽게 타사이트 백과사전에서 사진을 가져왔습니다
티칭백과 출처
그림이 있으니깐 이해하기 쉽죠??
조력발전이랑 파력발전의 차이
간단히 말해 조력발전은 조수간만의 차이로 인한 해수면의 높이 차이이고 파력발전은 바닷물의 온도와 바람으로 일어나는 파도의 힘을 이용한 것입니다.
3면이 바다로 둘러싸여 있는 한반도에서 장점을 살릴 수 있을까요?
현재 순수 해양에너지는 조력발전을 제외하고는 아직 상용화 단계에 이르지는 못했습니다. 미국 등 다른 나라들이 현재 상용화를 위해서 개발 중입니다. 그럼 우리나라는 조력 에너지와 파력에너지가 각각 6.5GW , 해수온도차로 인한 에너지는 4GW의 에너지를 발생시킬 수 있다고 평가되고 있습니다. 해상 풍력과 해상 태양광 에너지까지 포함하면 더 많은 에너지를 만들 수 있을 거 같습니다. 이건 어디까지는 기대치이고 현재 기술 능력은 조력 에너지의 기술은 어느 정도 갖추었으나 온도차 발전 파력발전 등 다른 에너지 발전 방식 기술은 다른 나라들과 많은 차이를 나타냅니다.
국내 해양에너지 발전 상황
조력 발전 :제일 먼저 상용화가 됐으나 안산에 있는 시화호 조력발전소를 제외하고는 허가 문제, 주민 보상 문제 등의 제약이 있습니다.
조류 발전: 진도에 있는 울돌목 조류발전소가 143억을 사용해 2009년에 완공했으나 기술 우수성도 좋고 실용화도 됐지만 경관 저해, 주민 반발 등에 의해 철거 위기에 처있습니다. 신재생에너지 산업의 큰 발걸음을 남겼지만 아직 더 발전이 있어야 할 거 같습니다.
파력 발전: 제주도에 파력발전소가 2003년부터 시험설비 1곳을 운영 중입니다. 현재 개발 중인 기술은 자동위치 조절장치를 개발 중입니다. 이 기술은 부력 원리를 이용해 시시각각 변하는 파도를 방향 변화에 따라 자유롭게 발전할 수 있습니다.(기존은 파도의 방향이 바뀌어 안정적으로 전기 생산은 불가했습니다)
해수온도차 발전: 현재는 20kW 발전이 유일하지만 다른 해양에너지 발전에 비해 발전이 제일 기대가 됩니다. 바다 깊은 곳에 순환계통 설치와 발전설비가 바닷물에 부식방지를 위한 최초 건설비용 등이 제약이 있지만 이것들만 해결한다면 무한동력과 같은 신재생에너지 발전을 만들 수 있습니다.
삼투압 발전: 염분차 발전으로 크게 2가지 방법으로 역전기투석 방식과 압력 지연 삼투 방식이 있지만 우리는 역전기투석 방식을 사용해 스택 내의 이온 교환막을 통해 바닷물과 민물 사이의 이온이 분리 이동할 때 전기를 생산합는 방식을 지향합니다. 우리나라 5 대강 기준으로 약 3.5 GW의 잠재에너지를 보유하고 있습니다. 이 정도면 보통 화력발전소 한 곳이 1GW 정도인 것을 감안한다면 상당한 양이라는 것을 알 수 있습니다. 2025년 이후에는 수 메가와트급의 플랜트 건설이 기대가 됩니다.
해양에너지 장단점 총 정리
조력발전소: 지속 가능한 청정 에너지원으로 초기 설치비용은 많이 드나 운영비는 조금 들지만 입지조건이 까다롭습니다. 또한 방조제안에 물이 차서 생태계의 변화를 줄 수 있습니다.
조류발전소: 유속이 빠른곳에 설치를 해야 하나 유속이 빨라 설치가 어렵다 조력과 파력발전소와 다르게 생태계에 영향이 적다.
파력 발전소: 조력발전소랑 비슷합니다.
해양온도차 발전: 무한한 에너지로 고갈될 걱정 없고 이산화탄소 배출도 없고 에너지 저장도 가능 발전설비가 부식될 수 있다(현재 이러한 부식될 수 있는 재료가 없다).
삼투압 발전소: 에너지 저장 가능 시간이나 날씨 영향을 덜 받는다 하지만 아직 상용화까지는 많은 기술 발전이 필요
이렇게 정리하고 보니깐 해양에너지는 지속 가능한 청정에너지이며 기존 다른 발전소(화력, 풍력, 원자력발전소)와 다르게 저장이 가능하고 날씨에 영향을 덜 받는 방법도 있습니다. 조금만 더 기술 발전이 있으면 해양에너지가 타 발전소의 대안이 될 수도 있을 거 같습니다. 과연 해양에너지 즉 바다 강 에너지가 신재생에너지로 기름 한 방울 안 나오는 우리나라의 새로운 에너지원이 될 수 있을지 지켜봐야 할 거 같습니다.
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풍부한 에너지의 보고 ‘해양에너지’의 개념 및 전망
지금까지 우리는 다양한 에너지를 기반으로 많은 발전과 성장을 이뤘지만, 무분별한 에너지 사용으로 환경오염과 자원고갈이라는 문제에 직면해 있는데요. 이제 한 번 쓰면 고갈되는 에너지보다 횟수에 제한 없이 언제든 사용할 수 있는 재생가능 에너지가 필요하게 되었습니다. 재생가능 에너지는 태양, 바람, 물, 지열 등 자연에서 얻는 에너지를 말하는 것으로 특히 지구 표면적의 70% 이상을 차지하는 해양은 다양한 에너지의 보고인데요. 최근 새로운 에너지원으로 관심 받고 있는 해양에너지에 대해 자세히 알아보겠습니다.
1. 해양에너지란?
해양에너지는 해양의 파도, 조수간만의 차, 조류, 바닷물의 온도 차이 등을 에너지로 변환시켜 전기나 열을 생산하는 기술인데요. 석탄처럼 고갈되는 자원이 아니라 영구적으로 사용 가능한 자원인 만큼 전세계적으로 해양에너지 개발에 박차를 가하고 있습니다.
2. 해양에너지의 장단점
해양에너지는 바다 한가운데 존재하는 에너지를 이용하기 때문에 거의 영구적인 사용이 가능하다는 장점이 있는데요. 청정에너지인 만큼 해양이나 대기오염에 대한 걱정이 적은 편이지만 에너지의 변동폭이 시시때때로 달라져 사람의 힘으로 조정하기가 어려운 면이 있습니다. 뿐만 아니라 해양에너지 사용을 위해 해상 구조물의 설계와 설치기술이 필요하며, 초기 투자비용이 많이 들어 전 세계적으로도 아직 본격적인 실용화 단계에 이르지는 못하고 있습니다.
3. 해양에너지의 종류
해양에너지를 이용한 전기 생산 방식은 파도를 이용하는 파력 에너지, 밀물과 썰물을 이용하는 조력 에너지, 좁은 해협의 거센 물살을 이용하는 조류 에너지, 심해수와 표면수의 온도 차를 이용하는 해양 온도차 발전까지 크게 4가지로 나눠볼 수 있는데요. 그럼 각각의 에너지들은 어떤 방식으로 만들어지며, 어떤 특징을 가지고 있는지 알아보겠습니다.
1) 파력발전
파력발전은 파도의 움직임으로 공기를 압축시키고 그 압축공기로 발전기를 돌려 전기에너지를 얻는 공학적 기술입니다. 파도가 가진 에너지는 실로 어마어마해서 적절한 기술을 개발하면 수력발전에 버금가는 미래의 에너지원이 될 것으로 기대하고 있는데요. 단, 파도가 불규칙적이고, 부식성이 강한 바닷물에 대한 발전장치들의 내구성, 경제성 등 다양한 문제들로 인해 꾸준한 연구와 노력이 기반되어야 하는 분야입니다.
현재 영국에서는 파력발전으로 작은 마을에 전기를 공급하고 있으며, 일본에서도 파력발전으로 얻은 전기에너지로 등대를 밝히는 사례가 있는데요. 국내에서 또한 최근 제주에 첫 파력발전소를 설치해 시범 운영에 들어갔으며 이곳을 통해 지역 주민들에게 연간 약 580MWh 규모의 전력을 공급할 예정이라고 합니다.
2) 조력발전
해수면의 상승·하강 운동을 이용해 전기를 만드는 것을 조력발전이라고 합니다. 밀물을 가두어 두었다가 썰물 때 내보내면서 발전기를 돌리는 방식인데요. 조력발전소는 설비를 갖추는 데 많은 비용이 들지만 연료가 따로 필요하지 않아 편리하고, 연료 사용으로 인한 공해 물질이 발생하지 않아 깨끗한 에너지를 생산할 수 있다는 특징을 갖고 있습니다. 조력발전의 경우, 자원 고갈로 인해 석유 가격이 상승하면 경쟁력이 생길 것으로 보고 있답니다.
현재 가장 유명한 조력발전소는 프랑스의 랭스 조력발전소인데요. 프랑스, 캐나다에서는 조력발전소를 통해 전기를 만들어내고 있으며, 중국과 러시아도 작은 규모의 조력발전소를 가지고 있습니다. 유리나라의 경우 경기도 안산시 시화호에 조력발전소가 있는데 밀물과 썰물의 높이 차가 최대 9m를 넘기 때문에 아주 좋은 위치로 손꼽힙니다. 수질 개선과 함께 청정에너지 생산으로 일석이조의 효과를 얻고 있으며, 하루 두 차례에 걸쳐 총 254MWh의 전력을 생산해내고 있습니다.
3) 조류발전
밀물과 썰물로 인해 생기는 조류와 빠른 물살을 이용한 에너지 발전 방법입니다. 수차를 구동하거나 기계장치의 운동을 통해 전기를 생산하는 기술로써 해수의 유속이 빠른 지역에서 적용 가능하며, 조류를 이용할 경우 계절에 관계없이 발전이 가능하다는 장점이 있는데요. 방대한 에너지와는 달리 발전장비 설치를 위해서는 대규모 토목공사가 필요해 이를 실용화하는 데는 기술적인 어려움이 따르고 있습니다.
현재 우리나라에는 진도와 해남 사이의 울돌목에 조류발전소가 설치되어 있는데요. 조류발전을 위해서는 유속이 초속 2m 이상 돼야 경제성이 좋아지기 때문에 울돌목의 경우 초당 평균 유속이 5.5m로 우리나라에서 조류가 가장 센 곳으로 손꼽힙니다. 발전소 설치 후 400여가구가 1년간 사용할 수 있는 규모(1000kw급)로 시험운영을 마쳤지만, 장비의 잦은 고장과 낮은 경제성 등을 이유로 가동 중단되거나 철거 위기에 놓인 적도 있습니다.
4) 해양 온도차 발전
수심에 따른 온도 변화를 이용해 에너지를 만드는 방법인데요. 표면의 따뜻한 해수와 심해의 차가운 해수를 이용해 열에너지를 기계적으로 변환시켜 에너지로 활용하는 기술입니다. 액체를 기체로, 기체의 압력으로 다시 발전기를 돌려 전기에너지를 만들어내죠. 보통 표층수의 온도는 10℃~30℃이며, 심층수 온도는 4℃ 이하이며, 표면과 심해의 온도차가 클수록 많은 에너지를 얻을 수 있어 위치상으로는 적도 지방이 가장 유리하답니다.
1881년 프랑스에서 해양 온도차 발전이 처음 제안된 이후 실험이 계속 이어졌지만 기술상의 어려움으로 인해 성공하지 못했는데요. 1978년 드디어 미국 하와이 근해에서 소규모 실험이 성공을 거두게 됩니다. 해양 온도차 발전이 진행되면 영양염이 풍부하고 잡균이 적은 심층수를 어류 양식에 사용할 수 있어 해양 생물을 위한 환경 조성에도 큰 도움이 될 것으로 보입니다.
4. 해양에너지의 전망
풍부한 자원을 영구적으로 이용할 수 있는 해양에너지가 최근에는 유럽국가와 미국, 캐나다 등을 중심으로 해양에너지 개발이 본격적인 도약 단계에 접어들었습니다. 기술만 확보하면 에너지 자급률을 개선할 수 있고, 화석연료 사용에 따른 환경문제도 줄여나갈 수 있어 전세계적인 관심이 쏠리고 있는데요. 기술적인 측면에서는 높은 부식성과 가혹한 물리적 환경에 견디는 발전 시스템의 개발 등 극복해야 할 과제가 여전히 많습니다.
현재 우리나라는 국토해양부와 산업통상자원부를 중심으로 2020년까지 총 4,770억 원을 투자해 해양에너지 시장 진출을 위한 기술적 기반을 확보하겠다는 계획을 가지고 있습니다. 특히 조선산업, 중공업 등 우수한 산업기반을 보유하고 있는 우리나라로서는 해양에너지 사용으로 얻을 수 있는 편익이 꽤 많은데요. 세계적으로도 해양에너지에 대한 투자가 초기단계에 머물러 있기 때문에 기술격차를 줄이기 위해 다양한 방안을 모색할 필요가 있어 보입니다.
현재 우리나라는 국내 총수입의 1/3을 에너지 수입으로 소비하고 있는데요. 해양에너지 개발을 통해 낭비되는 금액 절감은 물론, 미래 신사업까지 창출할 수 있어 큰 기대를 얻고 있습니다. 특히 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 해양에너지 사업을 성장시키기 좋은 환경을 자랑해 해양에너지 사업으로 세계 시장에 우뚝 설 날도 그리 멀지 않아 보입니다.
똑똑한 바다 2편 (해양에너지)
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바다에는 스스로 전기를 만드는 동물이 있는데요.
우리는 그들을 발전어류라고 불러요.
그 중 가장 강력한 전기를 만드는 전기뱀장어는
발전기관이 있는 꼬리에서 발생 시킨 전기로
말 같은 큰 동물도 단 번에 죽일 수 있다고 해요.
바다뱀장어의 엄청난 에너지를 우리가 사용할 수 있다면 참 좋을 텐데…
하지만 뭐든지 아낌없이 주는 우리의 바다는 이 아쉬움도 해결 해 주는데요.
바다가 우리에게 주는 에너지 선물~ 함께 알아볼까요?
바다는 우리에게 청정 에너지를 주는데요.
이걸 해양에너지라고 불러요.
이 해양에너지는 바다의 조석·조류·파도·해수온도차 등을 활용해
전기나 열을 생산하는 기술로 조력 에너지, 조류 에너지, 파력 에너지,
해수온도차 에너지 등이 있어요.
조력 발전은 조석간만의 차가 큰 곳에 방조제를 설치한 후
방조제 내외의 수위차를 이용해 전기를 얻는 발전 방식인데요.
수력발전과 같이 바닷물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 힘으
터빈을 돌려 전기를 만들어요.
경기도에는 2011년부터 운영하고 있는 시화호 조력 발전소가 있는데요.
전 세계에서 가장 큰 조력 발전소예요!
연간 전력 에너지 생산량은 5억 5,270만kWh로
연간 50만 명이 사용할 수 있는 전기가 생산되고 있어요.
조류 발전은 해수가 빠른 곳의 조류를 이용해
그 힘으로 터빈을 돌려 전기를 만드는 방식인데요.
큰 바람개비가 인상적인 풍력 발전기가
바다 속에 있다고 생각하면 이해가 쉬울 거에요.
빠른 물살의 힘을 그대로 이용하는 조류 발전은
회전 터빈의 설치 형태가 무엇보다 중요한데요.
터빈을 물의 흐름 방향과 수직으로 설치하는 수직축 조류발전시스템과
수평으로 설치하는 수평축 조류발전시스템으로 구분할 수 있어요.
수평축 방식은 유속이 느린 곳에서도 운영이 가능한 장점이 있고
수직축 방식은 구조가 간단해서 수평축 방식보다 안정적이며
유지와 보수도 유리해요.
조류발전은 빠른 물살을 이용하기 때문에 날씨나 계절의 영향을 거의 받지 않고
또 계획적인 전력 생산이 가능한 장점이 있는데요.
우리나라는 일찍이 조류 발전의 장점과 필요성을 인식하고
실용화를 위한 기술 개발에 집중!
2009년부터 이순신 장군의 명량대첩 현장인 진도 앞바다 울들목에서
조류 발전소를 시험 운영하고 있어요.
아직은 생산 전기량이 많지는 않지만 2030년에는
700MW 정도는 될 거라고 하니 기대가 큽니다.
다음은 파도를 이용하는 파력 에너지입니다
삼면이 바다인 우리나라에서 빼놓을 수 없는 자원인데요.
바다 위에 부표처럼 보이기도 하는 가동물체형 파력발전은
파도의 운동에너지를 직접 전기에너지로 전환하는 방식으로
파력발전에서 역사가 가장 오래된 분야이기도 해요.
가동물체형 파력 발전은 에너지는 많이 얻을 수 있지만
거센 파도에 언제나 노출되어 있어 내구성이 중요합니다.
얼핏 보면 바다에 설치 된 작은 댐이나 방파제처럼 보이기도 하는
진동수주형은 개방구에 드나드는 파도의 운동을 통해 전기를 만드는 방식인데요.
유지관리가 수월하고 상대적으로 내구성이 좋아
세계적으로 적용한 사례가 많다고 합니다.
우리나라에서는 큰 파도가 많이 치는 동해와 제주도 해역이
파력 발전에 적합하다고 하는데요.
큰 파도를 위해선 강한 바람이 필요한 만큼 풍력 발전과의
콜라보를 기대해 봐도 좋겠죠?
둘을 함께 운영하며 경제적인 측면은 물론 발전도 효율적으로 운영할 수 있어서
유럽에서는 이미 여러 형태의 장치가 개발되고 있다고 합니다.
마지막으로 해수온도차 에너지를 알아볼까요?
우리나라 동해바다에는 연중 2℃ 이하의 차가운 해양심층수가 존재합니다.
아주 얼음처럼 차가운 냉열 에너지인데요.
이 냉열 에너지를 이용해 전기를 만들 수 있어요.
석탄으로 물을 끓여 수증기로 증기 터빈을 돌리는 화력 발전처럼
저온에서 기체가 되는 작동유체를 따뜻한 해양표층수로 데워 가스를 만들고
터빈을 돌려 전기를 만들어요.
그리고 터빈을 돌리고 나온 가스를
차가운 해양심층수로 다시 액화시키는 과정을 반복하며 에너지를 생산해요.
정말 기발하죠?
삼면이 바다인 대한민국, 그리고 바다를 활용한 해양에너지!
엄청난 상승효과가 기대되지 않나요?
아낌없이 주는 우리의 바다! 이제 전기를 사용할 때도 바다를 기억해 주세요
똑똑한 바다. 오늘은 바다가 주는 청정에너지 해양에너지에 대해 알아봤는데요.
여러분의 바다에 대한 궁금증을 댓글로 달아주세요.
해수부가 답합니다. 구독과 추천 꾸욱!
해양온도차발전을 아시나요?
바닷물은 수심에 따라 온도차이가 나는데 이를 이용한 에너지발전 방식이 있어요. 해양온도차발전인데요. 해양온도차발전방식에 대하여 알아볼까요?
‣ 해양온도차발전
해양온도차발전은 수심의 온도차이에 따른 발전방식이에요. 열대지역의 경우 해수면의 온도가 20도씨가 넘지만 해수면에서 500~,1000미터 정도의 심해에서는 온도가 4도씨로 거의 변하지 않아요. 이러한 표층수와 심층수의 온도차로부터 프레온과 같은 저온 비등 냉매를 이용하여 발전하게 됩니다.
<출처: 한국해양연구원>
발전원리는 다음과 같아요. 가열된 바닷물을 파이프라인으로 끌어 증기를 만드는 장치에 보내면 뜨거운 바닷물이 끓는점이 낮은 암모니아 또는 프로필렌을 증기로 만들고 이 증기의 힘으로 터빈을 돌려 발전을 하게 됩니다. 사용한 증기는 심해의 찬 바닷물로 냉각하여 다시 유체로 만들어 계속 사용할 수 있게 됩니다.
해양온도차 발전의 장점은 에너지공급원이 무한하고, 이산화탄소를 발생시키지는 않는 청정 자연에너지입니다. 또한 주•야 구별없이 전력생산이 가능한 안정적인 에너지원입니다. 그리고 특별한 저장시설이 필요없으며 계절적인 변동을 사전에 감안해 계획적인 발전이 가능하다는 것입니다. 단점은 발전설비를 바닷물의 부식에 영향받지 않는 재료로 만들어야 합니다. 또 바다생물로 인한 오염을 미리 막을 수 있는 대책도 필요합니다.
현재 미국과 일본, 프랑스는 해양온도차 발전소를 건설해 운영중에 있습니다. 하지만 아직 우리나라의 경우는 2000년 인하대학교, 제주대학교 및 한국해양연구원이 공동으로 수행한 20kW급 해양온도차 발전이 유일하다고 합니다.
해양에너지는 무한하고 신재생에너지의 단점인 저장문제과 주야를 가리지 않는다는 점에서 많은 장점을 가지고 있습니다. 조력, 파력발전도 있지만 최근 염분차발전을 위한 기술에 성공해서 상용화를 목표로 한다고 합니다.(한국에너지공단 블로그: 바닷물이 미래 에너지의 희망이다.) 마찬가지로 해양온도차 발전도 기술개발을 통하여 상용화될 수 있기를 기대해봅니다.
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