[자원과환경]MDH 발전

목차

MHD 발전이란
MHD 발전의 원리
MHD 발전의 특징 및 장점
MHD발전의 단점

본문내용

MHD 발전이란?



자기유체역학발전 [磁氣流體力學發電, magnetohydrodynamic power generation] 이라고 일컫는 MHD발전은 약 2,700℃의 플라스마를 1,000m/s 정도의 고속으로 자기장 사이를 수직으로 통과시켜 발전하는 원리이다. 이 원리는 도체가 자기장을 가로지를 때 전압이 유도된다는 ‘패러데이 유도법칙 (변하는 자기장과 이로 인해 생기는 전기장 사이의 양을 결정하는 관계 법칙)`을 응용한 것이다.

자기유체역학발전은 플라스마의 흐름을 얻을 수 있으면 발전이 가능하기 때문에 에너지원은 어떤 것이든 관계가 없다. 따라서 석유, 석탄, 천연 가스, 핵연료 등 폭넓은 에너지 자원을 활용할 수 있다(→ 에너지 변환). 그래서 석유보다 자원이 넉넉한 천연 가스나 석탄의 연소 가스를 사용할 수 있다. 더욱이 석탄을 이용하는 화력발전보다 공해물질인 질산산화물 또는 황산화물의 배출량이 적다. 또 석탄 속에서 타지 않는 회분(灰分)이 많아 연소 가스 속에서 액상과 고체 모양의 슬러그가 되어 고온의 가스 터빈에는 적용할 수 없지만 가동부가 없는 자기유체역학발전에서는 이런 것을 내포한 연소 가스도 이용할 수 있다. 자기유체역학발전에서는 기계적인 회전부분이 없기 때문에 사용하는 기체나 액체의 온도를 매우 높게 끌어올릴 수 있으며 플라스마의 흐름으로부터 직접 전류를 발생시킨다. 바로 이런 것이 자기유체역학발전의 큰 장점이기도 하다. 이것은 곧 에너지원의 절약효과와 직결된다. 예컨대 효율 50％의 100만kW 의 전자유체발전소가 이용률 8％로 운전되면 동급의 재래식 석탄화력발전에서는 연간 327만t의 석탄이 필요한 데 비해 연간 245만t이면 충분하기 때문에 25％의 석탄을 절약할 수 있다. 그래서 석탄을 이용한 발전체계로서 자기유체역학발전의 앞날에 큰 기대를 걸고 있다. 그러나 자기유체역학발전이 안고 있는 문제도 적지 않다. 첫째, 이 발전의 발전 채널 부분에는 2000℃ 이상의 고온 가스가 통과하기 때문에 고온에 견딜 수 있는 재료가 개발되어야 한다. 둘째, 발전효율을 올리기 위해서는 전자석(電磁石) 부분에 전력소모가 적은 초전도 전자석을 사용해야 한다. 안정된 작동을 할 수 있는 대형의 초전도전자석의 개발을 포함하여 실용화에 앞서 해결해야 할 과제들이 많다.

참고 자료

없음