<사진. 공중 부양식 풍력발전장치
출처.  KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

기구가 아닌 부유풍차

- 2015년에 1기 200kW를 목표

미국 Altaeros Energies는 헬륨의 부력을 이용하여 공중에 부유시킨 형태의 풍력발전을 개발 중이다. 출력은 증가하고 설치비용은 낮다. 소프트뱅크는 2014년 12월 5일, 이 기술의 개발과 상용화 지원을 목적으로 이 회사는 700만 달러를 출자한다고 발표하였다. 휴대전화의 통신기지국을 실은 공중 발전소가 실현될 것이다.

공중에 풍차를 띄우고 발전하며, 통신기지국 기능도 부여한다. 이러한 신기술이 1년 이내에 상용화될 것이다. “공중부유식 풍력발전(BAT, Buoyant Airborne Turbine)”이라고 한다. 이 기술을 개발한 것은 2010년에 매사추세츠공과대학교(MIT)에서 설립된 미 Ataeros Energies이다. 항공우주과학분야에서 확립된 기술을 이용하여 공중에서의 발전을 실현한다.

이 기술의 개발과 상용화 지원을 목적으로 2014년 12월 5일 소프트뱅크가 700만 달러(약 8억 4000만 엔)를 출자한다고 발표하였다. 이미 계약을 체결 완료하였으며, 12월 중에 출자를 실행한다. Altaeros Energies사 외의 출자자로서는 최대이다. 당사로서는 최근 1년에 기술을 실용화하고자 한다. 상용화 제1호 발전기에서는 출력 200kW를 목표로 한다. 그 후 대형화해 나갈 것이다.

소프트뱅크가 Altaeros Energies에 출자하는 이유는 다음과 같다. 신규 사업 창출을 노리고 있으며, 당사의 본업인 통신사업과 현재 힘을 쓰고 있는 발전사업, 이들과의 친화성이 높은 신사업이 생겨날 것으로 생각했기 때문이다. Altaeros Energies와 같은 기술을 상용화하고 있는 기업은 세계에 하나도 없다. 상용화 후에는 양산, 통신과의 시너지로 진행될 것이다. 일본 국내에서는 공중에서 발전함과 함께 통신기기를 탑재하여, (휴대전화의) 통신기지국으로서 운용하는 실용화의 가능성이 있을 것으로 생각된다. 재해에 강한 즉시 전개가 가능한 기지국이 등장할 것이다.

소프크뱅크그룹은 이미 지상설치형과 해상설치형의 풍력발전사업에 참가하고 있다. 지상과 해상의 풍력발전과 공중부상식 풍력발전은 이용분야가 전혀 다르므로 양쪽을 동시에 추진해 나갈 것이다. 공중부양식 풍력발전기술에서는 네 종류의 부재를 이용한다. 기재를 상공으로 올리기 위하여 헬륨을 충진한 도너츠형의 “셸”, 셸 내에 고정한 수평축 3장의 날개 터빈, 셸을 제어하여 전력변환 등을 수행하는 지상국, 지상국과 셸을 연결하는 디저(망)이다.

셸을 전개하는 고도는 100~600m로 지상과 비교하여 상공은 일반적으로 바람의 흐름이 강하고, 안정되어 있다. Altaeros Energies에 따르면, 고도 600m에서는 같은 규모의 종래의 타워형 풍력발전기와 비교하여 약 2배의 전력을 얻을 수 있다. 장치 전체를 표준적인 운송컨테이너로 운반가능하며, 건축기재와 기초공사가 불필요하므로 종래의 타워형 풍력발전에 비해 비용 면에서 우위성이 있다. 발전 비용은 3.3~5.3센트/kWh이며, 지상에서 셸을 전개하는 데 필요한 시간은 24시간 이내라고 한다.

■  KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr