1㎾급 전기를 발생시키는 스털링엔진·발전기가 국내 처음 개발됐다.
한국기계연구원(원장 임용택) 극한에너지기계연구실 박성제 박사팀은 기존 가정용 보일러에서 온수와 1㎾의 전기를 동시에 생산할 수 있는 자유피스톤 방식의 스털링엔진·발전기 원천기술을 국산화했다고 27일 밝혔다.
스털링엔진은 피스톤과 실린더로 이루어진 공간 내에 헬륨 또는 수소를 밀봉해, 외부에서 가열ㆍ냉각을 반복해 피스톤을 구동하는 외연기관이다.
이번에 개발한 기술은 이 스털링엔진의 파워피스톤에 선형발전기를 장착해 전기출력을 생산한다. 양방향 선형발전기를 쓰기 때문에 전기출력과 효율 등의 기본성능은 외산과 비슷하나 진동과 소음은 대폭 줄였다.
기존 내연기관과 달리 폭발행정이 없어 소음·진동과 유해가스 배출이 적은 장점이 있다. 엔진구조가 단순해 내구성이 우수하고 대량생산 시 생산비가 감축된다. 특히 자유피스톤 방식을 사용해 수명을 연장시킬 수 있다. 유지보수 기간도 상당히 늘릴 수 있다.
연구팀은 향후 군사 분야의 이동전원용 초소형 스털링엔진·발전기와 자동차 및 산업 폐열을 이용한 저온도차 스털링엔진·발전기 개발에 주력할 예정이다.
박성제 박사는 “선진국을 중심으로 개발 및 보급이 확대되고 있는 초소형 열병합발전시스템을 국내에도 도입해 최대전력수요 감축과 온실가스 배출량 감소 및 연료수입 비용을 절약할 필요가 있다”고 밝혔다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com