한국전력 전력연구원(원장 김숙철)이 지원하는 ‘에너지 거점대학 클러스터사업’에 참여중인 박민원 창원대 교수팀이 대형 풍력발전기의 부피와 무게를 기존 대비 ⅓수준으로 줄일 수 있는 10MW급 초전도 코일을 개발했다.
‘에너지 거점대학 클러스터사업’은 미래 핵심기술 확보를 위해 창원대학교 등 국내 24개 대학에서 580명의 연구 인력이 참여해 클러스터별로 ▲인공지능 ▲정보통신기술 융·복합 ▲사물인터넷 센서 ▲에너지 신기술 ▲차세대 전력계통 5개 기술 분야에 대한 기초연구를 수행하는 사업으로 클러스터별 연 20억 원, 총 100억 원의 사업비가 투자되고 있으며, 한국전력공사(사장 김종갑)가 3년에 걸쳐 총 300억 원을 투입한다.
이번에 ‘에너지 거점대학 클러스터사업’에 참여해 개발을 성공한 박민원 창원대 교수팀은 울산대학교, 제주대학교, 인천대학교, 안동대학교와 같이 에너지 신기술 부문을 연구 중으로 초전도 코일을 사용해 풍력발전기의 무게와 부피를 최대 ⅓까지 줄일 수 있는 초전도 발전기 기술을 제안했다.
기존 풍력발전기는 거대한 날개가 ‘코일’을 회전시키면서 발생하는 자기장의 변화를 통해 전기를 생산한다. 코일은 전기의 질과 설비의 수명을 결정하는 핵심설비이지만 구리선을 사용해 코일을 제작했을 때 무게가 무거워져 풍력발전기의 용량을 높이기가 힘든 단점이 있었다.
하지만 초전도 코일은 기존 구리선과 비교해 단위 면적당 높은 허용전류를 가지며 전기저항도 작다. 초전도선을 이용해 코일을 제작하면 단위 면적당 높은 허용전류를 이용해 기존 발전기 대비 5배 이상의 쇄교자속 밀도를 가질 수 있어 박민원 교수팀의 ‘10MW급 풍력발전기용 초전도 코일’은 정부의 ‘신재생에너지3020’의 이행뿐 아니라 풍력분야 원천기술 확보에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
박민원 교수는 “전력연구원의 대형 ‘초전도 코일 개발’은 신재생에너지3020 계획 이행에 이바지 할 수 있다”며 “초전도 발전기, 초전도 자기부상열차 등 초전도 응용기기분야의 시장 확대를 통해 초전도를 이용한 친환경에너지 개발을 위해 노력할 것이다”고 밝혔다.
