우리에게 꼭 필요한 전기! KEPCO(한국전력) 탐방!

전기는 국산이지만 원료는 수입입니다. 학교 앞 벽에 쓰여 있는 글이다. 에너지 소비량이 많아지는 여름이 왔다. 2010년 7월 5일, 우리를 시원하게 해주는 전기 그것의 원료 전력을 연구하는 대전의 KEPCO로(한국전력연구원) 푸른누리 기자들이 취재를 나갔다. 기원전 600년 탈레스가 마찰전기를 발견해서, 우리나라에는 1887년 경복궁 건천궁에서 시작 되었고. 1995년 해외 전력사업에 진출하였고, 2009년에는 UAE에 한국형 원전 수출의 꿈을 이루기까지 대한민국의 전력 발전은 KAPCO와 함께 했다. 우리 생활에 없어서는 안될 전기! 하지만 잘못 사용하면 위험하기도 한 우리의 전기! 전기의 실체를 알아보았다

전기는 요금일까? 세금일까? (답 : 요금이다)

그 이유는 세금은 의무적으로 내야 하지만 요금은 사용량에 따라 다르게 내는 돈이다. 전기를 쓰지 않으면 전기요금은 당연히 나오지 않는다. 전기를 절약하면 요금도 적게 낼 수 있고(아낀 돈으로 보고 싶은 책사고) 전력량도 비축할 수 있어서 일석이조다.

7월 5일 2시 35분경, 나는 엄마와 함께 전력연구원 정문에 도착했다. 나는 의자에 앉아서<신나는 전기여행>책을 읽다가 이윽고 3시부터 오늘의 일정과 함께 KEPCO를 홍보하는 동영상이 방송되었고, 잠시 후 박사님의 강의를 들었다. 중간 중간 퀴즈까지 내시고 답을 맞춘 기자들에게는 격려의 박수와 함께 예쁜 수첩과 목캔디 등 작은 상품까지 주시면서, 내용을 너무 재미있고 알기 쉽게 설명해 주셔서 전기와 전력에 관한 궁금증을 모두 풀 수 있었다. 발전(전기를 만드는 일)의 종류는 수력 발전, 화력 발전, 원자력 발전이 대표적이지만 최근 화력 발전의 주축이 되는 화석 연료가 부족해지면서 신재생 에너지인 풍력 발전, 조력 발전, 태양광 발전, 파력 발전, 소수력 발전, 연료전지, 바이오매스 등이 새로운 에너지 자원으로 떠오르고 있다. 그럼 우리를 돕기도 하고 뒤를 찌르기도 하는 전기에 대하여 알아보자.

전기의 실체는 전류, 전압, 저항 세가지로 나누어 지는데 강에 물이 흐르는 것과 같이 전선으로 흐르는 전기의 양을 나타내며, 보통 암페어(A)라는 단위를 사용하는 전류와 두 점간의 전위치를 말하며 전류를 흐르게 하는 힘으로 폭포의 높이에 비유되는 전압이 있다. 전압이 높을수록 흐르는 전기의 힘이 강해지고, 볼트(V)라는 단위를 사용한다. 그리고 저항은 전기의 흐름을 방해하는 요소를 말한다. 저항이 작은 물체를 도체라 하고, 저항이 큰 물체를 부도체라고 한다. 이 두 물체의 중간은 반도체라고 부른다. 도체는 전기가 잘 통하고, 부도체는 전기가 통하지 않는다. 도체로는 철이나 금속 등이 있고, 부도체는 나무, 고무, 플라스틱 등이 있다. 이렇게 전기 삼형제가 서로 작용해서 발전을 하고 우리들이 살아가는데 커다란 도움을 주는 전기가 생산된다고 한다.

전기를 만들어내려면 터빈과 전자식의 회전이 필요하고 터빈은 회전날개와 회전축으로 구성되는데, 수력, 풍력, 원자력, 태양력, 화력 등의 에너지를 이용한다. 이럴게 이용되는 에너지의 재료가 달라서 수력발전, 화력발전, 원자력 발전이라고 부른다고 한다. 터빈이 회전하면서 발전기 안의 전자석으로 된 원통이 돌게 되고, 그 동안 발전기 안에서는 양극과 음극이 계속 바뀌어서 전류가 흐르게 된다. 참고로, 우리나라 발전소의 비율은 원자력 발전이 40%, 화력발전이 37%, 수력발전이 약 10%, 신재생 에너지의 맏형 : 태양광 발전, 풍력 발전과 신재생 에너지의 막내들 조력 발전, 파력 발전, 소수력 발전 그리고 신재생 에너지의 갓난아기 연료전지 등이 나머지를 차지하고 있다. 현재 우리나라 원자력발전소는 모두 20기로 세계 6위의 규모이지만 , 앞으로 원자력 발전의 비율이 점점 늘어 날 예정이다.

이렇게 우리생활의 필수품인 전기도 큰 위험에 처할 수 있다. 생활 속의 전기 누전 과 감전, 화재의 위험도 있어서 항상 누전차단기를 점검하고 문어발 전선 사용은 하지 말아야 한다. 다음은 전기가 어떻게 만들어지는지 알아 보았다.

전기를 생산하는 방식은 여러 가지이다. 우리나라 발전소의 비율은 원자력 40%, 화력 37%, 수력 약 10%, 태양력, 풍력, 조력 발 발전 등이 있다. 화력 발전은 석탄이나 석유, 가스를 원료로 하여 보일러에서 물을 끓인 수증기의 힘으로 터빈을 돌려서 전기를 생산하는 방식이고 원자력 발전은 원자로 안에서 우라늄이 핵분열을 일으킬 때 생기는 열으로 만들어진 증기의 힘으로 터빈을 돌려 전기를 생산한다. 그리고 수력 반전은 댐을 만든 뒤 수로를 통해 낮은 곳으로 떨어지는 물의 힘으로 수차를 돌려 전기를 생산하는 방식으로 높은 폭포에서 아래로 물이 떨어질때 생기는 힘을 생각하면 된다. 이 외에도 대한민국 전력사용량의 일부분을 생산하는 방식으로는 태양빛을 이용하는 태양광 발전, 바다의 밀물과 썰물을 이용한 조력 발전, 파도의 힘으로 전기를 만드는 파력 발전, 바람의 힘을 이용하는 풍력 발전 등이 있다고 한다.

원자력 발전과 원자폭탄의 차이점은 과연 무엇일까?

종류	사용하는 우라늄의 성질	우라늄 235	우라늄 238
원자력 발전	저농축 우라늄	약 4%	96%
원자폭탄	고농축 우라늄	약 95%	5%

원자력 발전의 원리는 우라늄(원자번호 92번-양성자 92개, 중성자 146개)에 중성자 알갱이를 쏘고, 중성자가 우라늄을 둘로 쪼개면서 자신도 둘로 나누어진다. 이렇게 계속 두 배씩 늘어나면서 우라늄을 쪼개고이런 반응을 핵분열이라고 한다. 연속적으로 일어나는 연쇄반응이 아주 빠르면 원자폭탄, 비교적 느리면 원자력 발전이 된다고 한다.

신재생 에너지 중 태양광 발전은 태양광선의 파동 성질을 이용 하는 것으로 태양광으로 광전효과(빛의 입자성을 이용한 현상으로 금속 같은 물질에 일정한 진동수 이상의 빛을 비추었을 때, 물질의 표면에서 전자가 튀어나오는 현상)에 의해 전기를 발전하는 태양전지를 이용한 발전 방식이고, 풍력 발전은 풍력 터빈을 이용해서 바람을 전력으로 바꾸는 일이고 조력 발전 조수 간만(간조와 만조)의 수위차로부터 위치에너지를 운동에너지로 바꾸어 전기에너지로 전환하는 발전방식이다. 또 파력 발전은 파도의 상하운동 에너지를 이용해서 동력을 얻어 발전하는 방법이고 소수력 발전은 화력발전소 냉각수로 사용된 바닷물과 조수간만의 차를 이용한 소규모발전. 빠른 유속을 가진 냉각수가 방류되는 지점에 댐을 만든 뒤, 떨어지는 낙차를 이용하여 수차를 돌려 전기를 생산한다, 마지막으로 우리가 잘 알지 못하는 연료전지는 연료의 산화에 의해서 생기는 화학에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 것이라고 한다.

4시 10분에 특강이 끝났고, 이제 실험실로 향했다. 첫 번째 로봇 실험실에서는 여러 가지 신기한 로봇에 관한 동영상 여러 개를 보았다. 그 중에는 사람 다리가 들어가 있는 것 같은 전투 수송용 로봇과 우리의 강력한 경쟁자인 일본의 아시모(ASIMO)로봇, 너무 귀엽다고 강아지처럼 생각했던 치료용 물개 로봇까지, 별별 로봇이 다 있었고, 벌레처럼 나무를 한달음에 올라가는 로봇과, 거미처럼 조금씩 올라가면서 제품의 상태를 점검하는 로봇도 있었다.

두 번째 실험실은 좀 작았는데, 초전도체 실험실이었다. 설명을 듣고 있는데, 다른 기자들이 자꾸 플래시를 터트리는 바람에 선생님께서 눈이 아프다고 하시기도 했다. 보통 자석은 다른 극끼리는 잡아당기고, 같은 극끼리는 밀어내지만, 매우 낮은 온도에서 전기저항이 0에 가까워지는 초전도현상이 나타나는 도체인 초전도체는 밀어내지도 않고 당기지도 않는다. 이 원리로 자기부상열차와 비슷한 실험을 했다. 먼저 책상 구석에 있는 지구본은 줄에 매달려 있지도 않으면서 공중에 떠 있었다. 보통 자석은 다른 극끼리는 잡아당기고, 같은 극끼리는 밀어내지만, 매우 낮은 온도에서 전기저항이 0에 가까워지는 초전도현상이 나타나는 도체인 초전도체는 밀어내지도 않고 당기지도 않는다.

그리고 공기 중에 떠서 빠른 속도로 움직이는 실험을 했다. 먼저 영하 196도나 되는 액체질소를 거미처럼 생긴 로봇의 구멍에 계속 부었다. 그리고 나서 3분쯤 지나자 선생님께서는 로봇을 살짝 미셨고, 그 순간 특별한 막대 위에서 로봇이 공중에 떠서 빠른 속도로 움직였고, 막대의 끝까지 가면 방향을 바꾸었다. 그것은 자석의 극이 바뀌었기 때문이라고 하셨다. 마지막에 액체 질소를 부은 뒤에 밀어 보았더니 씩씩하게 달리는 듯 보였다. 이제 조금이나마 KTX의 원리를 알 것 같았다. 초전도체 실험실에 오기 전까지는 빗방울이 한두 방울 정도 떨어졌지만, 나올 때는 언제 그랬냐는 듯이 눈이 부시기만 했다.

세 번째 실험실은 내가 좋아하는 위성통신 실험실이었다. 연구실 안으로 들어가 보니 컴퓨터가 너무 많았고, 위쪽 벽에는 뉴욕, LA, 모스크바, 서울, 베를린 등 주요도시의 현재시각이 있는 시계가 있었다.

마지막 실험실까지 거친 후에는 샛길을 따라 다시 대회의실로 향했고 전력연구원 탐방이 끝났다. "알찬 내용으로 뜻깊은 경험을 하게 도와주신 차윤선 담당 선생님과 안영모 차장님 맛있는 음료수와 사탕 그리고 준비해 주신 손전등 선물과 수첩, 특히 아무나 들어 갈 수 없는 실헐실에서 자기부상열차 모의실험까지 정말 정말 감사합니다. 그리고 엄마들이 마시는 1,000원짜리 커피 한 잔을 사지 않고 아껴서 아프리카에 보내 주면 아프리카 어린이 한 명이 하루 동안 먹을 수 있다고 하시면서, 먼훗날 우리가 자라서 훌륭한 인물이 되어서 돈을 많이 벌게 되면 잘 살지 못하는 이웃들이나 아프리카 주민들에게 나누어 주어서 은혜를 베풀라고도 하셨던 선생님 말씀을 꼭 기억하겠습니다. 눈에 보이지 않아서 아무 생각없이 낭비했던 우리의 자원 전력을 아껴쓰겠습니다. 전기는 편리하지만 늘 아껴쓰고 조심해서 써야 할 자원이라는 것을 알았습니다. 이번 여름에는 에어컨 대신 선풍기로, 선풍기 대신 부채나 차가운 물에 세수하기로 대한민국의 낭비되는 전력을 푸른누리가 앞장서서 막아보겠습니다." 1962년에 세워진 KEPCO는 아시아 최초로 송전선로 건설하였고,2009년 UAE 한국형 원전 수출역사를 이루었고,총매출 85억 원, 해외매출 27억 원이라는 큰 일을 하고 있는 자랑스러운 대한민국 KEPCO 파이팅! 푸른누리 파이팅!

- 참고자료 : KEPCO 홍보자료 신나는 전기여행

황승범 기자 (대전서원초등학교 / 4학년)

이예은 동학중학교 / 2학년 2010-07-20 21:27:02 | 자세한 기사 잘 읽었습니다~ 김세경 서울백석중학교 / 1학년 2010-07-23 17:39:04 | 황승범기자님 자세하고 정리 잘 된 멋진 기사 잘 읽었습니다.수고 많으셨습니다. 정고은 용수중학교 / 1학년 2010-07-23 18:14:41 | 좋은 기사 잘 읽었습니다.