티베트 수력발전소 설치 위해 현지로 출발
이산화탄소 배출 340만 톤 절감 효과 기대
중국, 수력 발전 추격자에서 선도자로 도약

중국이 티베트 자치구의 다탕 잘라 수력발전소에 세계 최대 규모의 500메가와트(MW) 임펄스(Impulse) 터빈을 설치할 준비를 마친 것으로 파악됐다. 이번 터빈 설치는 중국이 신재생에너지 분야에서 기술적 우위를 확보하고 탄소중립 목표 달성을 위한 인프라를 확충하는 중요한 이정표가 될 것으로 평가된다.

다탕 잘라 발전소용 기록적 규모 터빈 완성

4일 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국이 자체 개발한 임펄스 터빈은 세계에서 가장 큰 단일 장치 용량을 보유하고 있다. 발전소에는 총 2개의 터빈이 설치될 예정이다. 무게 80톤(t), 지름 6.23m, 높이 1.34m의 터빈은 4년간의 설계와 테스트를 마치고 중국 북동부 하얼빈전기그룹의 개발 공장을 3일 출범했다.

터빈은 내구성·강도·내식성으로 알려진 마텐자이트 강철로 제작됐으며, 21개의 물 양동이와 6.23m 외경을 갖고 있다. 충격식 수력발전은 임펄스 수력 발전이라고 부르며, 터빈 물을 직접 고속으로 분사해 회전시키는 방식의 수력발전이다. 전통적인 댐 수력발전(저수식)과는 달리 높은 위치에서 떨어지는 물의 운동에너지를 직접적으로 활용해 터빈을 돌리는 것이 특징이다.

하얼빈전기그룹 관계자는 "터빈 핵심 부품을 마르텐사이트계 스테인리스강으로 만들어 내구성·내식성이 뛰어나고 발전 효율을 기존 91%에서 92.6%로 개선해 하루 19만 킬로와트시(kWh)의 추가 발전을 할 수 있다"며 "이는 석탄 130만 t을 대체하고, 연간 이산화탄소 배출 340만 t 절감 효과를 낼 수 있다"고 밝혔다.

다탕 잘라 수력발전소는 중국 남서부에서 윈난성을 거쳐 미얀마 동부로 흘러 안다만해로 흘러드는 누강의 지류인 위취강에 위치하고 있다. 저수지 수위와 터빈 사이의 수직 거리는 671m에 이른다. 중국 과학기술일보는 터빈을 수력발전 장치의 '심장'이라고 표현하며 "터빈의 버킷형 휠은 물 흐름의 운동에너지를 기계적 에너지로 변환하는 데 중요한 역할을 한다"고 설명했다.

티베트 고원의 에너지 잠재력

중국은 2060년까지 탄소중립을 달성하겠다는 목표에 따라 2020년부터 댐 건설 노력을 강화하고 있다. 국제수력발전협회에 따르면 중국은 지난해 전 세계 수력발전 분야에서 계속 주도권을 잡았으며, 에너지 저장 솔루션에 막대한 투자를 하면서 아시아에 새로 추가된 용량의 대부분을 차지했다.

이런 구상이 가능했던 건 티베트 고원을 가로질러 흐르는 야를룽창포강의 낙폭 덕이다. 야를룽창포강은 총 길이 2,840km로 중국에서 세 번째로 긴 강인데, 티베트 서부 린즈지역 히말라야 산맥의 빙하와 눈 녹은 물이 수원이다. 동쪽으로 흘러 중국 방향으로 쑥 들어온 인도 아삼지역에서 브라흐마푸트라 강으로 합류한다. 그러다 남쪽 방글라데시에서 메그나 강과 합류, 벵골만으로 빠져나간다.

특히 중국 내 구간에 세계에서 가장 깊은 협곡 중 하나인 야를룽창포 대협곡을 형성한다. 이는 협곡 평균 고저차가 무려 5,000m, 최대 7,667m에 달한다. 게다가 이 구간은 중국 본토에서 가장 비가 많이 내리는 지역 중 하나기도 하다. 높은 고저차와 풍부한 강수량으로 수력발전엔 최적 조건이다. 사업이 최초 구상됐던 2020년 당시 옌즈융 중국 국영전력건설공사 회장은 "야를룽창포는 세계에서 수력발전이 가장 용이한 지역"이라며 "50km 구간인 하류에만 총 2,000m 낙차가 확인될 정도여서 개발 가능한 자원이 거의 7,000억 kWh에 달한다"고 밝힌 바 있다.

풍력도 세계 최고 수준이다. 평균 해발고도가 3,000m를 넘는 티베트는 '세계의 지붕'이라는 별칭답게 바람의 세기가 강하다. 중국 국가기후센터는 보고서에서 "티베트엔 일정량의 강한 바람이 부는 곳이 많다"며 "이곳에 600GW(기가와트) 규모의 풍력발전소를 설치할 수 있다"고 평가했다. 이는 영국과 독일, 프랑스에서 풍력 발전을 통해 생산한 전력량을 합친 것과 맞먹는 규모다.

中 '동수서산' 프로젝트, 티베트까지 확대

한편 중국이 티베트 수력발전소에 공을 들이는 건 인공지능(AI) 연산시설 가동에 필요한 전력을 공급하기 위한 포석으로 해석된다. 지난달 중국은 티베트에 처음으로 AI 최첨단 컴퓨팅 센터를 세웠다. 티베트 자치구 산난에 세워진 티베트 최초 대규모 AI 전용 컴퓨팅센터 야장(雅江) 1호는 지난달 18일 준공식을 갖고 공식 가동을 시작했다.

이 프로젝트는 국가 차원의 동수서산(東數西算·동부는 데이터, 서부는 컴퓨팅) 전략이 서부 고원지대에서 구현된 첫 사례다. 동수서산 포로젝트는 2022년부터 시작해 컴퓨팅 수요가 광범한 동부 지방의 데이터 처리를 에너지가 풍부한 서부 지방으로 옮기는 전략으로 그동안 서북지방 닝샤회족자치구, 간쑤성까지는 진출했으나 이번에 처음 티베트까지 확대했다.

티베트 야장컴퓨팅 테크와 산난시 나이동구가 공동 출자한 이 프로젝트는 256대 고성능 서버를 배치해 2,000페타플롭 연산능력(1페타플롭은 1초당 1,000조번 연산처리)을 갖추고 있다. 2,000페타플롭 연산 능력은 동부 지역의 연간 400만 시간 AI 훈련을 처리할 수 있으며, 이를 통해 3.2억 kWh 전력 절감 및 이산화탄소 28만 t 감축 효과를 기대하고 있다. 이밖에 폐열 회수를 통해 연간 1만2,000t 석탄 사용을 줄이면서 고원 생태계 보호와 기술 발전의 균형을 추구하고 있다.

한솽솽 티베트 야장컴퓨팅테크 최고경영자(CEO)는 과기일보와의 인터뷰에서 "야장 1호는 티베트 고원지대에 친환경·대규모 AI 계산 허브를 구축해 국가 전략 실현과 지역 고품질 발전에 중추적인 역할을 수행하고 있다"며 "이 프로젝트는 단순한 인프라 투자를 넘어 디지털 경제 활성화, 생태계 보호, 인력 개발, 그리고 동서 디지털 협력의 새로운 모델 제시로서 큰 의미를 갖는다"고 강조했다. 이어 "AI 훈련, 스마트 의료, 고지대 생태 모니터링 등의 맞춤형 디지털 솔루션을 비롯해 다양한 컴퓨팅 서비스를 제공할 예정"이라고 덧붙였다.