환경 단어사전 | 환경을 생각하는 사람들 연구팀
한 줄 정의
지열발전은 땅속의 뜨거운 물·증기 또는 지하 열을 이용해 터빈과 발전기를 돌려 전기를 생산하는 방식입니다.
‘지열발전’은 어디에서 쓰이나요?
지열발전은 재생에너지 정책, 전력 생산, 지하자원 개발 분야에서 쓰입니다. 국내 법령의 지열에너지 설비는 물·지하수·지하 열 등의 온도차를 이용해 에너지를 생산하는 설비를 넓게 가리키지만, 지열발전은 그중 전기를 생산하는 경우를 뜻합니다.
쉽게 풀면
주전자에서 나온 증기가 바람개비를 돌린다고 생각하면 쉽습니다. 지열발전소는 생산정을 통해 지하의 증기나 뜨거운 물을 끌어올리고, 그 열로 터빈과 발전기를 돌려 전기를 만듭니다. 사용한 지열 유체는 응축하거나 식힌 뒤 주입정을 통해 지하 저류층으로 되돌려 보내는 방식이 흔합니다.
조금 더 깊이 — 정확히 말하면
지열로 전기를 만들려면 보통 지하의 뜨거운 암석, 유체, 유체가 흐를 수 있는 투수성이 필요합니다. 미국 에너지부는 지열발전소를 건증기식, 플래시 증기식, 바이너리 사이클의 세 가지 주요 방식으로 구분합니다. 건증기식은 지하 증기를 직접 터빈으로 보내고, 플래시 증기식은 고온·고압의 지열수를 감압해 증기로 바꿉니다. 바이너리 사이클은 지열수가 열교환기에서 물보다 끓는점이 낮은 별도의 작동유체를 증발시키도록 하며, 미국 에너지부 설명에서는 대체로 182℃ 미만의 비교적 낮은 온도 자원도 활용할 수 있습니다.
자주 하는 오해
지열발전이 모든 곳에서 같은 방식으로 가능하거나 환경영향이 전혀 없는 것은 아닙니다. 자연적인 고온 유체와 투수성이 부족한 곳에서는 인공적으로 균열의 흐름을 개선하는 인공저류층 지열시스템(EGS)을 적용할 수 있지만, 고압 유체 주입은 촉발지진 가능성을 동반합니다. 또한 일부 발전소에서는 지하 유체에 포함된 이산화탄소나 황화수소가 배출될 수 있어 입지·기술별 평가와 지진 감시, 유체 관리가 필요합니다.
환경적으로 왜 중요할까요?
지열발전은 화석연료를 태우지 않고 지구 내부의 열을 이용하며, 날씨와 시간대의 영향을 적게 받아 거의 하루 종일 안정적으로 전기를 생산할 수 있습니다. 전력망에서 태양광·풍력처럼 출력이 변하는 전원을 보완할 수 있다는 점도 중요합니다. 다만 온실가스 배출량과 생태·수질·지진 영향은 지하 유체의 성분, 발전 방식, 시추와 재주입 관리에 따라 달라지므로, 저탄소 전원이라는 장점과 지역별 위험 관리를 함께 살펴야 합니다.
참고 출처
국가법령정보센터 [신에너지 및 재생에너지 개발·이용·보급 촉진법 시행규칙/2025] 지열에너지 설비의 국내 제도상 범위
미국 에너지부(DOE) [Geothermal Basics] 지열에너지의 정의와 발전 원리
미국 에너지부(DOE) [Geothermal Electricity Generation] 세 가지 주요 지열발전 방식
미국 지질조사국(USGS) [Induced Earthquakes Overview/2019] EGS의 유체 주입과 촉발지진 가능성
기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC) [Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation/2011] 지열에너지의 배출과 환경영향 평가
