中, 비행선 닮은 '공중 풍력 터빈' 개발… 세계 최고 출력 '메가와트급' 돌파구 임박

중국 과학자들이 비행선처럼 생기고 풍차처럼 작동하는 혁신적인 '공중 풍력 터빈' 기술에서 곧 돌파구를 마련할 것으로 기대하고 있다.

이는 세계 최초의 메가와트(MW) 수준 시스템이 시험 비행을 앞두고 있으며, 이는 68년 전 중국의 저명한 과학자가 제안한 비전을 현실로 바꾸는 성과라고 25일(현지시각) 사우스차이나모닝포스트(SCMP)가 보도했다.

베이징 SAWES 에너지 기술 회사 최고기술책임자(CTO) 웡한커(Weng Hanke)는 베이징 라디오 및 텔레비전 방송국이 주최한 강연에서 1MW 용량의 최신 발전 장치 'S1500'이 시험 비행을 준비 중이라고 발표했다. 이 시스템은 SAWES가 칭화대학교와 중국과학원 항공우주정보연구소와 공동으로 개발했다.

이 시스템은 헬륨으로 채워진 에어로스타트를 사용하여 경량 발전 장비를 고고도로 띄워, 지상보다 더 강하고 일관된 바람을 포착하는 다른 접근 방식을 취한다.
웡 CTO는 "고고도 바람은 강력하고 대부분 사용되지 않는 에너지원"이라며 "1,500m 상공의 바람은 지상보다 3배 더 강하게 불어 최대 27배 더 많은 전력을 생산할 수 있다"고 말했다. 그는 이러한 시스템이 대량으로 구축되면 생산되는 전력 비용이 일반 풍력 터빈만큼 저렴할 수 있다고 덧붙였다.

연구팀은 이미 S500 시스템(고도 500m, 출력 50kW)과 S1000 시스템(고도 1,000m, 출력 100kW 이상)의 시험 비행에 성공하며, 고고도 풍력 에너지 시스템의 글로벌 벤치마크를 세웠다.

웡 CTO는 "새로 개발된 S1500 시스템은 기존의 100m 높이 풍력 터빈 타워와 동일한 1MW의 발전 용량을 자랑한다"고 말했다. 이 기술의 이론적 토대는 과학자 첸쉐썬(Qian Xuesen)이 1957년에 제안한 '이젝터 디퓨저 덕트' 이론에 기반을 두고 있다.

S1500은 덕트 중앙에 위치한 12개의 마이크로 발전기를 사용하여 병렬로 작동하며, 전체 장치의 무게는 1톤 미만으로 기존 풍력 터빈보다 90% 가볍다.

연구팀은 비행 환경을 모니터링하고 에어백의 안정성을 유지하는 이중 측정 접근 방식을 통해 안전을 보장했다고 밝혔다. 급격한 바람 변동 시 시스템은 5분 이내에 빠르게 하강할 수 있다.

이 시스템은 또한 악천후에서도 작동할 수 있을 만큼 견고하여 재난 구호에 이상적이며, 외딴 섬이나 유전과 같은 고립된 지역에 전력을 공급하는 문제도 해결했다.

현재 후난성 웨양에서 배치 생산이 진행 중이며, 7월까지 5억 위안(약 940억 원) 이상의 계약과 주문을 확보했다.

웡 CTO는 팀의 궁극적인 목표가 바람이 200배 더 강한 성층권(약 10,000m 상공)에서 운영하는 것이라며, "그때 전기 비용은 지금의 10분의 1이 될 것"이라고 말했다.


신민철 글로벌이코노믹 기자 shincm@g-enews.com