친환경 에너지 대표 주자 수력 발전과 풍력 발전의 원리

 

 

 

 

 수력 발전소의 원리

 

✅'수력 발전'은 과거 물레방아에서 시작됐으며, 이를 토대로 1878년 프랑스에서 처음 건설됐다. 이후 한반도에서는 1905년에 최초로 건설됐으나, 원자력과 화력 발전소 등에 밀려 개발이 감소했다. 그러나 최근엔 친환경 에너지와 함께 수력 발전의 관심도 증가한 상황

 

✅수력 발전은 물의 흐름을 이용하여 전기 에너지를 생산한다. 자연적인 강이나 하천의 흐름을 이용하기도 하지만, 주로 댐에 건설한 뒤에 쌓인 물의 흐름을 이용한다.

 

✅높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 물이 터빈 등을 거치면서 회전운동을 만들고, 이에 연결된 발전기로 전기 에너지를 생산하는 것

 

(c)한국에너지정보문화재단

 

 

 발전기는 보통 회전자(rotor)와 고정자(stator)로 구성돼 있다.

 

✔️회전자 (Rotor)

 회전자는 발전기 안에서 움직이는 부분으로, 자석이 부착돼 있다. 터빈이나 풍차와 연결되어 운동 에너지를 받아 움직이며, 회전 운동을 하면서 자기장을 만들어낸다.

 

✔️고정자 (Stator)

 고정자는 발전기 안에서 고정되어 있는 부분으로, 회전자를 둘러싼다. 고정자 안에는 회전자 주위로 움직이는 전선 감(코일)이 있는데, 회전자의 자기장이 고정자의 전선 감 주위로 움직이면서 전기가 생성되는 원리다.

(c)turbosquid

 

✅이때 생산되는 전기의 양은 물의 양과 낙차의 곱에 비례한다. 높은 곳에서 많은 물이 떨어질수록 많은 힘을 받아 회전량이 증가할 것이기 때문에 생산량이 증가하는 것

 

✅또한, 수력 발전의 장점은 친환경적이라는 점과 태양광이나 풍력 발전 등이 자연환경의 영향(날이 흐리거나, 바람이 불지 않으면 전력 생산 감소)을 많이 받는 것에 비해 상대적으로 전력 생산에 영향을 받지 않는다는 것이다.

 

 풍력 발전소의 원리

 

✅풍력 발전 역시 수력 발전과 같은 원리이다. 다만, 수력 발전이 물의 흐름을 이용한 것이라면 풍력 발전은 풍차를 이용한 바람의 운동 에너지를 이용한 것이다.

 

✅바람이 풍차를 돌리면, 이로 인해 회전자를 회전시키고 이에 따라 전지가 생산되는 것이다.

풍력 발전소