우리나라 최초의 수력발전소는 일제 강점기에 건설된 압록강 수풍댐과 화천댐으로 1970년 이후 4대강에 크고 작은 수력발전소가 건설되어 가동중이다. 

수력발전은 물의 낙차를 이용해 수차를 회전시켜 전기를 발생시킨다. 물을

동력으로 이용한다는 발상은 고대부터로, 탈곡이나 제분 등에 사용됐으며 이를 응용하여 발전에 활용하고 있다.

이처럼 수력발전소에서 물이 에너지원으로 큰 역할을 담당하고 있을 뿐만 아니라 화력발전소나 원자력발전소에서도 대량의 물이 사용되고 있다. 

K-water의 공업용수통계조사에 따르면 공업용수는 전체 수자원 중 26억㎥를 차지하며, 주로 냉각 온도조절용으로 사용된다. 

냉각 방법은 크게 공랭식과 수냉식 두 가지로 나눌 수 있다. 공기와 비교해 물은 비열이 크기 때문에 수냉식이 공랭식 보다 열교환의 효율이 높다는 장점이 있다. 

화력발전소나 원자력발전소는 주로 바다 근처에 입지하고 있다. 이는 보일러나 원자로 등에서 가열된 물이 고온, 고압의 수증기가 되면서 터빈(turbine)을 돌려 발전하기 때문이다. 수증기는 터빈을 회전시킨 후 복수기(condenser)라고 불리는 장치에서 냉각, 응축되어 물로 되돌아 간다. 복수는 그대로 배출되는 것이 아니고 다시 보일러 등으로 흡수되어 재이용된다. 

이 물은 한번 발전 설비를 통과했기 때문에 다양한 불순물을 포함하고 있어 직접 보일러나 배관으로 보내면 부식이나 스케일의 발생을 일으키기 때문에 여과기나 탈염장치를 통해 복수 중에서 부식생성물이나 이온 성분을 제거한다. 이밖에도 원자력발전소에서의 중성자 감속재나 비상시의 냉각제, 화력발전소에서의 매연의 정화 등으로 물이 사용되고 있다. 

이러한 화력, 원자력 발전소에서의 물은 목적에 따라 수질관리가 되고 있지만 복수 및 급수의 수질은 설비의 부식 방지 피폭량 절감 등의 관점에서 특히 중요하게 관리해야 한다.

[『워터저널』 2022년 11월호에 게재]