전공동아리

VOA전기상식

1. 수력발전

수력 발전소란 무엇인가?

수력 발전소란 그림 1과 같이 높은 곳에 있는 물을 낮은 곳으로 유도하여, 물이 떨어지는 힘, 즉 물이 가지고 있는 위치에너지를 운동에너지로 바꿔 수 차를 돌리고, 수차에 연결된 발전기로 발전하여 전기에너지를 일으키는 것을 말한다. 수력 발전소는 일반적으로 험한 산속에 건설되어 전기 소비지에서 멀기 때문에, 송전선이나 댐 등의 건설에 많은 비용과 기간을 필요로 한다.

수력 발전소의 종류

발전에 이용할 수 있는 물의 에너지는 낙차와 유량의 곱이 클수록 더욱 커진 다. 이 낙차를 얻는 방법에 따라 발전소의 형식이 달라진다.
  • 댐식 : 강을 가로질러 높은 댐을 쌓아 물을 저장하고, 이것을 수압이 걸린 터널을 통하여 바로 아래의 발전소로 물을 떨어뜨려 발전한다.
  • 수로식 : 강을 상류에서 막아 취수구를 만들고 물을 수로로 유도한 다음, 본류와의 낙차를 이용하여 발전한다.
  • 댐·수로식 : 댐으로 저장한 물을 수로에 의해 더욱 낙차를 크게 하여 발전 한다.
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양수 발전소란 무엇인가?

양수 발전이란 그림 2과 같이, 수력 발전소의 위와 아래에 저수지를 만들고, 야간에 화력 발전 등에 의한 전기를 사용하여 발전에 이용한 물을 아래의 저 수지에서 퍼올려 놓은 다음, 다음날 주간에 재차 이 물을 방출하는 방법을 말한다. 즉 야간에 발전한 전기를 물의 상태로 저장해 놓고, 주간에 재차 전 기로 바꾸는 셈이다. 이와 같은 발전소를 양수 발전소라 한다
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수력 발전력

1892년에 세계 최초로 수력발전소 2개소가 가동되기에 이르렀다. 그 하나는 웨스팅하우스사가 건설한 발전소. 미국의 오레건주에 있는 폭포를 이용한 수력발전이었다. 또 하나도 수력발전으로 일본의 비파호(琵琶湖) 물을 이용 한 교토 시영 발전소였다. 웨스팅하우스의 발전소는 3,300볼트의 교류발전 기, 일본은 550볼트의 직류발전기로 시작했다. Q(㎥/s)의 물이 유효낙차 H(m)에서 낙하하였을 경우 물의 에너지가 전부 이용되었다고 가정하였을 경우 발생할 수 있는 이론 수력은 PO=9.8HQ(㎾) 이며 실제 발전력은 발전 력= PO(수차의 효율)×(발전기의 효율)이다.

2. 화력 발전

화력 발전소란 무엇인가?

화력발전소는 그림 3과 같이 원유나 중유 등을 연료로 하여 보일러로 증기 를 발생시킨 다음, 그 압력으로 터빈?발전기를 돌려 발전하여 전기 에너지 로 바꾸는 곳이다. 화력 발전소에서 원유나 중유 등의 연료는 보일러 내에서 연소하는데 연소한 폐가스는 굴뚝으로 방출된다 , 그 열 에너지를 보일러 내의 보일러 물(水)에 가하여 고압·고온의 증기를 만든다. 이 증기는 터빈에 보내지고, 터빈에서 그 열 에너지를 회전의 기계 에너지로 바꾼다. 그리고 터빈에 직결된 발전기 를 돌려 발전하면, 전기 에너지로 변환되는 것이다. 화력 발전소는 연료로 사용하는 석유 등을 해외에서 운반해오기 때문에, 수 송이 편리하고 운전에 필요한 대량의 물을 얻기 쉬운 해안가에 만들어진다.
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3. 원자력 발전

원자력 발전소란 무엇인가?

원자력 발전도 그림 4와 같이 증기의 압력으로 터빈이나 발전기를 돌려 발 전한다는 점에서 화력 발전과 똑같다. 다만 화력 발전의 보일러를 원자로로 바꿔 놓은 것인데, 증기는 원자로에서 우라늄 등의 핵분열 반응에 의해 생기는 열로 인해 발생한다. 원자력 발전소는 우라늄 235라는 물질을 2~3% 함유한 것을 핵연료로 사용 하기 때문에 거의 100%우라늄 235로 되어 있는 원자폭탄처럼 폭발할 염려는 없다.
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