한국전력이 저풍속에서도 안정적으로 발전이 가능한 중형풍력발전기 개발에 성공했다.

21세기는 화석 연료가 아닌 신재생에너지 시대다. 자원 고갈문제와 석탄, 석유 등 화석연료 연소에서 발생하는 온실가스, 이로 인한 자연재해에 대한 해결책으로 신재생에너지가 주목받고 있다. 다양한 신재생에너지 발전 기술 중에서도 주목받는 기술이 바다 위에 풍력발전기를 설치하는 해상풍력 발전이다.

풍력 발전은 바람의 운동에너지가 회전날개에 의해 기계적인 에너지로 바뀌고, 발전기가 이를 전기 에너지로 변환시켜 전기를 얻는 방법이다. 바람이라는 청정 에너지자원을 활용하기 때문에 온실가스로 인한 대기오염도 발생하지 않고, 자원이 고갈 되지 않는다는 장점이 있다.

하지만 현재 국내에서 사용되는 중소형급 풍력발전기는 풍속이 초속 12m 이상 돼야 정격 출력을 낼 수 있어 바람이 강하지 않은 국내환경에서는 이용률이 저조했다.

이번에 한전이 개발한 200㎾급 중형풍력발전기는 날개 길이를 늘려서 바람의 힘을 받는 면적을 증가시켜 초속 10m의 낮은 풍속에서도 정격출력을 낼 수 있다.

또 기어박스 없이 발전하는 직접구동형을 채택해 효율을 높이고 유지보수비용을 절감시켰다.

풍력발전기는 발전기에 기어박스가 연결된 기어형과 기어박스가 없는 직접구동형으로 나뉜다. 이 가운데 기어형은 풍력발전기 내부 발전기의 크기가 작은 장점이 있지만 고장 빈도가 높고 유지보수 비용이 많이 든다.

한전이 개발하고 DMS㈜가 제작한 중형풍력발전기는 지난해 1월 영광군에 설치된 후 시운전에 착수해 지난 7월 성공적으로 실증을 마쳤다.

한전은 국내에서 풍향조건 및 중형풍력발전기의 설치 가능한 입지를 고려했을 때 최소 2000기까지 설치할 수 있고 향후 200㎾급 2000기를 국산으로 사용한다면 현재 설치된 고가의 외산 중형풍력발전기 대비 약 8000억 원의 경제적 수익이 발생할 것으로 기대하고 있다.

한전 관계자는 "북미와 유럽 지역 중형풍력발전기 시장규모는 올해 말 280억 달러에 이룰 전망"이라며 "국내기업에 기술이전을 한다면 국내 산업경쟁력 확보에 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.

이 관계자는 또 "해상풍력 발전기는 전 세계에서 매년 신규 설치가 크게 늘고 있고 효율을 높이려는 연구도 계속되고 있다"면서 "국내뿐만 아니라 섬 지역이 많아 풍력발전기 수요가 많은 동남아시아를 대상으로 사업화를 추진하겠다"고 강조했다.

한국전력이 개발한 저풍속 중형풍력발전기. 한전은 지난 1월 영광에 중형 풍력발전기를 설치하고 7월 성공적으로 실증을 마쳤다. 한전 제공