양수발전소는 여러 발전소에서 생산되는 전력에너지를 심야시간에 남을 경우 잉여분의 전기를 이용하여 저지대의 물을 양수하여 고지대로 이동하여 필요시 물의 낙차 압력을 이용하여 전기를 재생산하는 발전 설비이다. 전국의 양수발전소는 "전원개발에 의한 특례법 제6조"로 인한 건축물대장에 미 등재로 인하여 건축물이 아닌 구조물로 분류되어 인가와 완공까지 소방행정의 참여가 배제되어 소방시설허가가 필요치 않게 되어 왔다. 따라서 향후 전국에 운영 및 시설 중에 있는 양수발전소에 유사한 화재로 인하여 똑같은 피해가 반복되지 않도록 하기 위하여 "전원 개발에 의한 특례법 제6조"의 적용에 따른 문제점과 시설의 보완 그리고 안전관리의 문제점을 개선하여 유사 피해를 최대한 막고자 한다.
우리 나라의 양수발전소는 지금까지 단일공동을 굴착하였다. 그러나 양양 양수발전소는 두 개의 대공동 즉, 발전소와 주 변전소로 구성된다. 이 경우 공동 구조물의 안정성, 특히 두 공동사이에 형성되는 암주를 영구적으로 안전하게 유지 할 수 있도록 보장되어야 한다. 본 연구에서는 개별요소법을 이용하여 두 공동과 암주의 구조적 안정성을 평가하였으며, 구성모델로 Barton-Bandis의 절리모델을 이용하였다. 현지 암반의 초기응력, 자연절리면의 거칠기계수 불연속면의 공간적 분포 특성과 같은 중요한 요인들은 현지 조사를 통하여 구하였다. 이외에 두 가지 경우 즉, 무보강과 보강의 경우 지보시스템의 최적화를 분석하였으며, 또한 보강효과를 검토하였다. 연구결과 보강의 경우 수평변위와 절리의 전단변위가 감소되었으며 암주내 이완영역 역시 감소됨을 확인하였다. 두 공동사이에 있는 약 36m 두께의 암주에 적절한 보강조치를 취하여 안정성을 확보할 수 있었다.
최근 전력수요의 증대와 석유위기에 따라 화력발전소의 연료 cost의 상승때문에 선진국에서는 대용량의 원자력 발전소의 건설이 증대되고 있으며, 원자력발전의 빈하조절의 난점 때문에 잉 여발력의 발생이 예상되는바 이들 잉여전력의 소화와 발전소의 효율향상, 철두전력의 공급상 변화변동에 대한 속응성이 가장 우수한 앙수발전소의 고려는 불가피 하게 된다. 양수발전은 전 력의 소비가 가장적은 심야에 잉여전력을 동력으로 이용하여 pump로 하부저수지에 저장되어 있는 물을 비교적 높은 곳에 자리잡은 상부 저수지에 양수한 다음 양간 또는 야간의 접두번하 시(peak time)나 계통사고때 이물을 다시 하부 저수지에 방유하면서 발전하는 점두변히 담당 발전방식이다. 따라서 양수발전은 peak 전력공급 뿐 아니라 심야의 값싼 전력을 소화 시키기 때문에 대용량 기저발전소(화력및 원자력)의 이용율을 향상 시켜주는 두가지 구실을 하게 된다.
전력수요의 지속적인 성장과 애용량화력 및 원자력 발전을 주축으로 한 전원구성의 변천에 대비하여 경제적이고 안정된 게통운용을 도모하려면 첨두부하 및 주파수조정전원으로서의 양수발전은 필료한 것으로 되고 있다. 이 발전방식은 이미 외국에서는 상당 범위가 실용화되어 운용되고 있고 우리나라에서도 현 전원개발 계획에 의하면 1978년에 400MW의 청평 양수, 1979년에 300MW의 삼양진 양수 발전소 건설을 계획하고 있으므로 새로운 기술도입이란 점에서 이 기회에 본발전방식의 개념 및 일반사항에 대하여 간단히 기술코자 한다.
양수발전소는 년평균 용량율이 극히 낮은 단시간운전을 대상으로 개발케 되므로 시설규모의 대용량화가 경제적이며 또한 일반적인 경향이다. 이러한 대용량화는 기계기구비의 증가 및 송수전손실을 수반하므로 이를 경감시키기 위하여는 가급적 수요중심지 혹은 고효율 화력기 접근할것이며 보다 고낙차임이 유리하게 됨은 종래의 수력지점 선정시와 같다. 이상에서 양수발전소의 개발계획은 예상되는 년용량율롸 밀접한 관계가 있다는것을 중심으로 서술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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