[박란희의 TalkTalk] 소형의 날개 없는 풍력발전기가 가능할까? 스타트업 ‘혁신’으로 그 가능성에 답하다

임팩트온은 ESG에 대한 글로벌 흐름을 알려주고, 미래를 대비할 수 있도록 안내해 드리겠습니다 임팩트온에선 더 많은 기사들을 만나실 수 있습니다 소형의 날개 없는 풍력발전기가 가능할까? 스타트업 ‘혁신’으로 그 가능성에 답하다 지금까지 70개가 넘는 국가가 '탄소중립'을 선언하고 글로벌 기업들이 소비전력 100%를 재생에너지로 사용한다는 'RE100' 약속을 확대하고 있는 가운데, 재생에너지가 보다 주목받고 있다 그중 풍력의 가장 큰 문제점은 철새 이동 경로를 방해해 조류 충돌 사고를 일으키거나, 소음 발생 등이었다 때문에 풍력 날개에 검은색 페인트를 칠해 철새 충돌을 방지하고 해양풍력을 설치하는 등을 대안으로 삼아왔다 그런데 최근 스타트업을 중심으로 소음 문제 해결뿐 아니라 도시에도 설치 가능한 소형 풍력발전이 개발되어 주목받고 있다 보텍스 블레이드리스(Vortex Bladeless), 날개 없는 풍력발전기 개발 스페인에 기반을 둔 기술 스타트업인 '보텍스 블레이드리스(이하 보텍스)'는 날개 없이도 에너지를 생산하는 풍력터빈을 개발해 현재 시제품 테스트 중에 있다 사실 풍력발전에서 전기를 일으키는데 있어 가장 중요한 것이 날개다 바람의 힘으로 날개를 회전시켜 전기를 생산하기 때문이다 특히 풍력 발전기는 날개 크기가 거대할수록 발전량이 늘어나면서 생산효율이 극대화되기 때문에, 풍력발전 사업이 성장하면서 날개 크기도 자연스레 커졌다 이에 따라 철새 충돌과 소음 발생 등의 문제 제기도 증가했다 그런데 보텍스는 날개를 과감히 없애고, 원기둥 안에 탄성이 있는 실린더(cylinder)를 수직으로 고정시켜 바람이 불면 이 실린더가 진동되어 전기를 생산하게 했다 이 아이디어는 플러터(Flutter) 현상으로 붕괴된 미국의 타코마 다리(Tacoma Narrows Bridge)에서 착안되었다 플러터 현상이란 구조물과 공기의 흐름이 상호작용해 진동이 생기는 것을 뜻한다 이러한 진동 발생에 주목하여, 보텍스는 실린더가 바람에 흔들리면서 발생되는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸도록 기술 개발한 것이다 하지만 날개 없는 보텍스의 발전 효율은 기존 회전날개형 풍력발전기의 30-40% 수준 정도밖에 되지 않는다 그러나 기존 풍력발전기보다 30% 저렴하게 전기를 생산할 수 있을 뿐 아니라 날개가 없어 유지보수비용을 80%까지 줄일 수 있다 무엇보다 높이가 2 75미터로 설비 규모가 크지 않아 자투리땅에 설치가 가능하다 대개 전통적인 풍력발전기는 넓은 부지가 필요해 도시와 멀리 떨어진 지역에서 긴 송전망을 통해 공급되어 왔다 비록 보텍스의 발전 효율이 높지는 않지만, 날개에 따른 소음 발생 걱정 없이 작은 크기로 도시에서도 설비가 가능해 전기가 필요한 현장에서 바로 생산해 쓸 수 있다는 장점이 있다 보텍스의 공동설립자인 데이비드 야네즈(David Yañez)는 "기존 풍력발전기보다 설치가 저렴하고 유지 관리가 쉬운 제품으로 지붕 위나 정원, 공원에서 부는 바람을 전력으로 전환시킬 수 있다"라며 "우리의 기술로 기존 풍력발전이 적용하기 힘든 틈새를 메우는 데 도움을 줄 것이다"라고 자사 기술의 우수성을 설명했다 보텍스 기술에 대한 자세한 내용은 홈페이지( 확인 가능하다 알파311(Alpha 311), 바람 없이도 전력 생산 가능한 소형 풍력발전기 영국 스타트업인 알파311은 68cm의 소형 풍력발전기를 개발해 런던에 위치한 다용도 실내 경기장인 'O2 아레나'에 설치했다 수직의 작은 물레방아처럼 생긴 이 소형 풍력발전기는 바람에 의해 물레방아가 회전하며 전력을 생산하게 끔 개발되었다 크기가 작아 가로등에 설치가 가능하다 무엇보다 바람이 없을 때도 오고 가는 자동차나 기차 등의 교통수단이 일으키는 바람에 물레방아 회전이 가능해 언제든 전력을 생산할 수 있다 알파311 한 대는 하루 6키로와트의 전력을 생산할 수 있다 이는 24개 태양열 전지가 생산하는 양과 동일하며, 한 가정이 평균 이틀 정도 사용 가능한 양이다 뿐만 아니라 알파311은 재활용이 가능해 폐기할 때에도 환경 부담이 적은 것으로 알려졌다 마이크 쇼(Mike Shaw) 알파311 대변인은 "우리 제품은 어디에나 설치할 수 있지만 최적의 장소는 기존 인프라를 활용할 수 있는 고속도로다"라며 "이미 존재하는 가로등에 설치하여 발생된 전력을 기존의 송전망을 사용해 전력그리드에 공급할 수 있으므로 그 어느 것도 훼손하거나 더할 필요가 없다"고 설명했다 알파311 기술 등의 자세한 내용은 홈페이지( 확인 가능하다 한편, 독일 스타트업인 스카이세일(SkySails)은 '공중 발전'을 개발했다 이는 낙하산과 같은 구조물을 발전기에 매달아 바람이 낙하산을 밀어내는 에너지를 전기로 변환시키는 것이다 항해 중인 배에 적용 가능해 시장 잠재력이 높다는 평가를 받고 있다 특히, 현재는 최대 100~200 킬로와트의 전력을 생산해낼 수 있지만, 앞으로 전력 효율을 메가와트로 확대하고자 기술 개발에 힘을 쏟고 있다 #풍력발전기 #ESG #탄소 #알파311 #Vortex Bladeless #보텍스 #스카이세일 #임팩트온 #impacton