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공중 풍력 발전




 현재 대체 에너지 가운데서 태양 에너지와 함께 가장 큰 인기를 끌고 있는 것은 풍력 발전입니다. 그러나 전세계적으로 대단위 풍력 발전 단지가 건설되는 가운데 그 한계도 같이 지적되고 있습니다. 지금 처럼 풍력 발전소가 건설 된다면 결국 근미래에 대부분 개발 가능한 풍력 자원은 개발이 완료될 수 밖에 없습니다. 이를 타개하고 더 많은 에너지를 풍력으로부터 얻어내기 위해서 다양한 연구가 진행 중에 있는데 예를 들면 현재는 풍력 발전소를 건설하기 힘든 먼 바다에 부유식 풍력 발전소를 건설하거나 거대한 연이나 풍선을 이용해서 공중에서 풍력 발전을 하는 등의 연구입니다.  


 이 중에서 공중 풍력 발전은 지상 풍력 발전에 비해서 몇가지 장점을 가지고 있습니다. 일단 바람의 세기는 높이 올라갈수록 더 일정하게 유지되며 풍속도 더 강해집니다. 따라서 지표에 가까운 위치보다 높은 위치에서 풍력 발전을 하는 것이 더 효율적인 발전이 가능해집니다. 반면 공중에 띄운 상태에서는 대형 터빈을 설치하기 힘들고 컨트롤도 힘들다는 문제점이 있습니다. 여기에 다수의 공중 풍력 발전기는 안전성의 문제 역시 제기할 수 밖에 없습니다.  


 알테어로스 에너지스 (Altaeros Energies) 사는 알래스카 당국으로부터 허가를 얻어서 BAT (Buoyant Airborne Turbine) 이라는 독특한 공중 풍력 발전기를 테스트할 예정입니다. 이 공중 풍력 발전기는 헬륨 풍선으로 터빈을 공중에 띄우는 것으로 1000 피트 (약 300 미터) 상공에 풍력 발전기를 설치하게 됩니다. 이 위치에서 바람은 더 강하고 지속적으로 불기 때문입니다. 이들이 18 개월간의 테스트를 허가 받은 장소는 알래스카 페어뱅크스 (Fairbanks) 남쪽입니다.  




(테스트 중인 BAT      Source :  Altaeros Energies)  




(소개 영상)  


 이 회사는 이미 메인 주에서 프로토타입의 테스트를 진행한 바 있습니다. 이 프로토타입은 약 500 피트 (약 150 미터) 상공에서 시속 45 마일 정도의 풍속에 견디는 테스트를 진행했습니다. 이번 테스트는 130 만 달러 정도 비용이 들어간 공중 풍력 발전기를 300 미터 이상 공중에서 18 개월간 테스트 하는 것이 목표입니다. 이 공중 풍력 발전기는 시속 100 마일 (약 시속 160 km) 이상의 풍속에서도 견딜 수 있도록 설계되어 있다고 합니다. 그리고 이 풍력 발전기는 지상에 줄로 연결되어 전류를 공급합니다.  


 풍력 발전기는 갑자기 풍속이 강해지는 상황에서 버틸 수 있어야 합니다. 아무리 좋은 풍력 발전기라도 사고로 파괴된다면 위험할 뿐 아니라 사용할 수도 없습니다. 공중 풍력 발전기는 이런 점에서 관리가 더 까다로울 수 밖에 없는데 특히 BAT 는 풍선 형태라 바람에 취약할 가능성이 있어 보입니다. 만약에라도 공중에서 파괴되어 추락하면 그 피해는 더 클 수 밖에 없기 때문에 반드시 실제 양산전에 안전성에 대한 문제가 해결되어야 합니다.  


 이와 같은 이슈를 비롯해서 비용 문제나 미관상의 문제, 그리고 야생 동물 (이 경우엔 조류) 보호 문제들도 해결되어야 할 이슈입니다. 분명 공중 풍력 발전은 에너지 효율성면에서 좋겠지만 이와 같은 여러가지 문제로 인해서 현재까지 실제로 사용이 되지는 않고 있습니다. BAT 의 테스트는 실제 공중 풍력 발전이 상용화 될 수 있을 지를 시험하는 무대가 될 것입니다.  


 알테어로스 에너지스는 2010 년 MIT 에서 설립된 회사로 연구팀은 BAT 가 틈세 시장을 노릴 수 있다고 생각하고 있습니다. 작은 섬이나 아니면 소규모 에너지가 필요한 고립된 마을에서 필요한 충분한 전력을 제공할 수 있다는 것입니다. 사실 대규모 전력을 공급하려는 목적으로 수많은 BAT 를 띄우는 것은 통제가 매우 어려울 뿐 아니라 사고의 위험이 매우 커질 것으로 보입니다. (바람이 강한 지역에 수백 미터 길이에 줄로 매달린 풍선 수백 수천개를 동시에 띄우는 상황을 생각해 보면 이해가 빠를 것)  

 그러나 한개나 몇개 정도를 띄우는 방식이라면 그렇게 위험하진 않을 것으로 보입니다. 트럭으로 쉽게 수송이 가능하기 때문에 회사측은 재해로 전력망이 붕괴된 지역에서 긴급 전력이나 혹은 이동식 기지 (군사 기지 같은 경우), 무인 기지 등에 전력을 공급하는 용도로도 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 이 경우에는 꽤 그럴 듯 하다고 생각됩니다. 다만 앞서 이야기 했듯이 안전성/내구성/신뢰성과 비용 (기존의 화석 연료에 비해서 너무 비싸면 역시 사용하기 힘듬) 이라는 측면에서 앞으로 효용성을 입증해야 합니다.  


 참고  




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