개발배경

수평축 풍력 발전기

전 세계 인류가 장기적으로 믿고 가장 신뢰할 만한 재생에너지원으로 2050년 까지 탄소중립 Net Zero 목표에 따라 대규모 공급을 계획하고 있다.

앞으로 모든 전기차, 수소차도 최종적으로 재생에너지 에 기반을 둬야하기 때문에 이 문제를 해결하지 않고서는 진정한 탄소제로는 불가능한 상황이다.

만약, 풍력 발전기에서 날개를 제거하면? 수평축 풍력 발전기가 가지고 있는 여러가지 문제점을 동시에 해결할 수 있게 된다.

개발의 시작

초기 날개 없는 풍력 발전기 개발을 시작하게 된 계기가 된 느린 '블레이드 의 회전 속도'와 빠른 속도로 '블레이드'를 통과하는 바람의 '풍속' 간의 속도 차이가 크게 발생하고, 대부분의 바람이 손실된다는 사실과

이 문제를 해결하기 위해서는 풍력발전기에서 날개를 제거해야만 했고, 기존의 블레이드의 '양력' 방식에서 바람을 모아서 동력으로 사용하는 '저항력' 방식으로 전환하여 이 문제를 해결하게 되었다.

풍력 발전기에서 '블레이드'가 차지하는 기술적 비중

풍력 발전기 의 기술력은 곧 '블레이드' 개발 능력과 동일하다, 얼마나 큰 블레이드를 개발 할 수 있는가는 결국 얼마나 대형 풍력발전기를 개발할 수 있는가를 나타내주는 기술적 지표이다. 그만큼 블레이드는 풍력 발전에서 중요한 비중을 차지하고 있다.

그러나, 이와 같이 가장 큰 비중을 차지하면서 ( 가격비중은 20%이나, 개발 난이도 비중은 80% 이상 ) 가장 어려운 부품인 '블레이드'가 사라지게 됨으로써 더 이상 대규모의 비용을 블레이드 개발에 투입할 필요가 없어지게 되고, 발전기는 더욱 쉽게 대형화가 가능해지게 된다.

GE 사는 12메가 풍력 발전기 개발을 위해서 약 4200억원 을 투입하였으며, 그중 '블레이드' 에 가장 큰비중으로 개발비가 사용된 것으로 알려져 있다.

풍력발전기에서 '블레이드'가 사라진다는 것은?

2000년대 초반 영국 '다이슨'사 가 처음 날개 없는 선풍기를 선보였을 때 사람들은 선풍기에서 날개가 없어도 바람이 나온다는 것에 놀랐고, 날개가 없어진 디자인에 놀랐습니다. 그러나, 풍력 발전기에서 블레이드가 없어진다는 것은 선풍기에서 날개가 없어지는 문제와는 차원이 다른 문제입니다.

지금까지 풍력 발전기가 발명된 이후 123년 동안 대부분의 개발자들은 풍력발전기에서 블레이드를 없앤다는 것은 상상할 수가 없었습니다. 풍력 발전기에서 블레이드를 없애면? 발전 자체가 불가능하기 때문입니다. 바람을 받아서 돌아가는 날개는 곧 그 자체가 에너지 생성원이기 때문입니다.

그래서, 대부분의 개발자들은 다양한 '고효율'의 발전기를 개발하기 위하여 수천가지의 풍력 발전기를 개발 하였지만, 대부분이 블레이드의 형상을 바꾸는 것에 관한 것이었습니다.

본사의 Bladeless 풍력 발전기도 풍력 발전기에서 블레이드를 없애기 위해서 연구를 시작한 것은 아닙니다. 블레이드는 풍력발전기의 작동에 있어서 바람을 받아서 발전기를 돌려주는 에너지 생성원이지만 모든 불리한 조건은 다 가지고 있으며, 풍력발전기의 발전을 가로막는 가장 근본적인 원인자이기도 했습니다.

결국, 풍력 발전기에서 블레이드 문제를 해결하지 않으면 1,에너지 효율 문제 2, 소음. 고주파발생 문제 3. 공해물질 생산 문제.... 등 다양한 문제를 해결할 수가 없었고, 결과적으로 이 문제를 해결하는 과정에서 자연스럽게 블레이드를 없애는 방향으로 개발이 되어진 것입니다.