고체 상태 파도에너지의 과제

순수한 바다의 에너지

약 8만 테라와트의 전력을 내는 바다의 운동에너지는 특별하다. 이것은 엄청난 양의 에너지로, 인간에게 필요한 에너지의 약 4배를 제공하고도 남는다. 1테라와트는 1조 와트에 상당하며 3300만 미국 가정에 전기를 공급하기에 충분한 정도다. 물을 공기보다 1000배 가까이 밀도가 높기 때문에 엄밀히 말해 아쿠아 터빈은 풍력 터빈보다 더 효율적이다. 파도에너지 기술의 문제는 경제적 비효율성이다. 파도에너지를 얻으려면 깊은 바다의 응력과 부식을 견딜 수 있는 동력 부품이 필요하다. 바다에서 발견되는 순수한 에너지가 파력을 방해할 수도 있다.

시애틀의 한 회사인 아실라파워는 외부의 움직이는 부품 없이 바다의 운동에너지를 변환하는 파도에너지 기술을 개발했다. 그 기술의 원리는 간단한데, 큰 고체 상태의 부낭을 수면 위에 띄운다. 부낭 표면 안에는 자석이 있고, 바깥에는 철과 알루미늄 합금으로 만든 막대가 있다. 압축과 이완이 반복되면서 막대에 응력 변화가 일어나는데, 이때 막대를 감싼 코일에 의해 전기로 변환된다. 압축을 일으키는 것은 케이블로 고정된 수면 아래의 대형 콘크리트 상하운동 판이다. 이 판은 아래위로 움직이는 파도로 인해 고체 부낭이 움직이는 것을 막는 닻 역할을 해 내부에 압축파를 생성한다. 상하운동, 고점, 저점, 물마루, 바다 표면의 경사 등이 일정한 압축 흐름을 생성시켜 전기가 발생한다. 상하운동 판의 무게, 합금 막대가 압축되는 자기장의 구성, 해저 표면의 운동에 반응하는 시스템의 전체 질량 분포는 꽤 복잡한 계산 과정을 거치며, 그래야 최적의 결과를 얻을 수 있다. 그러나 일단 파라미터를 설정하면 역학은 꽤 간단하다. 그 이유는 터빈, 날개, 모터, 그리고 다른 움직이는 부품이 없기 때문이다.