신연에너지연, 풍압발전기 개발
에너지 자원을 대표하는 원유는 국내의 경우 소비량의 100%를 수입에 의존하고 있다. 우리의 에너지 자급률은 4%에 불과하다. 국가적인 차원에서 오는 2010년까지 에너지 자급률을 10%까지 끌어올리겠다는 목표는 석유와 석탄과 같은 하드 에너지에 기대고서는 낙관적일 수 없다. 이에 수력과 풍력, 태양열 등 새로운 그린 에너지 개발에 과감한 투자와 연구가 선행돼야 한다는데 누구나 뜻을 같이한다.
최근 세계동향을 살펴보면 유가 급등에 따라 세계 경제가 좌지우지되고 모든 관심이 유가에 쏠리게 된다. 또한 전 세계적으로 발생하고 있는 각종 분쟁의 원인도 결국 석유 등 자원문제에서 기인한다.
경제가 발전 할수록 필요한 에너지 자원은 더욱 커질 것이고 외국에 의존하는 국내의 특성상 이러한 관심은 더욱 커질 것이고 당분간 우리의 경제를 좌우하는 요소로 계속해서 작용할 것이다.
세계 각국은 자연에너지를 풍부한 동력원으로 획득하기 위해 태양광 및 지열, 풍력·조력 등 여러 분야에서 대체에너지 개발에 적극 나서고 있다.
그러나 자연 에너지를 획득하기에는 첨단의 기술과 전문적인 과학 지식이 요구됨으로 기존의 에너지원을 대체할 정도의 대량생산 및 상시개발에 큰 어려움을 겪고 있는게 사실이다.
이러한 상황에서 바람의 힘과 양에 따라 전기를 생산하던 기존의 풍력발전에서 벗어나 세계 최초로 인공적인 기압차를 유도하는 새로운 방식으로 전력생산을 할 수 있은 메카니즘을 완성한 신연 에너지 연구센터의 풍압발전기 `지구사랑'의 개발은 대체에너지 개발차원에서 벗어나 과학의 신기원을 이룩했다는 점에서 높이 평가될 것이다.
#지구사랑 제원
지난 6월 신연 에너지연구센터가 개발한 `풍압발전기'는 합금강과 합성수지 등의 재질로 만들어졌고 4㎡의 설치공간 부지만 있으면 어느 곳이든 세울 수 있다는 장점이 있다. ◇길이 20.89m+3m(피뢰침) ◇너비 8.37m(상부), 2.28m(중부), 3.90m(하부) ◇중량 22.3t(프로펠러 7.2t, 본체 및 기타 15.1t)의 제원으로 구성돼 있다.
#세계 최초 인공 기압차 유도 발전기 개발
전력 생산을 위해 어떠한 연료도 사용하지 않고 발전기 자체에서 인공 토네이도를 발생시켜 그 엄청난 바람의 유속으로 발전기를 돌려 전기를 생산하는 새로운 개념의 전기에너지 생산 방식이 세계에서 처음 개발돼 주목을 받고 있다.
이 장치는 자연바람을 이용하며 미풍지대에서도 상시 가동돼 전력을 일정하게 대량으로 생산, 공급할 수 있다. 바람이 없을 때는 가동률이 떨어지는 기존의 `풍력발전기'와는 그 발전 방식의 개념이 전혀 다르고 발전 효율이 매우 높고 발전 용량의 조절이 용이해 대형발전이 가능한 것이 최대의 장점으로 꼽힌다.
상시 정격전압의 고품질 전기에너지를 무한 생산할 수 있어 부수의 전력계통과 연계할 필요 없이 독립적인 전력 수급체계를 이룰 수 있는 것이다.
이로써 무공해 청정 순환 자연에너지를 이용한 무한대의 전기 에너지를 획득, 사용할 수 있는 청정 산업혁명기로 진입하는 시대가 활짝 열리게 된 것이다.
이 ‘풍압발전기’는 전력을 얻기 위한 석탄이나 원유등 어떠한 화석연료가 필요치 않기 때문에 지구환경파괴의 주범인 각종 산업오염물질을 전혀 배출하지 않는다.
특히 비산유국인 우리나라의 국내 에너지 안보를 확실히 지킬 수 있으며 지구온난화와 오존층 파괴의 진행을 획기적으로 막을 수 있을 것으로 기대된다.
#작동 원리 및 특허 기술
100KW급 양산화가 연내에 가능한 ‘기압차 유도 풍력발전장치'는 기존의 풍력발전기(증축형 또는 횡축형)와는 그 형식과 원리가 전혀 다른 새로운 개념의 동력획득 및 변환 장치다. 수평으로 설치되는 원판 프로펠러가 자기 척력장치에 의해 일정 공간 부상되고 프로펠러 가장자리 아래와 측면에 부착된 180개의 브레이드가 바람의 이동력에 의해 밀려 허브 중심에 설치된 수직 축으로 전달된다. 그 힘은 회전자를 통해 회전력으로 변환되면서 변속기 및 동력 전달장치를 거쳐 벤츄리 구조상단의 공기 탱크에 장착된 배기 블로워가 움직이게 돼 탱크 내부의 공기를 배출시키게 된다. 이어 벤츄리 상부의 탱크 내부에는 진공부압이 발생하게 되고 이로써 벤츄리 구조 하단부에 마련된 흡기구의 통공간으로 대기가 흡입돼 내부 유체 통로를 따라 발생한 상당한 압력이 터빈을 회전시켜 발전기를 구동, 전기를 유도하는 것이다.
이 기술은 현재 7개의 국내 및 국제 특허로 출원된 상태로 중국·러시아·일본 등지에서 기술 도입 및 발전기 설치를 위한 협의를 요청하고 있는 상태다.
=남양주