中 '공중 풍력발전' 세계 최초 시험비행 성공···"1시간 가동으로 전기차 30대 충전"

고도 2000m서 385kWh 발전·송전
헬륨 기구로 터빈 12개 띄워 발전
토지 사용량 적고 환경 영향 최소화
"안정성·비용 효율성 검증은 과제"

중국이 지상 2000m 높이에서 공중 풍력발전의 시험비행에 성공하며 ‘하늘을 나는 발전소’ 시대가 성큼 다가섰다는 평가다. 1시간 가동만으로 전기차 30여 대를 충전할 수 있는 전력 생산이 가능해 미래 전력 생산 수단으로 주목받고 있다.

12일 중국 관영 영자지 글로벌타임스에 따르면 에너지 스타트업인 린이윈촨이 개발한 공중 풍력발전 시스템이 전날 중국 쓰촨성에서 첫 시험비행과 발전 테스트에 성공했다. 시험비행에서 약 30분간 상승해 고도 2000m에 도달했으며 385㎾h의 전력을 생산했다. 이 시스템은 세계 최초로 전력망에 정식 연결된 고고도 풍력발전 장치라는 기록을 쓰게 됐다.

S2000 SAWES(성층권 공중 풍력 에너지 시스템)는 비행선 플랫폼과 풍력 터빈을 하나의 장치로 통합했으며 길이 60m, 폭 40m, 높이 40m 크기다. 웡한커 최고기술책임자(CTO)는 “헬륨을 채운 기구가 경량 발전 시스템을 공중으로 띄우고, 고고도의 안정적이고 강한 바람을 활용해 전기를 생산한 뒤 케이블을 통해 지상으로 송전한다”고 설명했다. 둔톈루이 최고경영자(CEO)는 “S2000 모델은 최대 2000m 고도에서 운용 가능하며 단일 장치 출력은 약 3㎿”라며 “현재 출력 수준에서 1시간 가동으로 고급 전기차 약 30대를 완충할 수 있는 전력을 생산한다”고 밝혔다. 사막이나 고원지대 같은 오지뿐 아니라 대도시에서도 운용할 수 있다는 설명이다. 웡 CTO는 후난TV와의 인터뷰에서 “덕트(배기·환기용 통로)를 통해 바람을 집중하는 방식으로, 사방에서 바람을 감싸 기류를 덕트 안에 가둬 최대한 많은 바람이 블레이드에 포착되도록 한다”며 “이 덕트에 12개의 풍력 터빈을 배치했다”고 말했다.

현장 준비부터 가스 주입 완료까지 약 8시간이 소요되고 현장에 가스 공급원이 있으면 4~5시간으로 단축할 수 있다. 연구에 따르면 바람 에너지는 풍속의 세제곱에 비례한다. 높은 고도에서의 풍력발전이 기존 풍력발전보다 최대 수십 배 많은 전력을 생산할 수 있다는 의미다. 환경 관점에서도 기존 풍력발전단지에 비해 구조가 단순하고 토지 요구량이 적으며 환경 영향이 적다는 장점이 있다는 평가가 나온다. 샤먼대 중국에너지경제연구센터의 린보창 소장은 “미래 신에너지 개발의 돌파구”라면서도 “다만 기술이 아직 초기 단계라 안정성, 안전성, 비용 효율성이 충분히 검증되지 않았다”고 지적했다. 린이윈촨은 대량생산과 자체 공급망 확보를 위해 저장성 저우산에 고성능 외피 소재 생산기지를 건설 중이며 고고도 풍력발전 시스템의 핵심 소재 수입 의존도를 낮추는 것이 목표다.

베이징=김광수 특파원 bright@sedaily.com
[ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지]