인공지열발전기술(EGS:Enhanced Geothermal System)은 Engineered Geothermal System 또는 HDR(Hot Dry Rock), HFR(Hot Fractured Rock) 등의 명칭으로도 알려져 있는 진보된 지열발전방식을 뜻한다. 기존 화산지대 인근의 지열자원이 우수한 지역에서만 가능하다고 알려진 지열발전을 비화산지대에서도 가능하게 해준다.
1990년대 이전의 지열발전 방식은 심부 시추기술과 바이너리 발전(열교환기를 통해 끓는점이 낮은 작동유체에 지열수의 열을 전달해 기화된 작동유체의 압력으로 터빈을 돌려 발전하는 방식) 기술 개발이 부족해 1~2㎞의 비교적 깊지 않은 지하를 시추해 250도 이상의 지열수나 증기를 발견해야 지열발전소 건설이 가능했다. 따라서 지하 시추 후 지열수가 발견되지 않으면 투자 손실을 전부 감당해야 하는 위험이 있었다.
2000년대 들어 경제성 있는 심부시추기술이 개발되고, 200도 이하의 저온에서도 칼리나(Kalina) 사이클 같은 바이너리 발전방식의 기술의 활용이 가능해지면서 화산지대가 아닌 곳에서도 지열발전을 통해 전기를 생산할 수 있는 길이 열리게 됐다.
EGS를 이용한 심부지열발전시스템은 4~5㎞의 심부를 시추해 지구 내부로부터 전달받은 지열을 간직하고 있는 열석자원(Hot Rock Resources)을 탐사해 발굴하고, 그 열석자원에 고압의 물을 주입함으로써 인공지열 저류층을 인공적으로 만드는 순서로 가동된다. 이후 다시 주입된 물을 증기 또는 열수의 형태로 추출해 그 열을 순환유체와 열교환시킴으로써 순환유체가 발전터빈을 돌려 전기를 생산할 수 있도록 하고, 열교환 후 식어진 열수는 다시 지하 심부로 재주입해 순환시키는 방식으로 전기를 생산하게 된다.
유선일기자 ysi@etnews.com
