원자력과 유연탄화력발전소는 기술 특성상 24시간 연속 가동 탓에 전력 수요가 적은 심야 시간에는 전기에너지 여분이 남는다. 이러한 잉여전력 활용을 위해 양수발전소 건설이 시작됐다.
양수발전은 잉여전력을 사용해 하부댐 물을 높은 곳에 있는 상부댐으로 끌어올려 저장한 후 전력수요 변동에 따라 상부댐 물을 하부댐으로 낙하시켜 전기를 생산하는 발전 방식이다.
현재 국내에는 산청을 비롯해 청평ㆍ삼랑진ㆍ청송ㆍ무주ㆍ양양ㆍ예천 등 7곳의 양수발전소가 있다. 총 설비용량 470만㎾. 원자력발전소 5기 용량과 맞먹는 수준이다.
양수발전은 국내 전체 발전 설비용량의 5.7%를 차지하고 있으며 여름ㆍ겨울철 전력수요 절정 때 예비전력의 마지막 보루로 매우 중요한 역할을 담당하고 있다.
한국수력원자력(주) 산청 양수발전소는 모두 6천244여억 원의 사업비로 1995년 2월 착공해 무려 6년 10개월의 공사기간을 거쳐 2001년 11월 완공, 연평균 5억 7천만㎾의 전력을 생산하고 있다.
안전을 최고 가치로 전력 안정의 파수꾼 역할을 다하는 산청 양수발전소. 전력위기 극복에 빈틈없이 대처하고 산업발전의 원동력이 되는 전기에너지 품질과 신뢰도 향상에 온 힘을 다하고 있다.
우리나라 국립공원 제1호인 지리산 자락에 있는 산청군 시천면 소재지를 지나 덕천강을 따라 10여 분 달려가면 둥근 아치형의 산청 양수발전소 홍보관과 아름다운 공원이 한눈에 들어온다.
지리산 탐방객과 청학동 관광객이 필수코스로 들른다는 발전소 홍보관. 아름다운 공원으로도 손색이 없을 만큼 깨끗하게 조성된 조경과 함께 어우러진 친환경 태양광 발전을 비롯한 넓은 주차장은 이곳을 찾는 방문객 규모를 가늠할 수 있었다.
홍보관은 9천여㎡ 터에 최근 새롭게 단장한 전시실, 3D 영상관, 체험관, 지역관 등을 갖추고 있다. 특히 양수발전 원리를 쉽게 설명한 양수발전기 모형과 산청 양수발전소 전경 모형은 가족단위 방문객에게 더 없는 인기 코스다.
산청 양수발전소는 70만㎾(35만㎾×2기) 설비용량을 자랑한다. 청평 40만㎾, 청송ㆍ삼랑진ㆍ무주 60만㎾, 예천 80만㎾, 양양 100만㎾ 등 7개 양수발전소 중 단위 호기당 용량 크기가 두 번째로 큰 양수발전소다.
이 발전소는 시천면 내대리에 속한 하부댐과 반천리에 걸쳐있는 상부댐, 지하발전소로 구성된다. 전력 수요가 적은 심야에 하부댐 물을 상부댐에 끌어올려 저장한 후 수요가 급증하는 시간대에 물을 떨어뜨려 지하발전기를 가동한다.
홍보관에서 차를 타고 5분 정도 올라가면 발전용으로는 처음으로 콘크리트 표면 차수벽식 석괴댐 공법으로 건설, 기존 댐보다 건설비가 적게 들어 경제성이 높고 기상 영향을 적게 받는 하부댐(산청호)이 눈에 들어왔다.
하부댐 저수량은 무려 640만t, 댐 높이 71m, 길이도 286m. 많은 비 탓에 지리산 곳곳에 있는 다량의 쓰레기가 내려와도 깨끗하게 치워 하부댐 하류 하천인 시천천 오염원 사전 제거 등 수질관리 역할도 톡톡히 하고 있다.
특히 하부댐 상류지역에서 발생하는 퇴적물 유입을 막기 위한 수중보가 설치돼 있고 하부댐에 어류 산란장소를 제공하는 등 생태보전을 위한 노력도 아끼지 않고 있다.
이곳에서 모인 물은 야간에 양수기를 통해 430여m 이상 높은 상부댐으로 운반된다. 상부댐(고운호)은 원래 하동으로 돌아가야 하지만 하동으로 이어지는 터널 완공으로 30여 분도 안 돼 도착했다.
하부댐인 산청호에서 끌어올려 조성된 인공호수는 인근 하동 청학동을 찾는 관광객의 필수코스라고 할 만큼 웅장한 모습에 가슴이 탁 터일 정도다.
다시 차에 올라 발전소 본관 옆 진입터널로 들어서 680여m 이동하면 지하발전소가 모습을 드러냈다. 마치 지하요새를 방불케 했다. 비로소 발전소에 와 있다는 것이 실감 났다.
헬멧을 착용하고 들어서자 발전기들이 맹렬하게 돌아가고 있었다. 이곳에는 분당 360번 회전을 하는 35만㎾급 발전기 2대가 설치돼 있다.
이곳 발전기는 전동기 역할을 동시에 수행하는 터빈 펌프다. 시계방향으로 돌면 전기를 생산하고 반대로 돌면 하부댐 물을 상부로 끌어올리게 된다. 물을 끌어올리는 데 10시간이 소요된다.
이렇게 상부에 저장한 물을 떨어뜨려 발전을 할 수 있는 시간은 최대 8시간. 이곳 발전소는 427m 낙차 한다. 낙차가 클수록 발전효율이 좋아진다.
산청 양수발전소 임외창 홍보차장은 “정지상태에서 최대 출력에 이르기까지 원전은 24시간, 석탄화력 7시간, 복합화력은 1시간 30분이 걸리지만 양수발전은 3분에 불과하다”며 “전력수요가 급증하는 위기상황에서는 비상전력으로서 역할을 톡톡히 해낸다”고 설명했다.
또 그는 “이러한 특징 탓에 고품질 전력 공급의 최종 핵심역할을 수행하는 양수발전을 흔히 전력계통 ‘3분 특공대기조’ 또는 ‘구원투수’라 부르기도 한다”고 귀띔했다.
홍보차장은 “최근 전력사정이 안 좋아 양수발전 이용률이 크게 늘었다”면서 “양수발전은 평소 이용률이 낮아 1대 정도 운전하는데 동시에 2대까지 기동하는 횟수가 증가하고 있다”고 말했다.
돌발 상황 즉각 대응 큰 장점
- 양수발전에 대한 장점과 역할은?
“양수발전은 정지 상태에서 최대 출력에 도달하는 시간이 불과 3분 정도다. 따라서 돌발적인 사고 등으로 갑작스런 부하 변동 때 즉각적으로 대응할 수 있는 것이 가장 큰 장점이다. 또 외부 도움 없이 스스로 신속하게 전력을 생산할 수 있다. 우리나라 전체 전력공급이 중단되면 양수발전소에서 생산된 전력으로 인근 대용량 발전소가 정상 가동할 수 있도록 도와주는 ‘불쏘시개’ 역할을 담당하고 있다.”
- 최근 ‘세월호’ 침몰사고 등으로 안전에 대한 중요성이 더욱 강조된다. 산청 양수발전소 설비 안전 문제는?
“양수발전 기능 중 가장 중요한 것은 안전에 바탕을 둔 전력계통 안정화에 있다. 안전을 최고의 가치로 설비 안전 운영 위해 예방활동 강화하고 전력수급 안정성 확보에 온 힘을 다하고 있다. 특히 상시 설비점검은 매일ㆍ주간ㆍ월간 등으로 세분화해 100% 무결점 설비 운영에 전력하고 있다.”
- 매년 여름철이면 전력수급에 대한 불안과 걱정이 앞선다. 전력수급 ‘3분 특공대기조’인 양수발전소 운영을 위한 각오가 있다면?
“올여름은 빨리 찾아오고 된더위가 심해질 것으로 예측됨에 따라 벌써 전력난에 대한 우려의 목소리가 나오고 있다. 전력계통의 마지막 보루 역할을 담당하는 산청 양수발전소가 제 임무를 차질없이 수행하는 데 온 힘을 다해 전력위기 극복에 힘쓰겠다.”
- 국가 중요시설인 산청 양수발전소의 재해ㆍ재난 위기대응은?
“발전소는 국민에게 필수적인 전기를 생산하는 국가 주요 기간시설로 위기 발생 때 재난 및 안전기본법에 정한 자체 ‘전력분야 위기대응 메뉴얼’에 따라 위기 형태ㆍ단계별 가상 시나리오로 실전 같은 반복훈련을 하고 있다. 또 모든 직원은 위기 발생 때 골든타임(30분) 내 초기대응을 위한 개인별 임무를 숙달하고 있다.”
- 산청 양수발전소가 시천면 등 인근 지역사회 발전을 위해 다양한 사업을 펼쳐 큰 호응을 얻고 있다는 데.
“산청 양수발전소는 건설사업이 처음 시작된 지난 93년도부터 지난해까지 발전소 주변지역 지역지원사업비로 187여억 원을 지원했다. 매년 5억 원씩 주민소득증대사업, 육영사업 등을 통해 지역경제 활성화에 크게 이바지하고 있다. 아울러 소외계층과 장애인시설 방문 봉사활동, 저소득층 주택화재보험 가입지원 등 다양한 사회공헌 프로그램을 통해 지역사회와 함께 발전하는 공기업으로서의 사회적 책무에도 온 힘을 다하고 있다.”
