'하늘 나는 발전소' 개발 탄력…전기연·한전·창원시 손잡았다

마산해양신도시에서 공중 풍력발전 개발시험 진행 중

경남 창원에서 미래형 신재생에너지로 주목받는 '공중 풍력발전'의 국산화 개발이 한층 탄력을 받을 것으로 보인다.

한국전기연구원(KERI)과 한국전력공사, 창원시는 4일 창원시청 시민홀에서 공중 풍력발전 연구개발 성과발표회를 열고 지속적인 연구개발 협력을 위한 업무협약을 했다고 밝혔다.

'하늘을 나는 발전소'로 불리는 공중 풍력발전은 비행기나 드론 등에 프로펠러와 발전기를 장착해 하늘에서 전기를 생산한 뒤 지상으로 보내는 공중발전과 지상발전 등 2가지 방식이 있다.

KERI 등 3개 기관이 개발 중인 분야는 지상발전 방식의 공중 풍력발전이다.

이 방식의 발전은 지상에 발전장치를 두고 높은 고도에 바람에너지를 수집하는 연(kite) 등 윙을 띄워 진행한다.

윙이 하늘을 날며 바람에너지를 수집해 발전장치와 연결된 로프를 당기면 장력으로 변환된 에너지가 발전기에 전달되는데, 이것이 회전에너지로 작용하며 전기를 생산한다.

공중 풍력발전은 기존 타워형 풍력터빈에 비해 많은 장점을 가진다.

타워형 풍력터빈은 특정 지역에서만 바람 자원의 확보가 가능한데다 설치 과정에서는 환경 훼손, 소음 등 문제를 겪어 왔다.

공중 풍력발전은 타워형 풍력터빈을 가동할 만큼 상업성이 확보되지 않은 지역이라 하더라도 높은 고도의 강한 바람을 활용하면 전력 생산이 가능하다.

해상에 구축할 때도 기초 비용을 좌우하는 수심 영향을 거의 받지 않는다.

동일 면적 대비 연간 발전량 역시 타워형 풍력터빈보다 6배 이상 높고, 발전시설 각종 구성품도 10분의 1 수준으로 재료 및 비용을 크게 줄일 수 있다.

KERI는 한전이 전력·에너지 분야 경쟁력 강화 등을 이유로 2017년 시작한 개방형 연구개발 사업을 따내 예산 15억원을 지원받아 2018년부터 공중 풍력발전 개발을 진행해왔다.

시는 KERI가 공중 풍력발전 개발시험을 원활히 진행할 수 있도록 마산만을 메워 만든 인공섬인 마산해양신도시 부지를 올해 초부터 테스트베드로 지원하고 있다.

KERI는 마산해양신도시가 바람 조건이 좋고 현재 주변에 장애물이 거의 없어 개발시험에 적합한 것으로 판단했다.

이를 발판으로 KERI는 개발 3년 차인 현재까지 공중 풍력발전 분야에서 독자적인 원천시스템 기술, 설계 특허, 제어·운용기술 등을 확보했다고 설명했다.

KERI와 한전, 시는 이날 협약을 계기로 공중 풍력발전 개발을 위한 상호 협력을 이어갈 방침이다.

이주훈 KERI 에너지시스템 제어기술팀장은 "공중 풍력발전은 활용 목적과 장소에 따라 이동식부터 대규모 발전까지 다양한 용량의 시스템을 구축할 수 있어 응용성이 높다"며 "향후 인공지능을 접목한 자동 운전기술을 실현하고, 실증·상용화까지 이어지도록 창원 내 300여개 전기 관련 기업들과 함께 협업해 실증단지 구축도 추진하겠다"고 말했다.

/연합뉴스