일본산업뉴스요약

제6부 J-스타트업(6)
챌리너지
‘태풍 발전’으로 재생에너지 가속

2011년 3월 한 명의 엔지니어가 일어섰다. 챌리너지의 CEO 시미즈(清水)다. 당시 회사원이었던 시미즈는 동일본 대지진으로 후쿠시마 원자력발전소 사고를 보고 충격을 받았다. “원전 의존도를 줄이고 재생 가능 에너지로 전환해야 한다.” ‘태풍 발전’이라 불리는 혁신적인 풍력발전기에 도전이 시작되었다.

-- 프로펠러가 없다 --
풍력에 매력을 느낀 것은 이유가 있다. 산이 많은 일본은 바람이 강한 반면 풍향이 일정하지 않아 유럽과 비교해 도입이 이루어지지 않는다. 태풍도 빈번하게 강타하고 설비의 파손 위험이 따른다. 한편 프로펠러 풍차의 형상은 1세기 전부터 변함없어 일본의 환경에 대응하지 못한다. “혁신을 일으킬 여지가 있을지도 모른다.” 시미즈의 개발 혼에 불이 붙었다.

프로펠러 풍차에서 특히 문제가 되는 것이 난류와 강풍이 겹쳐지는 태풍이다. 프로펠러의 과회전을 억제하는 기능이 작동되기 어렵고 폭주하여 파손 및 붕괴로 연결될 위험이 있다. 시미즈는 전문 분야는 아니었지만 지진 후 바로 약 5,000건의 특허 정보를 살펴보고 한 독특한 기술에 도달했다. 프로펠러를 사용하지 않는 ‘매그너스 풍력발전기’다.

-- 폭주하지 않는다 --
매그너스란 회전하는 물체를 바람 안에 두면 물체 주변의 기류가 변화해 에너지(양력)이 생기는 현상을 말한다. 야구의 변화구가 바로 그 현상이다. 이 발전기는 원통 날개를 자전시켜 바람을 받으면서 매그너스 힘을 만들어 발전기를 돌린다. 날개 회전을 멈추면 매그너스 힘이 발생하지 않기 때문에 발전기로 연결되는 중심축이 움직이지 않아 강풍에서도 폭주하지 않는다.

시미즈는 이 원통 날개를 지면에 대해 수직으로 건설하는 것을 떠올렸다. “수직축이기 때문에 풍향 및 난류 문제가 없고 매그너스이기 때문에 강풍 및 돌풍에도 대응하기 쉽다.” 직접 생각해낸 아이디어에 큰 가능성을 느꼈다. 지진 피해 다음해에는 시제품을 만들어 매그너스 힘이 발생해 중심축이 돌아가는 것을 확인했다. 특허를 취득해 2014년에 창업하고 비즈니스의 문을 열었다.

-- 이시가키섬에서 실증 --
그로부터 약 4년. 시미즈는 ‘태풍 긴자(태풍이 자주 오는 지역)’라 불리는 이시지마섬에 있었다. 개량을 거듭한 출력 10킬로와트의 양산형 시제품을 섬에 설치하고 실증을 시작했다. 태풍이 접근해 초속 25미터 전후의 순간 풍속을 기록하고 있는 가운데 3개의 원통 날개는 과회전하는 일 없이 전기를 만들어냈다. 지진 피해 시 떠오른 생각이 결실을 맺는 순간이었다.

전력 사정이 척박한 외딴섬을 가지고 태풍 및 허리케인이 다발하는 국가는 모두 유망한 시장이다. 2019년에는 필리핀에 진출해 대형화에도 의욕을 불태운다. 최종 목적지는 풍력발전의 전기로 해수를 전기 분해하여 수소를 만드는 것이다. 태풍을 에너지원으로 활용해 섬을 수소 공급 기지로 만든다.

“우리는 원전 사고의 수습을 다음 세대에 넘길 수밖에 없다. 그만큼 수소사회의 초석을 쌓을 수 있도록 테크놀로지를 남기고 싶다.” 시미즈의 도전은 이제 막 시작된 참이다.

-- 끝 --