키네틱 발전이란 물과 공기에 의한 운동에너지 발전 기술로 전기에너지를 생산하는 것이다. 키네틱(Kinetic)이란 말이 좀 생소하지만 이건 움직임, 활동력, 운동을 의미하는 말이다. 키네틱발전에서 말하는 물의 움직임에 의한 수력은 일반적으로 물의 낙차 또는 물의 흐름에 의한 힘이라기 보다 갇혀있는 물을 움직이게 함으로 힘을 얻는 것이다. 공기는 부력을 일으킬 수 있도록 구조를 설계한 것으로 키네틱발전기의 챔버 구조물에 물과 공기를 반복적으로 채워넣음으로써 중력 운동에너지로 발전을 하는 원리이다.

<태국 파타야에 가동 중인 KPP 발전소 및 Kinetic Power Plant 투시도면>

다시 한번 키네틱 운동에너지 발생 과정을 설명하면, 일정한 지름과 높이의 원통형 튜브 내에 물을 90% 이상 채운다. 그 상태에서 튜브 내에서 부유가 가능하면서도 물의 주입과 배출이 가능한 개구부가 있는 특수형태의 물통(Chamber)들을 연결 부착한다. 발전장치에 연결된 컴프레서를 가동하여 압축된 공기를 특수한 공급 장치를 통해 챔버에 공기와 물을 주입, 배출하는 과정을 통해 튜브 내에서 부력과 중력을 발생시킨다. 공기의 주입으로 상승하는 부력의 운동에너지를 동력으로 전환시킴과 동시에 독자적 기술로 개발한 발전기에 연결하여 전기를 발전 시키는 기술이다. 원통형 튜브는 지상 또는 땅 속 지하에 설치할 수 있으며 병렬연결이 가능하다. 발전 용량을 늘리는 것은 일정 규모의 키네틱발전기를 계속 병렬로 연결하여 전기를 대량 생산할 수 있다.

<Kinetic Power Plant 발전 구조도>

이 KPP(Kinetic Power Plant) 발전 기술은 독일에서 개발하기 시작해 수많은 시행착오를 거쳐 검증된 기술이다. 태국의 파타야에 100KW 및 500KW 규모의 시범발전소가 가동되고 있다. 지금 우리나라에서도 발전소 건립공사를 위한 KPP 발전장비 수입이 진행되고 있다. 선박의 물류문제가 원활하면 금년12월 말 아니면 내년 1~2월 경에 국내 설치가 가능한 일정으로 추진되고 있다. 이 KPP 발전은 우리나라 RE100, 탄소중립 2050의 고충을 단시일 내에 해결할 수 있는 획기적인 자연기반솔루션에 근접하는 자연근접해법이다.

<태국 파타야 100KW KPP 야외 발전기 – 200세대 사용 전기량>

<태국 파타야 500KW KPP 실내 발전기 –1000세대 사용 전기량>

우리에게는 아직 알려지지 않은 자연계의 비밀이 많다. 과학의 눈으로도 잘 보지 못하는 경우가 대부분이다. 국제적인 시험인증기관의 시험 성적서도 잘 믿지 않는다. 그리고 눈으로 직접 보고도 믿지 못한다. 자신의 지식과 경험 그리고 그 동안 알려진 과학이론과 다르다고 믿지 못한다. 그런 상투적 관점으로 본다면 우리는 이런 문제를 해결할 수 없다. 자연계는 모든 해결책을 가지고 있다는 긍정적인 관점에서 다시 문제를 바라봐야 한다. 늘 그러하듯 해결책은 우리 주변에 있다. KPP 발전은 우리가 가장 많이 접하고, 또 가장 친근하게 접하는 물과 공기의 과학이다. 마술이 아니라 진보되고 있는 과학이론으로 만들어 진 것이다.

그러나 KPP 기술은 물이나 공기를 소모하지도 않는다. 그냥 있는 그대로의 물과 공기를 활용하는 기술이다. 기존의 수력발전처럼 물을 흘려내리는 방식이 아니라 가둔 물의 운동력을 이용하는 것이다. 쉽게 말하면 컵에 물을 넣고 흔들 때 생기는 운동력으로 발전을 하는 원리이다. 다만 KPP 챔버 장치가 들어가고 또 효율 좋은 제너레이터가 부착되어 친환경, 무공해 발전을 무한 반복으로 계속하는 것이다. 도가 노장사상의 무위자연과 일맥상통하는 개념이라고 할 수 있을까. 그래서 바이러스를 치유하는 또 미세먼지를 흡수하는 자연의 치유법에 가깝다.

물과 공기는 우리의 모든 것을 받아들이고, 또 우리 인간의 녹색삶을 영위할 수 있게 하는 가족 같은 존재이다. 우리 주변에 있는 듯 없는 듯하지만 우리 삶과 가장 친근한 자연이다.

<칠레 산타리타에 건설 중인 5MW KPP발전소, 450평 부지에 14개의 원통형으로 구성>

어떤 면에서 KPP 발전의 원리는 대단히 철학적이라고 할 수 있다. CO2제로, 공해제로, NOX(질소산화물)제로, 그리드제로의 제로발전이다. 우리가 주장하는 제로고침 운동의 신재생 에너지 발전의 혁명적 대안이다. 발전소 건립에 필요한 부지 면적도 작게 차지하면서 발전기를 병렬방식으로 연결해 나가면 대량의 발전용량으로 확장 가능하다. 여전히 우리 에너지의 주식은 원자력이고 소형원자로(SMR)로 가야하지만, 우리에게는 주어진 시간이 많지 않다. 다양한 재생에너지 발전으로 에너지 생산방식을 다각화해야 한다. 정부기관, 공공기관 그리고 지방자치단체, 교육기관부터 KPP 발전 신재생에너지로 모범을 보인다면 우리는 빠른 시일 내에 탄소중립 2050을 실현할 수 있다.

<녹색삶지식원 원장 심재석 010-3212-4659>