“파력발전의 가능성을 제시하고 싶습니다”
“파력발전의 가능성을 제시하고 싶습니다”
  • 임성희 기자
  • 승인 2022.03.03 14:06
  • 댓글 0
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[이슈메이커=임성희 기자] 

 

 “파력발전의 가능성을 제시하고 싶습니다”

사진=임성희 기자
사진=임성희 기자

 

 “Wave Power, Go Green”
 “모두가 ‘NO’를 이야기하지만, 전 계속 ‘YES’로 도전할 것입니다”
 ‘파력발전’ 신진연구자가 만들어 낼 ‘긍정효과’ 

화력, 원자력은 우리나라의 대표적인 전기에너지 공급원이다. 그 밖에 수력과 태양광을 필두로 한 풍력, 조력 등 신재생에너지들이 뒤를 잇는다. 내로라하는 전력 선배들에게 도전장을 내민 신생 에너지원이 있으니, 바로 ‘파력’이다. 파도의 힘을 이용한 ‘파력’은 원래 있던 천연 그대로의 자연이지만 막대한 비용 때문에 아직 전 세계적으로 상용화 사례가 없다. ‘파력’을 연구하는 신진연구자이자, ‘파력’ 전도사를 자처하는 한라대 김신웅 교수를 만나봤다.  

비용문제 불식시킬 연구아이디어 주목
해안가에서 흔히 볼 수 있는 테트라포드(tetrapod)는 방파제나 잠제, 호안 등에 사용되어 파도에너지를 약화시키는 역할을 한다. 파도에 의해 해안이 침식되는 걸 막고자 설치하는 시설인데, 김신웅 교수는 역발상으로 연안 구조물에서의 파도에너지를 활용하는 ‘파력발전’ 아이디어를 냈다. 해안침식을 연구하던 김신웅 교수는 일본유학 중 관련 아이디어로 해외고급과학자 초빙 사업(Brain Pool)을 통해 한라대 연구교수로 부임할 수 있었다. “한라대 이성대 교수님이 파도를 약화시키는 연안 구조물 특허를 가지고 계신데요, 파도가 깨지면 구조물의 사각형 박스 안에서 외부방향으로 유속이 생겨서 그 유속을 활용하면 어떨까 생각했고, 추가로 잠제 구조물에 제가 고안한 모듈을 끼워 넣으면, 파력발전이 가능한 구조물이 됩니다”라며 김신웅 교수는 “이렇게 해안 침식방지 대책 구조물들과 결합이 되면, 따로 구조물 비용을 들이지 않아도 돼서 가장 큰 걸림돌이었던 비용에 대한 부정적인 인식을 불식시킬 수 있습니다”라고 설명했다. 
  파력발전은 친환경발전원이지만 해안가에 대규모 구조물을 설치해야 하고 실증화 과정도 어려워 그동안 발전이 더뎠다. “바닷속 구조물을 제작하는데 상당한 비용이 듭니다. 만들어서 테스트까지 하는데 수 백 억에 가까운 비용이 드는데, 연구자 개인이 진행할 수 없는 부분이죠. 그래서 그동안 실내 테스트 정도로만 연구가 그쳤습니다. 우리나라는 이런 상황이고 해외 북유럽이나 영국 같은 나라들은 실증작업까지 마치긴 했지만, 비용적인 이유로 아직 상용화가 되진 않았습니다”  
  
‘하부 힌지 진자형 파력 발전체’ 실증테스트 준비
“솔직히 파력발전하면 실패사례가 많아서 부정적입니다. 교수님들이나 선배 연구자분들도 많이 없는 실정이라, 아이디어가 있어도 ‘안된다’는 답변이 가장 먼저 나오죠. 이런 환경이 연구사기를 꺾기도 하지만 전 제 연구를 계속할 수 있는 길을 택했고, 나름 저만의 연구커리어를 쌓아가고 있습니다” 2021년 3월 중견연구자 과제에 ‘하부 힌지 진자형 파력 발전체 개발 및 이중 월류형 잠제에 적용’ 연구로 당당히 이름을 올린 김신웅 교수는 현재 연구아이디어를 다듬고 발전시키는 작업을 진행 중이다. 그의 아이디어는 하부에 경첩처럼 회전 가능한 지지점을 달아 부력체가 진자처럼 움직이면서 파도에너지를 흡수해 전기에너지로 바꿀 수 있는 파력 발전체로, 모듈형이라 큰 구조물들과 결합을 할 수 있고 그 결합을 통해 발전효율을 극대화한다. 그는 관련 특허도 준비 중이다. “5년에서 10년 안에는 실증테스트를 해보고자 합니다. 가능하면 올해나 내년쯤에 해수욕장에서 먼저 시도해보려고요. 펀드가 많다고 연구가 잘되는 건 아니잖아요, 최소한의 비용으로 최대한의 효과를 노리는 가성비를 활용해 사람들이 파력발전에 가지고 있는 고정관념을 깨주고 싶습니다”

하부 힌지 진자형 파력 발전체, 모듈형이라 큰 구조물들과 결합을 할 수 있고 그 결합을 통해 발전효율을 극대화한다.(사진=김신웅 교수 제공)
하부 힌지 진자형 파력 발전체, 모듈형이라 큰 구조물들과 결합을 할 수 있고 그 결합을 통해 발전효율을 극대화한다.(사진=김신웅 교수 제공)

 

“강원도의 힘 보여줄 것”
김신웅 교수는 재생에너지 도입과정에서는 거대규모 발전에서 지역분산형 소형 발전으로의 변화가 동반돼야 한다고 언급했다. “해안가에서 대규모발전을 해서 인구가 많은 수도권으로 많은 양의 전력이 공급되는데, 파력발전을 이용해 근접 지역 발전을 할 수 있다면 훨씬 효율적으로 에너지원을 관리할 수 있지 않을까 생각합니다. 분산형 구조의 에너지원은 고용창출 등 지역경제 활성화에 도움이 될 것입니다. 이 부분에서 한라대를 비롯하여 동해안에 인접한 강원도 지역 사립대들이 충분히 역할을 할 수 있을 것입니다”라며 그는 점점 힘든 상황에 놓여있는 지역 사립대들이 관련 분야 인재양성과 연구인프라 구축으로 활로를 모색하길 바라는 마음을 전했다.
  파력연구그룹이 많지 않다 보니, 마땅한 연구포지션도 부재한 실정이다. 이에 김신웅 교수는 후배들에게 자리를 많이 마련해주고 싶다는 포부를 밝혔다. 한라대에는 일반대학원이 없는데, 이는 단점이자 장점이 될 수 있다며 그는 “더 밖을 내다보면서 유연하게 산학협력도 진행하고 다양하게 연구 교류를 하려고 해요. 제 아이디어도 기계공학, 전자공학, 해양공학 등의 지식이 필요해서 다양한 연구 분야의 연구자들과 소통하고 있습니다”라고 밝혔다. 신진연구자지만 파력을 알리기 위해 앞장서고 싶다고 말하는 김신웅 교수에게서 깊은 사명감이 느껴졌다. 작은 파도가 큰 파도 되듯, 그의 작은 움직임이 파력연구의 가능성을 알리는 큰 움직임으로 성장하길 바라본다.
 

 


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