21세기 초부터 지속 가능한 발전은 전 세계 국가들의 주요 관심사였습니다. 과학자들 또한 인류의 이익을 위해 더 많은 천연자원을 합리적이고 효율적으로 활용하는 방법을 연구하기 위해 노력해 왔습니다.
예를 들어, 풍력 발전과 다른 기술이 점차 전통적인 화력 발전을 대체해 왔습니다.
그렇다면 중국의 수력 발전 기술은 현재 어느 단계까지 발전했을까요? 세계 수준은 어느 정도일까요? 수력 발전의 의미는 무엇일까요? 많은 사람들이 이해하지 못할 수도 있습니다. 이는 단지 천연자원의 활용에 불과합니다. 과연 그렇게 큰 영향을 미칠 수 있을까요? 이 점에 대해서는 수력 발전의 기원부터 살펴보겠습니다.
수력 발전의 기원
사실, 인류 발전의 역사를 면밀히 살펴보면, 지금까지 모든 인류 발전이 자원을 중심으로 이루어져 왔다는 것을 알게 될 것입니다. 특히 1차 산업혁명과 2차 산업혁명 시기에 석탄 자원과 석유 자원의 등장은 인류 발전 과정을 크게 가속화했습니다.
안타깝게도 이 두 자원은 인간 사회에 큰 도움을 주지만, 동시에 많은 단점도 가지고 있습니다. 재생 불가능한 특성 외에도 환경에 미치는 영향은 인간 개발 연구를 항상 어렵게 만드는 중요한 문제였습니다. 이러한 상황에 직면하여 과학자들은 이 두 자원을 대체할 수 있는 새로운 에너지원을 모색하는 동시에 더욱 과학적이고 효과적인 방법을 연구하고 있습니다.
더욱이, 시간이 흐르고 발전함에 따라 과학자들은 인간이 물리적, 화학적 방법을 통해 에너지를 활용할 수 있다고 믿습니다. 에너지를 활용할 수 있을까요? 바로 이러한 배경에서 수력, 풍력, 지열, 태양열 에너지가 사람들의 시야에 들어오게 되었습니다.
다른 천연자원에 비해 수력 발전은 사실 훨씬 이전 시대로 거슬러 올라갑니다. 중국 역사에서 여러 차례 등장했던 수차(水車)를 예로 들어 보겠습니다. 이 장치의 등장은 인간이 수자원을 적극적으로 활용했음을 보여주는 사례입니다. 사람들은 물의 힘을 활용함으로써 이 에너지를 다른 형태로 변환할 수 있습니다.
이후 1930년대에 이르러 수동 전자기 기계가 공식적으로 인간의 시야에 들어오면서, 과학자들은 전자기 기계를 사람의 도움 없이도 정상적으로 작동시킬 방법을 고민하기 시작했습니다. 그러나 당시 과학자들은 물의 운동 에너지와 전자기 기계에 필요한 운동 에너지를 연결하지 못했고, 이로 인해 수력 발전의 도래가 오랫동안 지연되었습니다.
1878년까지, 윌리엄 암스트롱이라는 영국인은 자신의 전문 지식과 부를 활용하여 마침내 가정용 최초의 수력 발전기를 개발했습니다. 윌리엄은 이 기계를 사용하여 천재처럼 집 안의 불을 밝혔습니다.
이후 점점 더 많은 사람들이 수력 발전과 수자원을 동력원으로 활용하여 전기를 생산하고 전기 에너지를 기계적 운동 에너지로 변환하려는 시도를 하게 되었으며, 이는 오랫동안 사회 발전의 주요 주제가 되어 왔습니다. 오늘날 수력 발전은 세계에서 가장 주목받는 자연 에너지 생산 방식 중 하나가 되었습니다. 다른 모든 발전 방식과 비교했을 때, 수력 발전이 제공하는 전기는 놀라울 정도로 풍부합니다.
중국 수력발전의 발전과 현황
우리나라로 돌아와 보면, 수력 발전은 사실 매우 늦게 등장했습니다. 1882년, 에디슨은 자신의 지혜로 세계 최초의 상업용 수력 발전 시스템을 구축했고, 중국의 수력 발전은 1912년에 처음 시작되었습니다. 더 중요한 것은 당시 윈난성 쿤밍에 스룽바 수력 발전소가 독일 기술만으로 건설되었고, 중국은 인력만 파견하여 지원했습니다.
이후 중국은 전국 각지에 다양한 수력 발전소를 건설하기 위해 노력했지만, 주된 목적은 여전히 상업적 발전이었습니다. 더욱이 당시 국내 정세의 영향으로 수력 발전 기술과 기계 장비는 해외에서 수입할 수밖에 없었고, 이로 인해 중국의 수력 발전은 세계 일부 선진국에 비해 항상 뒤처지는 결과를 초래했습니다.
다행히도 1949년 신중국 수립 당시 중국은 수력 발전을 매우 중시했습니다. 특히 다른 나라에 비해 중국은 광활한 국토와 독특한 수력 자원을 보유하고 있어 수력 발전에 있어 분명 유리한 위치를 점하고 있습니다.
모든 강이 수력 발전의 동력원이 될 수 있는 것은 아니라는 점을 알아야 합니다. 만약 거대한 물방울이 없다면, 하천에 인공적으로 물방울을 만들어야 할 것입니다. 하지만 이렇게 하면 많은 인력과 자원이 소모될 뿐만 아니라 수력 발전의 최종 효과도 크게 저하됩니다.
하지만 우리나라는 다릅니다. 중국에는 양쯔강, 황하, 란창강, 누강 등 세계 각국의 수력 발전량 차이가 매우 큽니다. 따라서 수력 발전소를 건설할 때는 적절한 지역을 선정하고 그에 맞춰 조정하기만 하면 됩니다.
1950년대부터 1960년대까지 중국 수력 발전의 주요 목표는 기존 수력 발전소의 유지 보수를 기반으로 새로운 수력 발전소를 건설하는 것이었습니다. 1960년대와 1970년대에 수력 발전이 성숙해지면서 중국은 더 많은 수력 발전소를 독자적으로 건설하고 여러 하천을 더욱 개발하기 시작했습니다.
개혁개방 이후 중국은 수력 발전 투자를 다시 확대할 것입니다. 이전 수력 발전소에 비해 중국은 발전 용량이 더 크고 민생 서비스도 더 나은 대규모 수력 발전소 건설을 추진하기 시작했습니다. 1990년대에는 싼샤댐 건설이 공식 시작되어 15년 만에 세계 최대 규모의 수력 발전소가 되었습니다. 이는 중국의 인프라 건설과 강력한 국력을 가장 잘 보여주는 사례입니다.
싼샤댐 건설은 중국의 수력 발전 기술이 세계 최고 수준에 도달했음을 입증하기에 충분합니다. 싼샤댐을 제외하더라도 중국의 수력 발전은 전 세계 수력 발전량의 41%를 차지합니다. 수많은 관련 수력 기술 중에서도 중국 과학자들은 가장 어려운 문제들을 극복해 왔습니다.
더욱이 전력 자원 활용 측면에서도 중국 수력 발전 산업의 우수성을 입증하기에 충분합니다. 데이터에 따르면 중국은 세계 어느 나라보다 정전 발생 확률과 지속 시간이 훨씬 짧습니다. 이러한 상황의 주된 이유는 중국 수력 발전 인프라의 견고성과 안전성입니다.
수력 발전의 중요성
수력 발전이 사람들에게 주는 도움을 모두가 깊이 이해하고 있다고 생각합니다. 간단한 예로, 지금 당장 전 세계의 수력 발전이 사라진다고 가정해 보면, 전 세계 절반 이상의 지역에 전기가 전혀 공급되지 않게 될 것입니다.
하지만 많은 사람들은 수력 발전이 인류에게 큰 도움이 되지만, 과연 수력 발전을 계속 개발해야 하는지 여전히 이해하지 못하고 있습니다. 롭 누르에 건설된 수력 발전소의 무모한 건설을 예로 들어 보겠습니다. 지속적인 폐쇄로 인해 일부 강이 말라 죽고 사라졌습니다.
사실, 롭 누르 주변 강이 사라진 주된 이유는 지난 세기 동안 사람들이 수자원을 과도하게 사용한 데 기인하며, 이는 수력 발전 자체와는 무관합니다. 수력 발전의 중요성은 인류에게 충분한 전기를 공급하는 데에만 국한되지 않습니다. 농업 관개, 홍수 조절 및 저수, 해운과 마찬가지로 이 모든 것은 수력 공학의 도움에 의존합니다.
삼협댐의 도움과 수자원의 중앙집중적 통합이 없었다면 주변 농업은 여전히 원시적이고 비효율적인 상태로 발전했을 것이라고 상상해 보십시오. 오늘날의 농업 발전과 비교하면 삼협 인근 수자원은 "낭비"될 것입니다.
홍수 조절 및 저수 측면에서도 삼협댐은 주민들에게 큰 도움을 주었습니다. 삼협댐이 움직이지 않는 한 주변 주민들은 홍수 걱정을 할 필요가 없습니다. 충분한 전력과 풍부한 수자원을 누리는 동시에 생활 자원에 대한 안심을 제공할 수 있습니다.
수력 발전은 그 자체로 수자원의 합리적 활용입니다. 자연의 재생 가능 자원 중 하나이자, 인적 자원 활용에 가장 효율적인 에너지원 중 하나이기도 합니다. 수력 발전은 분명 인간의 상상을 뛰어넘을 것입니다.
재생 에너지의 미래
석유와 석탄 자원의 단점이 점차 부각됨에 따라, 천연자원 활용은 오늘날 발전의 주요 주제가 되었습니다. 특히 과거 화석 연료 발전소는 적은 전력을 생산하기 위해 많은 자원을 소모했지만, 필연적으로 주변 환경에 심각한 오염을 초래했습니다. 이로 인해 화석 연료 발전소는 역사적 단계에서 퇴출될 수밖에 없었습니다.
이러한 상황에서 수력 발전과 동일한 풍력 및 지열 발전과 같은 새로운 발전 방식은 오늘날 그리고 오랫동안 전 세계 국가들의 주요 연구 방향이 되어 왔습니다. 모든 국가는 지속 가능한 재생 에너지 자원이 인류에게 제공할 수 있는 막대한 도움을 기대하고 있습니다.
그러나 현재 상황을 고려하면 수력 발전은 여전히 재생에너지원 중 1위를 차지하고 있습니다. 이는 한편으로는 풍력 발전과 같은 발전 기술의 미숙함과 자원의 종합 이용률이 상대적으로 낮기 때문입니다. 다른 한편으로는 수력 발전은 감소할 수밖에 없으며, 통제 불가능한 수많은 자연환경의 영향을 받지 않을 것입니다.
따라서 재생에너지의 지속 가능한 발전을 향한 길은 멀고 험난하며, 사람들은 여전히 이 문제에 맞서 싸울 충분한 인내심을 가져야 합니다. 그래야만 이전에 훼손된 자연환경을 점진적으로 복원할 수 있습니다.
인류 발전의 역사를 돌이켜보면, 자원의 사용은 인류에게 상상을 초월하는 도움을 가져다주었습니다. 어쩌면 과거의 발전 과정에서 우리는 많은 실수를 저질렀고 자연에 큰 피해를 입혔을지도 모릅니다. 하지만 오늘날 이 모든 것이 점차 바뀌고 있으며, 재생에너지의 발전 전망은 분명 밝습니다.
더 중요한 것은, 점점 더 많은 기술적 난제가 극복됨에 따라 사람들의 자원 활용도가 점차 향상되고 있다는 것입니다. 풍력 발전을 예로 들면, 많은 사람들이 다양한 재료를 사용하여 수많은 풍력 터빈 모델을 제작해 온 것으로 알려져 있지만, 미래의 풍력 발전이 진동을 통해 전기를 생산할 수 있을 것이라는 사실을 아는 사람은 거의 없습니다.
물론 수력 발전에 단점이 없다고 말하는 것은 비현실적입니다. 수력 발전소를 건설할 때는 대규모 토목 공사와 콘크리트 투자가 불가피합니다. 대규모 홍수가 발생하면 각국은 막대한 이주 비용을 부담해야 합니다.
더욱 중요한 것은, 수력 발전소 건설이 실패할 경우 하류 지역과 기반 시설에 미치는 영향은 상상을 초월할 것이라는 점입니다. 따라서 수력 발전소 건설 전에 엔지니어링 설계 및 시공의 안전성과 사고 대비 비상 계획을 철저히 수립해야 합니다. 그래야만 수력 발전소가 진정으로 인류에게 이로운 기반 시설 프로젝트가 될 수 있습니다.
요약하자면, 지속 가능한 발전의 미래는 기대할 만한 가치가 있으며, 핵심은 인간이 충분한 시간과 에너지를 투자할 의지가 있느냐에 달려 있습니다. 수력 발전 분야에서 인류는 큰 성공을 거두었으며, 다음 단계는 다른 천연자원의 활용도를 점진적으로 개선하는 것입니다.
게시 시간: 2023년 4월 23일
