이 질문 뒤에 면접관이 확인하려는 것은 따로 있습니다.
발전 효율은 넣은 에너지 대비 실제로 쓰는 전력의 비율이라고 먼저 잡습니다. 그래서 효율을 높인다는 건 결국 어디서 에너지가 새는지를 줄이는 일입니다. 손실 지점으로 보면 방법이 자연히 나옵니다. 연소나 변환 단계에서 버려지는 열을 회수해 다시 쓰는 것, 마찰·누설 같은 기계 손실을 줄이는 것, 그리고 만든 전기를 보내는 송전 손실을 줄이는 것입니다. 다만 다 올린다고 하면 비현실적입니다.
폐열 회수 설비는 초기 비용과 공간이 들고, 효율을 위해 온도·압력을 올리면 부품 수명과 안전이 같이 걸립니다. 그래서 효율은 비용·수명·배출과 같이 보고 어디까지가 이득인지를 가르는 문제입니다. 세부 수치나 방식은 발전 종류·조건마다 달라, 거기는 제원으로 확인하는 게 맞다고 봅니다. 핵심은, 효율을 손실 줄이기로 보고 그 대가까지 같이 본다는 점입니다.
저는 발전 효율을 한 숫자가 아니라 단계별로 봅니다. 연료에서 열을 만드는 단계, 열을 운동·전기로 바꾸는 단계, 만든 전기를 내보내는 단계로 나누면 각 단계의 손실이 보입니다. 효율을 높이는 건 각 단계에서 가장 크게 새는 데부터 줄이는 것입니다. 이를테면 변환 단계 손실이 가장 크면 버려지는 열을 다시 쓰는 복합 방식이 효과가 큽니다. 다만 단정하지 않습니다.
그 방식은 설비·운전 복잡도가 올라가고, 모든 발전에 같은 답이 통하지 않습니다. 효율과 안정성, 비용은 자주 부딪힙니다. 그래서 어느 단계의 손실이 큰지를 먼저 보고 거기에 맞는 방법을 고르는 게 순서라고 봅니다. 세부는 조건에 따라 달라 확인이 필요합니다. 핵심은, 단계로 나눠 큰 손실부터 보고 방법을 고른다는 점입니다.
효율을 설비 자체로만 보면 절반만 본다고 생각합니다. 저는 설비 효율과 운전·수요 쪽을 같이 봅니다. 설비 쪽은 폐열 회수, 마찰·누설 저감처럼 새는 에너지를 줄이는 것입니다. 하지만 같은 설비라도 최적 부하에서 벗어나 돌리면 효율이 떨어져, 수요에 맞춰 운전점을 관리하는 것도 효율입니다. 즉 안 쓰는 시간에 헛돌지 않게 하는 것도 효율을 올리는 길입니다. 다만 다 잡진 못합니다.
수요는 변동이 커 항상 최적점으로 돌릴 수 없고, 효율을 위해 출력 범위를 좁히면 갑작스러운 수요에 못 따라가는 유연성 손실이 같이 옵니다. 결국 효율이 가장 좋은 운전점과 안정적으로 받쳐야 하는 운전점이 다를 수 있다는 게 현실입니다. 세부 운전 전략은 조건마다 달라 단정하긴 어렵습니다. 핵심은, 설비 손실만이 아니라 운전·수요까지 보고 그 상충도 안다는 점입니다.
답변에서 흔히 빠지는 것들 — 빠져 있으면 꼬리질문이 깊어집니다.
이 질문에 이어 한국남동발전 시스템설계 면접관이 던질 가능성이 높은 후속 질문.
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