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[창간탐방] 하이에너지코리아, 소형풍력의 새로운 미래를 제시한다
첨단기기 결합한 다양한 어플리케이션으로 新시장 창출
REC가중치 · 수직형 제품지원 등 정책적 관심·지원 절실
[363호] 2015년 04월 27일 (월) 08:00:08 최덕환 기자 hwan0324@e2news.com

   
▲ 하이에너지코리아 인천 본사 및 공장 전경

[이투뉴스] 날씨정보를 수집하는 기상측정기들은 정확한 기상예측을 위해 필요한 장비이지만 운용은 쉽지 않다. 높은 산지나 해안가에 설치된 장비에 전력선을 연결하는 일 자체가 어려운 문제가 된다. 장비 한 대의 운영을 위해 계통을 접속하는 일은 비용면에서도 효용이 떨어진다.

계통 접속이 필요치 않고 단 한 대의 기기를 운용하기 위해 쓸 수 있는 에너지원은 그리 많지 않다. 태양광은 오물이 묻으면 효율이 급격히 하락한다. 모듈을 청소하기 위해 매번 인력을 투입해야 할까.

그렇다면 축전설비가 탑재된 소형풍력발전기는 어떨까. 밤낮으로 에너지를 생산하고 바람이 불지 않아도 저장해둔 전력을 일주일가량 공급할 수 있다. 부피도 크지 않고 오물과 상관없이 안정된 효율을 보여준다.

하이에너지코리아(대표 강석준)가 국내 소형풍력발전시장에서 선도 기업으로 입지를 다질 수 있던 원동력은 바로 이 같은 첨단기기와 결합한 다양한 어플리케이션 개발로 새로운 시장을 창출하는데 있다. 소형풍력발전의 장점을 최대한 살릴 수 있는 시장을 발굴하고, 소비자의 요구를 파악해 제품에 반영함으로써 새로운 가능성을 찾아나서는 것이다.

◆ 융합을 통한 시장창출에 주력

하이에너지코리아는 기상측정기기를 비롯해 하이브리드 가로등 조성사업, 통신장비 및 기상장비 독립전원 공급사업, 재난감시 및 보안장비 독립전원 공급사업, 건물 일체형 풍력발전기 사업 및 경관 조명사업 등 독립된 전력공급을 필요로 하는 다양한 사업에 참여하고 있다.

첨단기기와 융합한 어플리케이션 사업이 대다수를 차지한다. 2005년 설립된 회사는 그간 SK텔레콤의 전국 무선 기지국 발전설비를 전국 70여 곳에 공급했고, 삼성물산의 제로에너지 시범주택에 수직형 제품을 공급한 바 있다.

국방부와 계약을 맺고 무인감시초소 시스템 구축을 지원하는 등 가시적인 성과를 거두고 있다. 한국전력공사 나주본사에 제품 설치를 완료했고, 도서지역의 전력자립을 위한 사업도 진행 중이다. 

최근에는 강원도 지방에서 소형풍력발전기를 다수 밀집한 대규모 풍력발전단지 사업을 추진, 소형풍력발전의 새로운 가능성을 모색하고 있다. 또 소형풍력발전을 활용해  발전뿐 아니라 일반 시민들이 즐길 수 있는 테마파크 조성도 염두하고 있다.

이 같이 다양한 융합 어플리케이션 개발의 이면에는 국내 소형풍력시장의 열악한 상황 속에서 생존하기 위해 자구적으로 시장을 창출해야한다는 고심이 담겨있다.

강석준 대표는 정부가 지원하는 보조금형태의 사업은 장기적으로 한계가 명확하다는 인식을 가지고 있다. 오히려 발상의 전환을 통해 새로운 시장을 개척하는데 무게를 두고 있다.

특히 업체 스스로 시장을 창출해야할 의무가 있다고 강조한다.

강 대표는 회사가 진행 중인 하이브리드 가로등 조성사업을 예로 들었다. 그는 “하루에도 수많은 차들이 배기가스를 내뿜는 도로 옆에 가로등을 세우려면 오염에 민감한 태양광이나 부피가 큰 다른 신재생원은 적합하지 않다. 축전설비를 갖춘 소형풍력은 최장 7일까지 바람이 불지 않아도 전력을 공급할 수 있고, 발전 시 오염과 크게 무관하다. 또 계통연계가 필요치 않아 설치가 용이하다는 장점이 있다”고 말했다.

특히 “많은 사람들이 대형풍력과 달리 작은 용량의 가로등 하나를 세우는 일이 과연 시장성이 있는가라는 질문을 한다. 하지만 시야를 넓게 보면 서울에서 인천까지 놓인 도로나 교량에 수천 개의 가로등이 세워질 경우 이는 절대 작은 규모의 시장이 아니다”라고 역설했다.

다만 아직까지 기존 가로등에 비해 세 배가량 비싸기 때문에 가격경쟁력을 갖춰야 한다는 설명이다. 이 때문에 중국 위해지역에 대량 양산체제를 위한 공장을 건설 중이다.

   
▲ 강석준 대표가 중대형 풍력발전기 제품 옆에서 포즈를 취하고 있다.

◆ 도시에 적합한 신재생에너지원

도시의 바람은 고층건물 사이나 건물벽면을 지나며 직선이 아닌 곡선의 움직임을 보이는 경우가 많다. 불규칙한 움직임으로 바람의 경로를 예측하기 매우 힘들다. 하이에너코리아는 ‘귓가를 스치는 도시의 바람을 에너지로 만듭니다’라는 슬로건을 통해 알 수 있듯 도시에 적합한 제품 개발에 그간 많은 노력을 기울였다.

제품개발을 위해 국내업체로서는 유일하게 풍동실험설비를 갖추고 있고 다양한 풍향실험도 가능하다. 

강 대표는 “신재생원은 각기 저마다 특성과 장점이 있다. 대형풍력이 부피나 풍력자원 면에서 산지나 해안에 적합하다면 수직형 소형풍력은 부피가 작고 소음이 적어 도시에 설치하기 좋은 에너지원”이라고 설명했다.

현재 건물 측면을 타고 오르는 상승기류와 측면풍을 활용한 옥상형 풍력발전시스템, 건물의 모서리나 돌출부위에 설치돼 모서리 부분에서 발생하는 풍력자원을 활용한 건물형 풍력발전시스템 등 다양한 제품군을 갖추고 있다.

이미 제품은 국회의사당과 홈플러스 등 대형마트에 다수 설치돼 있다. 또 송풍구 바람을 자원으로 활용하는 브로아(송풍 배기덕트)풍력시스템을 공급한다.

기존 수평형 제품이 블레이드 간섭으로 공기저항이 커져 배기효율 저하로 소비에너지가 20% 높았다면, 하이에너지코리아의 제품은 블레이드 간섭이 없어 배기효율이 상승, 송풍구의 소비에너지가 5% 절감되는 효과가 있다. 

도시에서 소형풍력발전기가 운용되려면 우선 다양한 바람에 대응해야 하고, 인구밀집지역인 만큼 소음이 적어야만 한다.

하이에너지코리아의 제품이 추구하는 바도 크게 다르지 않다. 제품이 가진 가장 큰 특징은 이중 구조의 블레이드에서 찾을 수 있다. 블레이드는 원통 모양의 사보니우스 블레이드와 띠 모양의 다리우스 블레이드가 각각 안쪽과 바깥쪽에 위치한다. 어떤 방향에서 바람이 불어도 모두 풍력자원으로 전환이 가능한 구조라는 설명.

우선 사보니우스 블레이드가 불어오는 바람에 맞춰 초기 기동하고 이 힘을 바깥쪽의 다리우스 블레이드에 전달한다. 힘을 받은 다리우스 블레이드는 비행기 날개와 같은 구조로 장력을 발생시켜 가속을 높이는 역할을 한다. 이 전환과정에서 항력이 양력으로 전환된다. 제품에는 유체저항이나 양력 등 다양한 물리적 법칙과 화학, 소재공학 등 수많은 과학적 원리가 적용됐다.

또 블레이드의 회전을 전기에너지로 변환하는 제너레이터는 기어와 코일이 없는 영구자석으로 돼 있다. 기어와 코일이 없어 거의 저항이 발생하지 않고 회전이 장시간 이어진다. 바람이 다시  불어올 때 에너지 회복력도 뛰어나다.

같은 이유로 날개 회전 시 코팅 현상이나 베어링 소음문제가 원천적으로 해결됐다. 실제 공장에서 운용하는 소리를 들어보니 날개가 바람을 가르는 풍절음(風絶音) 이외 다른 소리는 들리지 않았다.

   
▲ 다양한 바람에 따라 제품의 성능을 시험할 수 있는 풍향시험장비

◆ REC가중치 도입 ‘절실’

버락 오바마 미 행정부는 지난 3월 2030년까지 연간 약 700억 달러(한화 77조)를 투자해 2050년까지 매년 8~11GW씩 400GW의 풍력발전설비를 확충하는 ‘윈드비전’을 발표했다.

하이에너지코리아는 미 정부의 발표대로라면 대형과 소형풍력이 같은 비중으로 성장할 가능성이 높다고 분석했다. 올해 하반기에는 국내에서도 가시적으로 호재가 시장에 반영될 것으로 보고 있다. 현재 미국의 유수 회사와 공급계약 체결을 준비 중이다.

미국의 예를 들지 않더라도 세계 소형풍력발전시장은 매년 30%의 성장을 거듭하고 있다.

세계 시장의 성장에 발맞춰 하이에너지코리아는 중국, 미국, 카자흐스탄, 이집트에서 현지공장 설립을 진행 중이며, 미국에서 10MW 규모(1차 물량), 카자흐스탄 3MW 규모, 이집트 1MW 규모, 이란 1MW 규모, 인도 1MW 규모로 수출 및 계약을 진행 중이다.

남아프리카공화국, 카타르, 가나, 파키스탄, 몽골, 일본, 인도네시아에서는 대규모 물량 수출을 위한 현지 바이어들과 협의를 하고 있다. 반면 세계 시장의 성장과 달리 국내 소형풍력발전시장은 고사 직전에 내몰리고 있다. 지난 2011년 수평형 제품의 소음문제로 감사원 지적을 받은 이후 정부의 지원이 활발하게 이뤄지지 않는 형편이다.

강 대표는 현재 한국풍력협회에서 소형풍력분과위원장을 맡아 소형풍력업계를 대변하는 역할도 담당하고 있다. 그는 20년 이상 운영하는 설비인 만큼 우수한 품질의 제품을 양산해야 하고 가격경쟁력도 갖춰야 한다고 업계에 당부했다. 반면 아직 생산비용이 비싸고 사후관리가 장기간 제공되기 때문에 보급을 위한 지원제도가 필요하다는 입장도 밝혔다.

정부보급사업에서 국내에서 일반적으로 생산되고 있는 수직형 제품이 과거 소음 등 많은 문제를 야기했던 수평형 제품보다 생산단가가 비싸지만 별도의 가격이 책정되지 않아 조달청 가격까지 하락하는 등 업계의 애로사항으로 남아있다.

정부는 지원을 위해 전국을 대상으로 한 수직형 제품의 발전량 등 측정치를 요구하고 있지만, 규모가 작은 소형풍력업계는 보급이 활발하지 않은 상태에서 도저히 감당할 수 없는 비용이라는 입장이다. 

무엇보다 강 대표는 소형풍력발전에 대한 신재생에너지공급인증서(REC)가중치 도입이 절실하다고 역설한다.  다른 신재생원과 같은 수준의 REC 가중치만 주어진다면 국내 소형풍력발전시장의 초기 형성이 가능하다는 설명. 제품생산 및 공급인프라 구축에도 불구하고 정부 관계자들의 낮은 인식이 시장 활성화의 저해 요인이라는 것이다.
 
강석준 대표는 “우리나라에서 신재생에너지는 화석발전의 대체성격이 아닌 환경보호 및 에너지절약에 무게를 두고 정책을 진행할 필요가 있다”며 “각각의 에너지원이 왜 필요한지 명확히 인식한 후에 정책적 지원의 여부를 결정해야 하나 화석연료와 단순 비교한 비용측면에서 보급이 이뤄지고 있어 초기 신재생에너지 시장 형성에 애로가 있다”고 말했다.

또 “초기 시장형성을 위한 지원만 이뤄진다면 이후에는 한번 바람을 받은 풍력발전기가 지속적으로 발전을 하는 것처럼 시장이 자연스럽게 만들어 질 것”이라고 강조했다. 

최덕환 기자 hwan0324@e2news.com

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융융
(211.XXX.XXX.113)
2015-07-21 12:43:51
신재생
앞으로 무한한 발전이 있기를 기원합니다.
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