[온배수]

1. 온배수의 정의

1)온배수(Thermal Effluents)란 발전소, 공장등에서 사업장 근처 해수, 호수등을 끌어와 스팀의 열교환, 용수의 열교환, 기기의 냉각등 주로 열교환의 목적으로 이용한후 온도가 약 7도가량 높아진 상태로 수계로 다시 배출되는 물을 뜻한다.

2)온배수 배출의 영향으로 배출 지역부근의 수온은 정상온도보다 높아져 DO저하, 어패류 질병노출, 생태계 변화, 교란등을 일으킨다.

3)이러한 온배수의 공공수계 배출은 수생물들에게 악영향을 미치므로 일부지역에선 온배수를 양식장, 식물원, 건물난방, 열대과일 재배등 여러 곳에 활용하고 있다.

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5개 발전사 온배수 배출량

2. 온배수의 영향

구분	영향
DO 고갈	DO는 온도와 반비례하는 특성으로 해수의 온도 상승시 수중의 DO는 그에 따라 감소한다. 또한 수온상승시 어류의 호흡량이 많아져 DO소모의 속도는 더욱 가속화된다.
성층현상 발생	계절에 따라 물은 온도와 밀도에 따라 역전하며 자연적으로 순환하게 되어있지만 온배수의 영향으로 상층부와 하층부의 온도차가 발생하여 성층현상 발생, 이로인한 상하부층간의 불균형발생으로 수생물 피해.
어류 사멸	설비의 열교환 과정에서 사용되는 화학약품의 사용, 수온의 상승, 기계적충격등으로 인하여 배출 지점 인근 어류의 치사율 상승
어류 피해 및 교란	온배수 배출지점 부근의 수온은 정상온도보다 상승하여 여름철 기준 해수의 온도가 30도를 초과하게된다. 이로 인해 수생물의 활동성 저하, 질병발생률 상승, 생물구조의 변화, 어종 교란등 열오염의 따른 피해발생.
Cold shock	발전소 정지시 온배수 배출 중단으로 급격한 온도 변화로 수생물 피해
수산업 피해	해수의 온도가 정상범위를 초과할경우 수생물들의 악영향과 온배수 배출시설물에 의한 인근 수생물의 피해등으로 이는 어획량과도 직간접적으로 연결이되어 수산업에 피해를 준다

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3. 온배수 저감대책

 

구분	대책
모니터링 관리	온배수 배출사업장은 배출지점부근에 온도를 상시 측정하여 일정온도 이상(수생물에게 악영향을 줄수있는)이 될시 온배수의 방류를 중단하고 일정온도 회복시 재방류등의 조치를 취해야한다.
영향평가 실시	온배수 항목 영향평가 필수 항목으로 실시
온배수 배출관의 연장	온배수의 배출지점 부근에서의 수온은 급격하고 잦은 상승으로인해 수생물에게 악영향을 미치게 되는데 이를 방지하기위해 배출관을 연장, 배출지점을 분산 설치하여 수온의 상승을 분산 및 저하시킨다.
분산배출	집중 배출이 아닌 여러 지점으로 분산 배출하여 급격한 수온 변화 저감
수중배출	표층 방류시 성층현상 발생 우려로 수중 방류로 혼합
수산업분야	발전소의 온배수를 이용하여 양식어업에 공급하여 치어방류사업등에 활용하고 있다. 온열배수를 통해 치어 생육시 어류의 성장속도가 20%가량 상승하기에 양식 속도가 상승하여 수익증대효과를 가져올수 있다.
농업분야	온배수의 경우 수온이 정상온도보다 7도가량 높지만 오염이 거의 안된 물로 각 분야의 재활용이 가능한데 그 중하나의 농업의 활용이다. 온배수의 열을 농업산업에 활용시 유류난방비 대비 80%가량 연료비 절감효과를 볼수 있어 안정적인 농업이 가능하며 스마트팜의 활용, 온배수를 지면으로 흐르게하여 지열을 발생시키는 지열히트펌프방식등의 활용이 가능하다.

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수중방류

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우리나라 전국 연안 30개 발전소에서 1일 온배수 배출 총량은 1억 3천만톤으로 추정

된다. 전체 부존량은 335,965Tcal/년이며, 이중 농어촌지역에 이용가능한 에너지량은

163,896Tcal/년으로 시설하우스 18,709ha를 가온할 수 있는 규모이다.

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온배수는 15∼30℃ 정도로 배출되는데 양식장에서의 필요 온도는 20∼30℃로 온배수를

바로 이용이 가능하여 지금까지 대부분 온배수는 양식업에 주로 사용되었다. 온실의 경우에는

양식장과 달리 난방수 온도가 40∼60℃ 정도로 높아 승온을 위한 설비가 필요하다.

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온배수 이용 난방시스템은 온배수 취수 → 이송 → 온배수 저장 및 열교환 → 히트펌프에

의한 승온 → 축열조 → 온실 온풍 공급장치(FCU)로 구성된다. 그 중 온배수의 저열원을

이용하는데 핵심은 히트펌프이다. 히트펌프는 연소를 동반하지 않기 때문에 화석연료의

연소 시 발생하는 CO2 배출을 억제하며 열에너지를 만들어 낼 수 있다.

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출처 : 농어촌공사

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출처 : 농어촌공사

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국내 이용 사례

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○농업

각 지자체 및 발전사들은 온배수의 농업적 이용을 위하여 시설원예, 농산물 수출단지 조성

등의 사업을 진행 중에 있으나, 현재 실제 이용을 하고 있는 곳은 제주도 서귀포시 안덕면

화순리에 위치한 “행복나눔 영농조합법인”의 시설원예에 적용한 난방시설이 유일하다.

 

● 남제주 화력발전소의 온배수를 이송관로를 통해 온실까지 이송한 후 히트펌프에 의해

55~60℃로 승온하여 축열조에 저장하며, FCU를 통해 온실에 공급하여 하우스 감귤 및

망고를 재배하고 있다.

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○수산업의 경우

● 수산업 분야에서는 1964년부터 발전소 내 육상수조에서 넙치, 어류 종묘 양식을 시범적으로

시행하는 등 온배수 이용이 활발한 편이다. 시험양식 사례가 늘어나면서 최근 들어서는 양식

기술과 대상 어종, 생산량이 확대되고 민간업체와 지자체로 사업의 주체가 확대되고 있다.

● 국내에서 주로 양식하고 있는 어류는 대부분 온수성 어류로 11월부터 익년 4월까지는 해수의

수온이 낮아져 자연해수로는 양식이 불가능한데 온배수를 이용할 경우 겨울철에도 생산량을

증대할 수 있으며, 난방을 위한 비용을 줄일 수 있다.

● 2010년 이후 지자체 주체로 대량 생산하거나, 바다목장 조성에 활용하는 등 온배수의 수산업

활용에 다각화를 꾀하고 있다.

또한 하동화력, 영동화력, 영광원전 등 발전사를 중심으로 온배수를 이용하여 어류 종묘,

치어, 성어 등을 양식하고 있다.

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- 하동 화력발전소

한국남부발전(주) 소속의 기력발전소로서, 온배수 배출량은 연간 33.3억 톤이다. 발전소

주변에는 4개의 양식장이 있는데, 이 중 3개 양식장(금성수산, 선일수산,보성수산)은 발전

소와 온배수 공급협약을 체결하여 양식 어업에 활용하고 있다.

3개 양식장의 양식 어종은 모두 넙치이며, 성어까지 양식하지 않고 중간 육성하여 판매

하고 있다. 온배수 사용기간은 11월에서 익년 4월로써 약 4~5개월 동안 공급하며, 온배수

의 사용을 통해서 전체 양식 경비 중 약 30%의 절감 효과가 있었다고 한다.

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영동 화력발전소

한국남동발전(주) 소속의 기력발전소로서, 온배수 배출량은 연간 2.5억 톤이다. 발전소

주변에는 9개의 양식장이 있는데, 이 중 4개 업체(SH수산, 솔영어조합법인, 동일수산,

태평양수산)가 온배수를 취수해 양식 어업에 활용하고 있다.

타 발전소 주변의 양식장과 양식업자가 자발적으로 주변에 모여 들어 단지를 형성하게

되었고, 초기에는 별도의 공급협약 없이 온배수를 취수해 이용하다가 최근 들어 발전소와

공급협약을 맺었다.

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해외 이용 사례

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일 본

● 일본은 1970년대부터 원자력발전소의 가동과 함께 온배수를 다양한 분야에서 활용하고 있으며,

어업 분야의 이용이 가장 활발하다. 원전 7개소와 화력 13개소에서 기업규모의 양식이 이루어

지고 있으며, 이들 양식장은 전력회사 8개소, 지방공공단체 8개소, 공익법인 2개소에 의해

종묘 육성 및 치어 사육에 중점적으로 운영되고 있다.

● 최근에는 양식어업뿐만 아니라 농업부문에 시설농업의 난방열원으로 이용하고 있으며,

발전소 부지 및 인근에 터치풀, 수족관, 인공 낚시터 등을 운영하는 등 지역주민들의 여가

생활 향상과 발전소 온배수에 대한 이미지 개선에 노력하고 있다.

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유 럽

● 프랑스의 경우 농업적 이용을 다수 찾아볼 수 있는데, 발전 온배수가 농·수산업에 활용 가치가

높다는 것이 입증되면서 정부에서는 적극 장려하고 있다. 프랑스의 로젠 열대식물원의 경우, 온실

7 ha 중 5 ha를 뷔제 원자력 발전소에서 공급되는 온수를 난방열원으로 이용하고 있다.

● 프랑스를 포함하여 스페인이나 벨기에의 경우 발전소가 내륙에 있는 경우가 많아 온배수보다는

하천수나 냉각탑을 이용하고 있으며, 연안지역의 경우에는 온배수를 이용하여 농수산업에 활용

하고 있다.

● 또한 대부분 관류냉각방식이 아닌 냉각탑을 이용한 열교환 방식을 사용하고 있어 배출수의

온도가 높은 특성이 있다. 대부분 온배수 제공 조건은 무상이며, 수온·수량은 보증하지 않는다.

또한 설비비는 열이용자 부담이 원칙이나 정부, 지자체, 발전소에서 보조금이 지급된다.

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○ 발전소 및 지자체 주도 사업

- 영동화력, 하동화력, 영광원전, 월성원전, 고리원전 등 각 발전사에서 발전소 내외부에

온배수를 이용한 어류 종묘, 치어, 성어 등을 양식

- 경상북도는 2010년부터 15억원을 투자하여 2,000평 면적의 양식장을 신설하고, 울진

원전에서 나오는 온배수를 활용하여 넙치를 양식

- 경주시는 100억원을 투입하여 온배수를 활용한 국내 최초 혼합형 연안 바다목장 조성을

추진중

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○ 온배수 배출에 관한 관련 법령

선진국들은 온배수를 오염물질로 규정하여 관련 규제를 강화하는 추세이며, 엄격한 발전소

온배수 배출 기준을 채택하고 있다.

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- 유엔해양법협약(UNCLOS)에서는 해양환경 오염을 ‘인간에 의해 직·간접적으로 해양

환경에 유입되는 물질 또는 에너지로서 해양생물에 해롭거나, 해양의 쾌적한 이용을 저해

시키는 것’으로 규정함으로써 온배수를 해양오염의 한 형태로 보고 있다.

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- 미국은 연방정부의 「수질오염 관리법」 에 의한 규제와 주정부의 수질 표준에 의하여 온배수를

관리하고 있으며, 기준치 초과시 발전소 발전이 중단된다. 미국 환경청(EPA)의 ‘온대수역

온배수 배출수온 기준’은 평균수온의 증가가 연중 10℃를 넘지 않아야 하며, 여름철 해수의

최고수온이 27.8~29.4℃ 이내이어야 한다.

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- 캐나다 또한 「연방환경보호법(Enviro nmental Protection Act)」 에서 오염물질의 개념을

‘열, 방사능 또는 다른 형태의 에너지’ 라고 규정하고 있고, 각 주정부는 독자적인 관리

규정을 두고 있다.

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- 일본은 「수질오탁 방지법(水質汚濁防止法)」 제2장 배출수 항목에서 열오염에 관한

내용을 규정하고 있으며, 환경 심사 시 온배수의 취수와 배수의 온도차를 7~9℃ 이하로

규정하고 있다. 그리고 지방자치단체에 따라 기준이 상이한데, 동경시의 경우 40℃ 이하,

가와자키시의 경우 38℃ 이하로 규정하고 있다.

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- 프랑스는 온배수의 혼합영역 외부에서 30℃ 이하, 대만은 42℃ 이하, 이탈리아는 35℃

이하로 규정하고 있다.

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