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창원시-KERI-한전, 순수 국내 신재생에너지 기술로 공중 풍력발전 개발

입력 : 2021.05.04 10:04

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[헬로티]


4일 공중 풍력발전 연구개발 협력 MOU 체결...마산해양신도시 부지 활용 실증


창원 마산해양신도시에서 공중 풍력발전 개발시험이 이루어지고 있다. (출처 : 한국전기연구원)


한국전기연구원(이하 KERI)과 한국전력공사(이하 한전) 그리고 경남 창원시가 미래형 신재생에너지로 주목받는 ‘공중 풍력발전’의 국산화 개발에 나선다.


KERI와 한전, 창원시는 4일 창원시청 시민홀에서 공중 풍력발전 연구개발 성과발표회를 개최하고, 지속적인 업무 협력을 위한 MoU를 체결했다고 밝혔다. 


3개 기관이 힘을 합쳐 순수 국내 기술로 진행하고 있는 연구개발은 연 혹은 글라이더 등이 공중에서 줄을 당기고, 이에 줄이 감긴 지상의 드럼이 회전하면서 발전기를 구동해 전기를 만드는 지상발전 방식의 공중 풍력발전이다. 한전이 예산을 지원해 KERI가 연구개발을 수행하고, 창원시가 마산해양신도시 부지를 테스트베드로 활용할 수 있게 지원한다.


기존의 타워형 풍력터빈이 지구상에서 바람으로부터 획득할 수 있는 잠재적 총 에너지는 400TW다. 하지만 특정 지역에서만 확보가 가능한 바람 자원의 한계, 해상풍력의 경우 발전소 기초 비용을 좌우하는 수심의 한계 등 각종 지형적·경제적·자연환경적 문제로 인해 지금까지 전 세계에 설치된 타워형 풍력터빈의 누적 설치용량은 총 잠재력(400TW)의 0.2%에도 못 미치는 743GW에 불과했다.


하지만 높은 고도의 바람에서 공중 풍력발전이 획득할 수 있는 잠재적 총 에너지는 이론적으로 1800TW다. 이는 타워형 풍력터빈 대비 4.5배에 이르며, 전 세계 에너지 수요(약 20TW)의 90배에 달한다. 


높은 고도의 바람 에너지는 강하면서도 더욱 광범위하게 분포되기 때문에, 그동안 바람이 약해 타워형 풍력터빈의 상업성이 확보되지 않았던 지역에서도 공중 풍력발전 방식을 통해서는 높은 고도의 강한 바람을 활용해 전력을 생산할 수 있다. 


또한, 해상에 구축할 때에도 기초 비용을 좌우하는 수심의 영향을 거의 받지 않는다. 사실상 지구 대부분의 지역에서 발전이 가능하다.


경제성과 친환경성도 매우 뛰어나다. 동일 면적에서 연간 발전량은 타워형 풍력터빈 대비 6배 이상 높고, 각종 구성품(기초, 타워, 블레이드 등)이 1/10 수준으로 재료와 비용을 크게 줄일 수 있으며, 이로 인해 이산화탄소의 배출을 절반 이상 감축할 수 있다. 


연구 책임자인 이주훈 KERI 에너지시스템 제어기술팀장은 “공중 풍력발전은 활용 목적과 장소에 따라 이동식부터 대규모 발전까지 다양한 용량의 시스템을 구축할 수 있어 응용성이 매우 높다”며 “향후 인공지능(AI)을 접목한 자동 운전기술을 실현하고, 창원 지역 내 300여개 전기관련 기업들과 함께할 수 있는 실증단지의 구축도 추진할 계획”이라고 밝혔다.

/이동재 기자(eltred@hellot.net)

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