북한 김책공업종합대학은 7월 19일 홈페이지를 통해 열공학부 연구진이 온천수를 이용한 50kW지열발전체계(시스템)를 설계했다고 22일 밝혔다.

대학은 오늘날 풍력, 지열, 태양열을 비롯한 자연에네지를 이용해 전력을 더 많이 생산하는 것이 화석연료의 고갈과 환경오염문제를 해결하기 위한 중요한 방도가 되고 있다고 소개했다.

특히 세계적으로 유기물질란킨순환(Organic Rankine Cycle)을 이용해 온도가 낮은 지열자원을 대대적으로 개발해 전력생산에 적극 이용하고 있다는 것이다.

온천수를 이용한 50kW지열발전시스템은 증기발생기, 저비점증기터빈, 응축기, 예열기, 온천수펌프, 작업물펌프, 냉각수펌프 등으로 구성돼 있다고 한다. 이 발전체계에서 이용하는 작업물은 NH3(R717)이라고 한다.

취수구로부터 온천수펌프에 의해 증기발생기로 공급된 온천수는 예열기로부터 들어오는 저비점작업물을 가열해 증기를 생산하며 여기서 생긴 작업물증기는 저비점증기터빈에 공급돼 응축기압력까지 팽창하면서 터빈발전기를 돌려 전기를 생산한다는 것이다. 저비점증기터빈에서 나오는 작업물증기는 응축기에서 냉각수에 열을 내주면서 응축된다고 한다.

작업물펌프를 이용해 응축된 작업물액체를 예열기로 보낸다. 예열기에서는 증기발생기에서 작업물을 가열하고 나오는 온천수를 이용해 응축기로부터 오는 작업물액체를 증발온도까지 가열해준다고 한다. 예열기에서 배출되는 온천수는 난방에 이용된다. 그리고 예열기에서 가열된 작업물액체는 증기발생기로 들어가서 순환을 반복한다.

대학은 이 발전체계를 이용하는 경우 연간 120~180t/h의 석탄을 절약할 수 있을 뿐 아니라 지구온난화를 방지할 수 있다고 설명했다. 이 발전체계는 70℃이상의 온천이나 폐열이 있는 모든 지역들에 도입할 수 있다고 한다.