9개 신재생에너지 원천기술연구센터 풍력 부문에 군산대, 광운대, 서울대가 주관기관으로 선정됐다. 군산대의 핵심과제는 ‘도시형 풍력발전’ 기술개발이다. 총 5년 동안 원광대, 서울산업대, 서울대, 한양대, 고려대 컨소시엄으로 진행된다. 

센터는 연구팀을 4팀으로 구성해 각각 연구에 착수할 예정이다. 각 팀은 저소음 안전기술, 경제성(제어)기술, 디자인공학융합기술, 공력 및 시스템 기술을 연구하게 된다.

사람이 있는 가까운 곳에 적용되기 때문에 저소음 안전기술이 가장 중요하고 디자인과 융합되지 않으면 시장에 나갈 수 없기 때문이다.

이번 운영진도 디자인과 주거에 적합한 도시형 발전기를 설계하기 위해 건축과 산업디자인을 전공한 연구진으로 구성했다. 현재 2팀은 금풍에너지와 회의를 거쳐 실험 장치까지 만든 상태다. 3팀은 방학기간 2주 동안 풍력가로등에 관한 디자인을 공모해 하나를 선정, 설계 중이다.

도시형 풍력발전 시스템은 새로운 형태로 발전을 거듭하고 있다. 도시형 풍력발전 시스템이 소형풍력발전기를 많이 활용하기 때문에 대부분 작은 기업들이 진출을 시도하는 반면, 대형풍력발전 시스템은 대기업에 의해 주도되고 있는 상황이다.

외국에서는 도시형 풍력발전이 흐름을 형성하면서 하나의 산업으로 가고 있으며 정책적인 지원도 하고 있다. 도시형 풍력발전은 가장 창의적인 형태를 갖고 있다. 도시공간과 주거공간에 적합한 디자인을 통해 여러 가지 응용이 시도되고 있다.

인터뷰 / 이장호 도시형 풍력발전 원천기술연구센터장(군산대 교수)

“도시형 풍력산업 R&D 허브 되겠다”

이장호 교수(군산대)

-도시형 풍력발전 기술이란.

현재 풍력발전 시스템은 날개 3개의 수평축 대형 풍력발전기라는 전형적인 형태로 대표되고 있다. 점점 대형화 되고 있는 추세여서 대형육상풍력발전 시스템을 넘어 초대형 해상풍력발전 시스템으로 발전해 나가고 있다.

발전단지를 목표로 한 풍력발전은 가격대비 성능이나 경제성면에서 월등해 상용화에 성공했다. 하지만 도시형 풍력발전기 날개 3개의 전형적인 형태로는 응용성이 떨어진다. 따라서 다양한 형태의 풍력발전기술이 주거공간과 도시공간에 적용되고 있다.

이와 같은 경향은 미래 풍력발전의 중요한 분야로 받아들여지고 있다. 국내에서는 아직까지 연구가 이루어져 있지 않다. 풍력가로등이나 건물풍력, 조형물 풍력은 상용화 할 수 있는 도시형 풍력발전 시스템이다. 그 외에 풍력 발전 응용 복합 시스템도 해당한다.  

-국내외 도시형 풍력발전 기술관련 기술적 차이는.

도시형 풍력에 많이 활용되는 소형풍력의 경우 외국은 다양한 형태의 풍력발전기가 상용화되어 판매되고 있으나, 우리나라는 소수 기업에 의해 개발되고 있다. 대형풍력발전기도 기본원천설계 없이 기술을 도입해 시스템을 돌리다보니 원천기술이 부족한 실정이다. 도시형 풍력발전 기술적 차이는 5~6년 정도의 차이가 나지만 극복 못할 정도의 수준은 아니다. 기존 확보된 기술을 잘 활용하면 극복가능하다고 본다.

-센터의 목표와 비전은 무엇인가.

센터의 목표는 기업에서 바라보는 원천기술을 학교에서 개발하는 것이다. 대학에서 바라보는 원천기술과 기업에서 바라보는 원천기술은 차이가 크다. 기업에서 바라보는 원천기술은 바로 적용 가능한 기술이어야 한다.

반면 대학에서 바라보는 원천기술은 이론적으로 여러 분야에 공통적으로 부딪히는 문제에 대한 해결 기술이다. 시일이 걸리고 다른 기술에 파생되더라도 대학에서 하는 것은 이론적인 것이다 보니 차이가 있다.
대학에서는 프로젝트에 성공했으나 상용화가 못된 경우가 많다. 가능한 많은 ‘센터가족기업’을 구성해 기업이 바라보는 기술을 대학에서 개발할 것이다.

도시형 풍력발전 개발 목표는 풍력 발전시스템의 안전 및 저소음 설계기술을 개발하고 풍력 발전기반의 건물과 가로등용 전력 제어기술을 개발하는 것이다.

또 도심공간에 적합한 디자인기술의 개발, 도심 건물 주위의 유동에 대한 풍력자원-풍력하중 실험기술개발, 풍력 블레이드의 공력해석 및 복합시스템 설계기술 개발도 당면 목표다.
센터의 비전은 도시형 풍력발전 시스템의 산업화를 지원하는 R&D 허브를 구축하는 것이다. 원천기술 개발을 통한 기업지원과 인재 배출에도 힘쓸 계획이다.

-센터는 어떻게 운영되는지.

소장을 비롯해 29명의 연구원이 참여하며 센터운영요원으로 2명을 채용한 상태다. 연구센터참여기업인 센터가족기업으로 운영되는데 센터운영위원회와 센터기술위원회로 나뉜다. 센터운영위원회는 기업의 경영진들이 참가하고 센터기술위원회는 기업의 개발자들을 참여시키는 형태다. 운영은 격주로 세미나 형식의 기술교류를 할 계획이다.

국내외 전문가를 초빙해 6개월 단위로 스케줄을 작성해 공고할 생각이다. 센터 안에서 다양한 각계각층의 사람들이 모여 꾸준히 기술교류를 할 수 있도록 ‘풍력 콜리키움’을 운영할 것이다. 그 외에도 기술발표회를 1년에 두번씩 열어 기술발표회 및 기술중간점검을 통해 상호간의 교류 및 점검할 기회를 가질 계획이다.

-도시형 풍력발전 개발과 관련 산업계가 지향해야 할 부분이 있다면.

기술개발과 시장창출이 가장 우선이다. 상품화 될 수 있는 제품군에 대한 시장창출을 위해서 노력해야 한다. 아직 도시형 풍력에 대한 인식이 미흡하므로 도시형 풍력 산업이 만들어지도록 산업개발을 해야 한다.
소형 풍력발전기를 손쉽게 생각하고 접근하는 사람들이 많은데 작은 풍력발전이라도 여러 기술이 결합된 시스템기술이기 때문에 결코 쉬운 분야가 아니다. 과학적인 근거 없이 주먹구구식으로 설치만 해놓고 내버려지는 경우가 많아 소형풍력에 대한 인식이 상당히 좋지 않다. 과학적이고 합리적인 방법으로 접근해야 하고 데이터를 가지고 논해야 할 것이다.

-정부에 당부하고 싶은 부분은.

도시형 풍력이라고 하는 산업이 우리나라에 조기 정착되도록 정책수립이 필요하다. 도시형 발전에 사용되는 소형풍력발전기는 대형풍력발전기와 다른 관점으로 다루어져야 한다. 대형시스템과 같이 일률적으로 적용되는 kW당 설치단가(550만원) 재조정이 필요하다. 10kW 미만 소형풍력발전단가는 다시 책정해야 한다.

현재 대형풍력발전 단가 기준으로 설정돼 있는데 소형풍력은 이러한 발전단가를 맞춰 나갈 수 없다. 소형풍력발전산업을 형성하려면 시장이 흐르도록 도와줘야 하고 그에 적합한 가격형성이 돼야 한다. 설치단가도 마찬가지다. 다시 책정해야 되고 미국은 그 개정방안을 오바마 정부 들어오면서 다시 수립했다.

또한 도시형 풍력발전 시스템 혹은 소형발전 시스템에 대한 새로운 인증기준이 필요하다. 현재 소형풍력발전기 인증기관이 따로 있으나 제대로 작동되지 않고 있다. 미국은 소형풍력발전기에 대한 별도의 인증을 두고 있다. 좀 더 간단하면서도 효과적으로 인증할 수 있는 기관과 방법이 요구된다.