박민원 창원대 교수팀, 전력硏 클러스터사업…10MW급 풍력발전기용 개발 참여
한국전력 전력연구원(원장 김숙철)이 지원하는 ‘에너지 거점대학 클러스터사업’에 참여중인 박민원 창원대학교 교수팀이 대형 풍력발전기의 부피와 무게를 기존 대비 3분의1 수준으로 줄일 수 있는 10MW급 초전도 코일을 개발했다. 10MW급 풍력발전기용 초전도 코일 개발은 풍력분야 원천기술 확보에 전환점이 될 전망이다.
풍력발전기는 거대한 날개가 코일을 회전시키면서 발생하는 자기장의 변화를 통해서 전기를 생산하는데, 코일은 전기의 질과 설비의 수명을 결정하는 핵심설비이다. 하지만 구리선을 사용하여 코일 제작 시 무게가 무거워져 풍력발전기의 용량을 높이기가 힘든 것이 단점이다.
이에 박민원 교수팀은 초전도 코일을 사용해 풍력발전기의 무게와 부피를 최대 3분의1까지 줄일 수 있는 초전도 발전기 기술을 제안했다.
초전도 코일은 기존 구리선과 비교하여 단위 면적당 높은 허용전류를 갖고 전기저항도 낮으며, 또 초전도선을 이용해 코일을 제작하면 단위 면적당 높은 허용전류를 이용해 기존 발전기 대비 5배 이상의 쇄교자속 밀도를 가질 수 있다.
박민원 창원대학교 교수는 “전력연구원의 대형 초전도 코일의 개발은 신재생 에너지 3020이행 계획 이행에 이바지 할 수 있다”며 “초전도 발전기, 초전도 자기부상열차 등의 초전도 응용기기분야의 시장 확대를 통해 초전도를 이용한 친환경에너지 개발을 위해 노력할 것”이라고 설명했다.
한편 ‘에너지 거점대학 클러스터사업’은 미래 핵심기술 확보를 위해 창원대학교 등 울산대학교, 제주대학교, 인천대학교, 안동대학교 등 국내 24개 대학에서 580명의 연구 인력이 클러스터별로 ▲인공지능 ▲정보통신기술 융복합 ▲사물인터넷 센서 ▲에너지신기술 ▲차세대 전력계통 5개 기술 분야에 대한 기초연구를 수행하는 사업이다. 사업비는 클러스터별 연 20억 원씩 총 100억 원이 지원되며, 한전은 3년에 걸쳐 총 300억 원을 투입한다.