알래스카 하늘에서 바람을 이용하여 전력 생산하는 부력 발전터빈

▲ (사진출처=KISTI 미리안) 하늘에 떠서 바람을 이용 전력생산하는 부력 발전터빈

(서울=기술사신문) 이태진기자 = 이것을 하늘에 떠있는 파워-트랜스미터라고 불러야 할 것이다. 공식적인 이름은 부력 발전터빈(BAT, Buoyant Airborne Turbine)으로, 알테로이스 에너지(Altaeros Energies)라고 불리는 기업이 18개월간의 시험을 위해 알래스카에서 이 장치를 곧 설치할 것이다.

1.3백만 달러 규모의 이 부력 발전터빈(BAT) 프로젝트는 부분적으로 알래스카 에너지부(Alaska Energy Authority)의 이머징 에너지 기술 펀드(Emerging Energy Technology Fund)의 자금지원을 받았다. 이 프로젝트는 페어벵크스(Fairbanks) 남부 현장에서 설치 승인을 받았다.

이 프로젝트의 출발은 연구팀이 차세대 풍력 발전 시스템이라고 보는 것에 대해 이정표가 될 것이다. 이것은 제품에 대한 최초의 계획된 상업화 실증화 시험이 될 것이다. 작년, 알테로이스(Altaeros)사는 마인 주의 시험 현장에서 45mph 속도의 바람 그리고 500피트 높이에서 이 부력 발전터빈(BAT) 프로토타입을 시험했다. 에너지를 생산하는 부력 발전터빈(BAT) 시스템은 지상 1,000피트 상공에 설치되어, 조류의 활동에 방해를 주지 않을 것이다. 이 시스템은 지상에 전력을 공급할 정도로 충분한 강력한 바람을 이용하게 될 것이다. 이 회사의 최고경영자인 벤 글라스(Ben Glass)씨에 의하면, 이 프로젝트는 10여 개의 주택에 전력공급 정도는 충분할 것이다. 또한, 부력 발전터빈(BAT) 엔지니어들은 엄혹한 기후조건도 고려하고 있다. 이 시스템은 100mph 속도 이상의 바람에서도 견딜 수 있고 엄청난 강수에도 운영할 수 있도록 설계되어 있다. 이 시스템은 폭풍우가 발생할 때 지상 기지에 자동으로 도킹되어 대기하면서 전력을 생산하는 것이 가능하다.

"세계는 화석연료에 대한 대안으로 더 청정하고 저렴한 것을 요구한다"고 이 회사의 프로모션 비디오는 밝혔으며, 그들은 그 대안이 이 높은 고도에서 작동되는 풍력 터빈이라고 밝혔다. 이 시스템은 리프팅을 위해 헬륨이 가득 차 부풀어오른 셸을 사용하지만, 고강도의 테더가 이 시스템을 안정적으로 고정해 전기를 지상으로 보낸다. 연구팀에 의하면, 리프팅 기술은 산업용 비행선인 에어로스테트(aerostats)에서 적용한 것이다. 그에 의하면, 이 시스템은 예전의 풍력발전 프로젝트의 적용에 장애를 주었던 대형 크레인, 타워 또는 지하 기초작업이 필요없이 수송되고 세트업이 가능하다. 이 회사의 현장시험에 의하면, 이 시스템은 컨테이너화된 설치를 통해 풍력발전 시스템의 두 번째 큰 비용인 설치와 수송비용을 90%까지 절감하는 것이 가능하다. 또한, 600미터 높이까지 작동되는 이 장치는 비슷한 등급의 타워에 설치된 풍력발전 시스템보다 약 2배 정도의 에너지를 생산한다.

알테로이스 에너지(Altaeros Energies)사는 2010년에 매사추세츠 공과대학교에서 설립되었다. 이 시스템은 값비싼 디젤 제너레이터와 비교하여 전력 및 마이크로그리드 시장에서 관심을 끌었고 현재 제공되는 상태라고 이 회사는 밝혔다. 타깃 소비자에는 원격지 및 섬 커뮤니티, 석유가스 기업, 광산기업, 농업기업 그리고 정보통신기업 및 재해관리 조직과 군대의 기지가 포함된다.

가스가 가득하고 내구성 있는 패브릭으로 제작된 이 셸은 헬륨으로 가득 차 있다. 이 회사에 의하면, 시스템은 모든 설치작업에 헬륨을 이용할 것이다. "현대의 비행선, 산업용 비행선 등 모두는 수십 년 동안 무거운 장치를 들어 올려 오랫동안 높은 고도에 두고 스포츠 경기장 사진을 찍고 우리의 국경을 보호하는데 헬륨을 사용해 왔다. 우리의 이 시스템은 현대의 헬륨 풍선과 유사한 낮은 가스 누출률을 유지하기 위해 기존의 산업용 수준의 패브릭 기술을 적용한다. 비행선의 리프팅 가스로 수소도 승인되어 적용될 것이며, 미래의 제품에 사용될 예정"이라고 이 회사는 밝혔다. 

(자료 출처 = KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-03-31)