댐 상류 공사현장 항공사진 사진/ 싼샤(三峽)그룹 제공
2020년 6월 29일, 진사(金沙)강 우둥더(烏東德) 수력발전소가 첫 가동에 들어갔다. 댐 부지의 좌측 연안은 쓰촨(四川)성 량산(凉山)주 후이둥(會東)현에, 우측 연안은 윈난(雲南)성 쿤밍(昆明)시 루취안(祿勸)현에 걸쳐 있다. 중국을 대표하는 창장(長江) 상류 구간에 위치한 진사강은 길이 3500km, 현 기술로 개발 가능한 수력에너지 자원은 1억2000만kW에 달해 세계적으로도 수력에너지가 매우 집중된 곳이다.
기자는 발전소 건설자들을 만나 중국에서 네 번째, 세계에서 일곱 번째로 큰 규모를 자랑하며 사업비만 1000억 위안(약 17조2220억원) 넘게 투자된 우둥더 수력발전소의 건설 스토리를 들어 보았다.
“옛날 량산주 산기슭 골짜기 흙벽돌집에 살 때는 집 밖이 온통 진흙길이었는데, 지금은 아파트로 이사갔고 사는 집 앞까지 시멘트 길이 이어져 있어요. 또 전에는 비료 한 포대를 사면 운송비가 더 많이 들었지만 지금은 전화 한 통이면 바로 집까지 배송된답니다.” 이주로 인한 변화를 말하자면 쉴 새 없이 이야기하는 톈타이쉐(田太學) 씨다. 기자는 윈난성 루취안현 주민 이주지에서 톈 씨를 만났다.
이주민들을 보듬는 발전소
2015년 12월 중국창장싼샤그룹(中國長江三峽集團)은 본격적인 우둥더 수력발전소 건설에 들어갔다. 전체 설비용량 1020만kW, 연 평균 발전량은 389억1000만kWh이며, 모든 발전설비는 2021년 7월 전에 전부 완공 및 가동될 예정이다.
중국창장싼샤그룹 이주사업판공실 야오위안쥔(姚元軍) 주임은 기자에게 “2019년 말 윈난, 쓰촨 등지의 10개 현(구)의 주민 3만2000명을 24개 이주지로 무사히 이주시켰다”고 말했다. 그는 “특히 새로운 마을로 이전한 이주민들은 거주 여건이 훨씬 좋아지고 편리한 교통과 양질의 교육, 의료서비스를 누릴 수 있게 됐다”면서 “빈곤가구로 등록됐던 3200명의 이민가구도 이주로 인해 빈곤에서 벗어났다”고 소개했다.
그는 수력발전소의 건설 취지가 국민의 행복도 증가를 위한 것인 만큼, 깨끗한 수력발전 에너지원 공급은 중국의 높은 기술력을 보여줄 뿐 아니라 ‘민생을 따뜻하게 보듬어주는 일’이기도 하다고 표현했다.
한편, 우둥더 수력발전소가 지어지는 동안 연 평균 약 7만명의 고용효과가 기대되고 모든 설비가 가동될 경우 연간 119억 위안 규모의 산업부가가치가 발생하는 것으로 나타났다.
환경과 개발의 ‘최대공약수’
우둥더 수력발전소는 발전(發電)기능을 최우선으로 삼는 동시에 홍수 예방에도 많은 노력을 기울이고 있다. “우둥더 수력발전소는 현재 중국에서 네번째, 세계에서 일곱 번째로 규모가 큽니다. 중국공산당 18차 전국대표대회 개최한 뒤 중국의 첫 1000만kW급 대형 수력발전소이죠.” 중국창장싼샤그룹 우둥더사업건설부 양쭝리(楊宗立) 주임은 우둥더 수력발전소에서 생산되는 깨끗한 수력에너지는 남방전망(南方電網)으로 수송되어 ‘웨강아오대만구(粤港澳大灣區), 광둥-홍콩-마카오로 이어지는 광역도시권)’ 등의 지역 건설을 돕고 향후 ‘서전동송(西電東送, 중국 서부의 전력을 동부로 수송하는 사업)’ 에너지 전략에서도 핵심적인 에너지 공급기지 역할을 하게 될 것이라고 말했다.
환경적인 면에서 앞으로 우둥더 수력발전소가 ‘깨끗한 전기에너지’를 생산함에 따라 매년 1220만톤의 표준석탄(標準煤)을 절약할 수 있을 것으로 추산된다. 또한 온실가스인 이산화탄소와 이산화황은 각각 3050만톤과 10만4000톤 줄어든다. 이는 8만5000ha의 활엽림을 조성하는 것과 마찬가지 효과로서, 중국의 에너지 절약과 탄소배출 감소 목표 실현을 앞당길 것으로 보인다.
“폐수를 재활용하고 100만m2 넘는 높은 천연제방 경사면 관리를 통해 과거 식물이 살지 않던 곳도 지금은 초록빛으로 뒤덮였습니다. 진사강 하류에서는 희귀 어류의 증·번식과 방류 활동도 펼치고 있습니다.” 양 주임은 우둥더 수력발전소는 ‘생태 제일, 녹색 발전’ 을 슬로건으로 내세워 생태 보호를 발전소 건설의 최우선 과제로 삼는다고 말했다. 또한 희귀 어류의 증식과 방류, 계단식 댐의 생태 조절, 풍토 유지, 생태 회복 등을 통해 생태 보호와 수자원 개발의‘최대공약수’ 를 찾기 위해 노력 중이라고 덧붙였다.
혁신을 통한 기술 난제 해결
2020년 5월 4일 15시 30분, 댐 7호 구간 창고에서 마지막 콘크리트 주입이 검수를 통과하는 순간, 세계에서 가장 얇은 300m급 초고층 아치댐인 우둥더 수력발전소의 댐 메인 구조물의 모든 콘크리트 공사가 마무리됐다.
콘크리트 쌍곡면 아치댐 형태의 우둥더 댐은 총 15개 구간으로 나뉘어 콘크리트 주입이 이뤄졌다. 전체 주입 면적은 270만m3가 넘는다. 댐 꼭대기의 고도는 해발 988m, 최대 댐 높이는 270m, 꼭대기 상류면의 아치 길이는 326.95m, 두께-높이 비율은 0.19에 불과하다. 진사강 V형 하곡에 위치한 우둥더 댐 부지는 아치형 댐 설계에 최적화된 곳이다. 최적의 지형에 가장 가벼운 댐 형태로 설계되었기 때문에 마치 계란 껍데기처럼 아치형 빔이 지니는 장점을 극대화할 수 있고, 공정 단계와 투자금은 더 적게 들면서도 안전성과 수익성의 균형을 맞출 수 있다.
하지만 세계에서 가장 얇은 쌍곡면 아치형 댐이기 때문에 설계나 건설 과정, 사후 관리도 까다롭다. 우둥더 댐에는 저열(低熱) 시멘트 콘크리트가 사용됐다. 양 주임은 “부피가 큰 콘크리트 주입 면적의 온도를 다루는 일이 가장 어렵다”며 “온도가 너무 높으면 콘크리트가 갈라지는데, 아주 미세한 균열도 댐에는 좋지 않은 영향을 미친다”고 설명했다.
뜨겁고 건조한 하곡 기후대에 위치한 진사강은 한창 무더울 때 기온이 40도를 넘는다. 그렇다면 콘크리트의 저온을 유지할 수 있는 방법은 없을까? 양 주임은 “콘크리트 원료를 엄선하고 또 엄선한 끝에 댐 건설 사상 처음으로 ‘저열 시멘트 콘크리트 주입’을 시도했다. 건축 자재에 대한 혁신적 사고의 결과였다”고 말했다. 일종의 ‘해열제’ 역할을 하는 특수한 원료는 무게도 엄격히 통제된다. 잔골재의 오차는 3‰ 이내여야 합격 판정을 받는다.
양 주임은 “건설자들이 콘크리트 주입 과정에서 전방위적이고 실시간으로 댐의 온도를 감지할 수 있는 ‘아치형 댐 스마트 건설 시스템’을 테스트할 예정”이라고 말했다. 콘크리트 안에 온도계와 냉각수 파이프를 매설해 스마트 워터 시스템을 거쳐 자동으로 유량을 조절함으로써 콘크리트를 냉각시키는 기술이다. 이런 스마트 시스템 덕분에 우둥더 댐은 세계에서 ‘가장 똑똑한’ 댐으로 평가받으며 중국의 첨단 댐 건축 기술도 많은 주목을 받고 있다.
