[르포] 물 낙차로 전기 만든다…국내 최대 ‘물 배터리’ 양양 양수발전소

지하 터널 2㎞ 지나 만난 1000MW 발전설비
250MW급 4기 갖춘 국내 최대 양수발전소
전기 남을 때 물 끌어올리고 필요할 때 발전
김철기 소장 “최대 규모 발전소 운영에 자부심”

지난 6일 강원도 양양군에 위치한 한국수력발전소의 양양 양수발전소 지하 발전기실 상부층 모습/한국수력원자력

지난 6일 오후 한국수력원자력의 강원도 양양 양수발전소. 인가 없이 사진촬영은 물론이고 드론도 띄울 수 없는 국가보안시설인 양양 양수발전소의 출입 허가를 받고 처음으로 도착한 곳은 지하발전소로 내려가는 터널 입구였다. 터널 내부로 들어가기 위해 탑승한 차량은 산 아래로 이어지는 내리막길을 시속 30㎞로 천천히 이동했다. 약 2㎞를 이동한 끝에 차량이 멈춘 곳에는 거대한 벙커 형태의 지하발전소가 자리 잡고 있었다. 물을 끌어올려 에너지를 저장하고, 필요할 때 다시 내려보내 전기를 만드는 '물 배터리'의 심장부에 들어온 것이다.

"지금 이 열기는 발전기에서 나온 열기인가요?" 차량에서 내려한 첫 질문이다. 산속 깊숙이 자리 잡은 지하시설인데도 훈훈한 공기가 돌고 있는 것에 대한 궁금증이었다. 하부저수지에 있던 물을 다시 상부저수지로 올리기 위한 작업이 막 끝난 발전 설비에서 나온 열기가 그대로 피부로 느껴졌기 때문이다. 현장에서 본 현황판에는 약 259메가와트(㎿)의 전력을 소비하고 있다는 수치가 표시돼 있었다. 이규선 양양 양수발전소 기술부 전기파트 차장은 "점심시간에 설비 4대가 모두 양수 운전을 했고 지금은 다 정지한 것 같다"고 설명했다.

양수발전은 낮은 곳의 물을 끌어올려 높은 곳에 저장했다가 필요시 빠르게 내려보내 전기를 만든다. 양양양수발전소가 이곳에서 전기를 생산한 지도 올해로 20년째다. 1996년 9월 건설을 시작해 10년의 공사 끝에 2006년 8월에 만들어졌다. 이 설비를 짓는데 8344억원이 투입됐다. 설비용량은 250메가와트(㎿)급 4기를 합쳐 1000㎿로, 현재 국내에서 가동 중인 양수발전소 가운데 최대 규모다.

낙차도 이 발전소를 대표하는 특징이다. 발전소 상부저수지와 하부저수지의 낙차는 819m로, 이 수치는 아시아 최대 규모라는 게 한수원 측 설명이다.

발전기실 코너를 돌자 돔 형태의 거대한 체육관처럼 생긴 시설이 나타났다. 원통형으로 생긴 덮개 시설물이 1호기부터 4호기까지 배치돼 있었다. 이 차장은 "여기 보이는 것은 발전기의 상부 덮개, 탑 커버라고 합니다. 여긴 발전기의 맨 꼭대기 부분입니다"라고 말했다. 당시엔 발전을 멈춘 상태였지만, 발전을 할 때는 소음이 크기 때문에 대화가 어려울 정도라고 덧붙였다. 이곳에서 더 지하로 내려가는 승강기에는 이어플러그도 비치돼 있었다.

전기가 만들어지는 원리는 더 아래에서 확인할 수 있었다. 승강기를 타고 4개 층을 더 내려가자 거대한 밸브와 지하수를 퍼내는 수중펌프, 수차와 연결된 발전설비가 층을 나눠 배치돼 있었다. 위층에서 상부 덮개만 보던 것과 달리 아래에서는 안전망 너머로 수직으로 이어진 굵은 회전축을 볼 수 있었다.

지난 6일 양양양수발전소 지하발전기실 현장에서 이규선 기술부 전기파트 차장이 수차터빈과 발전기 회전자를 연결하는 축(shaft)을 설명하고 있다./한국수력원자력

전기가 필요할 때는 상부저수지의 물을 내려보내 펌프수차를 돌린다. 같은 축으로 연결된 발전기가 함께 회전해 전기를 생산하는 원리다. 반대로 양수 운전 때는 전기를 써서 펌프수차를 반대로 돌리고 하부저수지의 물을 상부저수지로 끌어올린다. 이 차장은 설비를 가리키며 "회전자를 연결하는 축(shaft) 설비의 운전 속도는 분당 600회인 600rpm"이라고 설명했다. 초당 10바퀴를 도는 셈이다.

긴 지하 터널을 빠져나와 하부댐을 둘러본 뒤 이번에는 산 위에 있는 상부저수지로 향했다. 구불구불한 산길을 차량으로 15분 이상 이동하는 동안 행정구역은 양양군에서 인제군으로 바뀌었다. 그렇게 도착한 곳은 첩첩산중 해발 934m에 있는 거대한 물웅덩이었다. 산 아래 지하발전소에서 전기를 만드는 양수발전의 동력원이다. 상부저수지의 총저수량은 520만톤. 상부저수지의 물은 발전을 해야만 물이 빠지는 구조이고 비상 방류 밸브를 갖추고 있다. 반면 1030만톤 규모로 설계된 하부저수지는 수문이 있고, 물길은 공수전계곡과도 연결된다.

김철기 양양양수발전소장은 높은 낙차와 2단 수차 등의 특성 때문에 직원들이 힘들 때도 있지만 국내 최대 규모의 양수발전소를 운영한다는 자부심을 갖고 일하고 있다고 강조했다. 김 소장은 "현재 7개 양수 발전 비중 가운데 이곳이 약 23% 비중을 차지하고 있다"며 "양수발전 중 코어 발전소에서 근무한다는 자부심을 갖고 있다"고 전했다. 이어 "양수발전에 대한 인식과 시선도 과거와는 많이 달라졌다는 것을 느끼고 있다"며 "국내뿐만 아니라 해외에서 방문해 시설 견학과 환경적으로 문제 등이 없는지 살펴보는 등 관심도가 커지고 있다"고 덧붙였다.

지난 6일 강원도 인제군 기린면에 위치한 한수원의 양양양수발전소 상부저수지 모습/한국수력원자력