[사이언스 21](168)풍력발전기

　하늘을 떠다니는 첨단 풍력발전기

　신재생에너지 열풍과 함께 풍력에너지에 대한 관심이 커지면서 바람의 운동에너지를 극대화해 사용하는 방법들이 속속 개발되고 있다.

　먼저 풍력발전기의 구조를 개선하는 방법이다. 여기에는 바람 방향에 따라 풍력 발전기의 방향을 바꿔 로터가 항상 바람의 정면에 오도록 하는 ‘요우 시스템’(Yaw system), 비행기 날개처럼 회전날개의 각도를 변화시키는 ‘피치 시스템’(Pitch system) 등이 있다. 이 외에도 회전력을 잃지 않도록 로터를 기어 없이 직접 발전기에 연결하거나, 복합재료를 이용해 발전기 통(나셀, nacelle)의 무게를 줄이는 등 다양한 방법들이 활용되고 있다.

　최근에는 풍력발전기를 하늘에 띠워 풍속이 매우 빠른 고고도풍(High altitude wind)을 이용하려는 연구도 활발하다. 결국 제트기류를 이용한다는 것인데, 대류권 상층부에서 부는 제트기류는 단 1%만 풍력발전에 이용해도 미국 전역에서 사용되는 전기에너지를 충당할 수 있을 만큼 강력한 바람이다.

　캐나다의 마겐 파워사는 헬륨 가스 비행선에 발전기를 달아 고고도풍을 이용할 수 있도록 만든 MARS(Magenn Power Air Rotor System)라는 풍력발전기를 판매하고 있으며, 미국의 스카이 윈드 파워사는 헬리콥터처첨 생긴 프로펠러를 단 발전기를 하늘에 띠워 올리기 위해 현재 연구 중이다.

　이 외에도 연을 사다리처럼 생긴 풍차에 매달아 공중을 오르내리게 하거나 회전목마처럼 둥근 판의 사방에 연을 단 다음, 연이 날아가면 그 힘으로 발전기를 회전시키는 장치도 연구되고 있다.