재생에너지 발전에는 바람, 햇빛, 수력 등의 에너지 투입이 중요하다. 그러나 바람, 햇빛, 수력 등은 상시 투입할 수 없는 에너지다.

창원시 마산합포구 경남대학교 창업보육관 입주기업인 '새바람'이 공기만으로도 가동할 수 있는 풍력발전기를 개발 중이어서 관심을 모으고 있다.

남정호 새바람 대표가 2008년부터 재생에너지 발전에 관심을 갖고 개인적으로 개발하던 것들이 2019년 1월 새바람 설립 이후 단계적으로 실현되고 있다.

새바람이 개발 중인 '회오리 유도 발전장치'는 기압 차를 활용해 발전장치 내 블레이드를 돌려 에너지를 생산하는 방식이다. 이에 풍력 등의 에너지원 투입 없이 인공적으로 에너지를 상시 생산할 수 있다. 바람이 불면 바람을 유도해 에너지 생산을 더욱 가속할 수도 있다.

이 장치는 토네이도에서 착안했다. 미약한 바람을 회오리바람으로 강화하는 방식이다. 구체적으로는 하단부가 넓고 상단부가 좁은 형태의 나선형 장치에 공기가 기압 차로 수직 상승하는 원리를 활용한 설계 덕분이다.

남정호 대표는 "회오리 발생으로 소음이 클 것이라 예상하지만 발전기 내에서 블레이드가 돌아가기 때문에 소음은 거의 없다고 보면 된다"고 설명했다.

최근에는 시제품 가동 시험도 마쳤다. 경상국립대학교, 한국산업기술시험원에서 시험을 거쳐 이 장치가 회오리바람을 생성한다는 확인을 받았다.

지난 5월 9일에는 '회오리 유도 발전장치' 특허 등록도 마쳤다. 향후 새바람은 회오리 유도 발전장치의 성능 향상에 주력할 계획이다.

남 대표는 "마을 단위에서 활용할 수 있는 규모로 필요 전력량에 맞춰 제작할 수 있다"며 "위압감 없는 발전기 형태로 풍차, 풍력발전기처럼 관광지에서 관광용으로도 활용할 수 있다고 생각한다"고 밝혔다.

이 밖에 '풍력발전기용 회전체'라는 제품도 시제품 개발 단계에 있다. 이 제품은 바람 방향에 구애받지 않고 풍력발전할 수 있는 회전체로 한 방향 회전이 아닌 양방향 회전방식으로 발전 효율을 극한으로 올린 게 특징이다.

이 회전체는 고정된 축을 중심으로 원형 회전판이 부착된 형태다. 회전판에 자동 날개판이 바람 방향에 따라 열리고 닫히며 회전력을 증강시키는 원리다.

남 대표는 "양방향 발전이 가능하다보니 바람이 불어오는 방향에 따라 유연하게 발전할 수 있다"며 "저항을 적게 받고 회전력을 증가시킨 구조 덕분에 5m/s의 바람이 불어도 7m/s급으로 발전할 수 있다"고 설명했다.

이 기술도 2020년 1월 '풍력발전기용 회전체'라는 이름으로 특허 등록을 완료했다.

남 대표는 "이 회전체는 아파트·빌딩 사이의 공간 발전은 물론 섬·마을 단위 등 바람을 활용할 수 있는 곳에서는 어디든 활용할 수 있다"고 강조했다.

새바람은 이 밖에 좌우 다른 방향 회전에도 동일한 수준의 전력을 생산하는 기술인 '다극 저속 발전기', 심야 시간의 잉여 전기를 활용해 필요 시간에 낙차로 발전하는 '회오리·풍력·양수·다극 복합 발전기' 등도 개발하고 있다.

남 대표는 "초기기업이라 개발 비용이 많이 부족한 실정이라 많은 투자처에서 우리 기술력을 눈여겨봤으면 한다"며 "전 세계가 2050년까지 탄소 중립을 목표로 재생에너지 발전에 목매는 만큼 새바람도 좋은 기술을 개발해 재생에너지 발전에 보탬이 되겠다"고 밝혔다.

/안지산 기자 san@idomin.com