기술력 인정받은 공기발전기, ‘1원/1kwh’ 시대 연다
기술력 인정받은 공기발전기, ‘1원/1kwh’ 시대 연다
  • 김준현
  • 승인 2019.12.02 16:06
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엔오엔그리드 주남식 대표 “해커톤 대회 대상으로 기술력 입증”
4차 산업혁명을 맞이한 지금 시대에서 가장 중요하게 대두되는 문제 중 하나는 바로 ‘에너지’와 관련된 문제다. 과거 자원시장의 패권을 거머쥐었던 석유와 석탄 등 화석연료는 이미 그 매장량에서 서서히 바닥을 드러내기 시작하고 있으며, 이를 사용할 때 발생하는 환경관련 문제에 대한 심각성도 더욱 확산되고 있다.
이에 각 국에서는 태양광, 태양열, 풍력, 조력 등 다양한 형태의 재생에너지를 활성화시키기 위해 연구를 거듭하고 있으며, 일부 형태의 재생에너지는 실제 현장에서 사용되고 있기도 하지만 아직까지는 효용이나 안정성 측면에서 여러 가지 의구심을 자아내고 있는 것이 사실이다.
실제로, 국내에서도 태양광에너지를 이용하기 위해 설치한 ESS(에너지저장시스템)에서 30여 건에 가까운 화재가 발생하는 등 아직까지는 이를 상용화하는데 있어서는 어려움이 발생하고 있다.
이에 엔오엔그리드의 주남식 대표는 오래전부터 연구해 온 ‘공기발전기’가 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안이라는 신념을 갖고 연구에 연구를 거듭해 지난 10월에는 에너지분야와 관련된 내로라하는 전문가들이 참가한 해커톤 대회에서 산업통상자원부 장관상을 차지해 기술력을 입증하는 데 성공했다.
 
(주)엔오엔그리드 주남식 회장
(주)엔오엔그리드 주남식 회장
 
장관상 수상으로 입증한 엔오엔그리드의 기술력
엔오엔그리드의 주남식 회장은 오랜 연구끝에 ‘공기에서 전기에너지를 만들 수 있다’는 사실을 발견하고 이를 실현하기 위해 30년 이상의 시간을 연구에 투자한 공기에너지 분야의 개척자다.
그가 연구한 바에 따르면, 공기 중의 상태를 저기압, 즉 충분한 진공의 상태로 만들게 되면 그 안으로 공기가 유입되면서 전기를 생산할 수 있게 된다. 토네이도의 원리를 기반으로 해 이러한 이론을 적용한 주 회장은 직접 발전기를 만들어 지구를 가득 채우고 있는 공기를 발전의 원료로 무한정 사용할 수 있게 만들고자 한다.
“공기에너지의 가장 큰 장점은 생산비용이 저렴하다는 것”이라고 말한 주 대표는 “3㎾의 전기를 100년 동안 사용하려면 한전의 전기료는 2억원, 태양광은 3억원의 비용이 발생하지만 공기엔진을 사용하게 되면 990만원의 비용만 발생한다”고 압도적인 가격 경쟁력을 자랑했다.
이미 엔오엔그리드는 이러한 기술력을 바탕으로 여러 대회 또는 시상식에서 다양한 분야의 수상자에 이름을 올린 바 있다. 하지만, 최근 엔오엔그리드의 수상경력에 추가된 수상경력은 이전과는 다른 느낌으로 엔오엔그리드의 사기를 진작시키고 있다.
 
엔오엔그리드는 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 과기정통부)가 주최하고 한국전력공사(사장 김종갑, 이하 한전)와 한국인터넷진흥원(KISA, 원장 김석환)이 주관한 ‘2019 Energy×Security 해커톤’ 대회 본선에 참가해 산업통상자원부장관상을 당당히 차지하는 데 성공했다.
엔오엔그리드는 이번 해커톤 대회에 ‘공기의 열에너지를 활용하는 초분산(Non Grid) 전력 시스템 구축’이라는 연구주제로 참가했으며, 특히 이 분야의 권위자인 국가핵융합연구소 플라즈마기술연구센터 홍용철 박사가 직접 발표자로 나서 유려하면서도 전문적인 발표를 통해 심사위원들이 엔오엔그리드에게 장관상을 안겨주는데 큰 역할을 했다.
 
산업통상자원부장관상 수상(왼쪽부터 엔오엔그리드 주남식회장. 나정수대표.국가핵융합연구소 플라즈마기술연구센터 홍용철박사)
산업통상자원부장관상 수상(왼쪽부터 엔오엔그리드 주남식회장. 나정수대표.국가핵융합연구소 플라즈마기술연구센터 홍용철박사)

이번 대회의 발표에서 엔오엔그리드 측은 “공기열 발전기는 대기권 내에서 전기에너지를 필요로 하는 모든 영역에 활용될 수 있으며 에너지를 잃고 냉각된 공기는 냉방 냉동 등의 수요에 활용될 수 있다”고 언급하면서 “공기열발전기의 원리는 물 속에서도 실현이 가능하기 때문에 담수 해수 등 물 속에서는 ‘수열발전기’의 형태로 필요한 전기에너지를 생산할 수 있다. 공기발전기에 사용되는 사이클은 아주 낮은 온도의 물질로부터도 전기를 생산할 수 있기 때문에 비등점이 4K인 헬륨을 동작유체로 사용할 경우 우주공간에 존재하는 저온의 열원을 이용한 발전도 가능하다. 따라서 연료를 싣고 다니지 않고도 우주여행을 할 수 있다”고 장밋빛 청사진을 제시했다.
덧붙여 “공기열 에너지를 활용하는 초분산 전력시스템이 구축되면 전 인류는 항구적으로 청정하고 안전하고 풍요로운 삶을 영위할 수 있게 될 것”이라고 엔오엔그리드 측은 밝혔다.
 
11조원 투자로 한국 전체의 발전기를 공기발전기로의 100% 전환 가능
엔오엔그리드가 개발 및 보급하고 있는 공기발전기는 유체(공기, 물)의 작동 환경이 상온 상압 이하인 저온 저압이기 때문에 엔지니어링 플라스틱 사출성형으로 사업화가 용이하다는 장점을 갖고 있다. 이를 단순, 발전기 교체 시장만으로 세계 시장을 유추한다면, ‘2.74TW × 300만원/kW = 8,220조 원’이라는 수식이 도출되고 발전단가는 20.5원/kWh을 나타낸다.
공기발전기는 분산 전력시스템 보다 더 고도화된 것으로 전기소비주체가 직접 전기를 생산, 이용, 관리하는 전력 시스템으로 전력자급 자족 패러다임에 부응하는 한편, 이산화탄소 배출량이 전무하기 때문에 환경과 관련한 이슈에서도 자유롭다.

주 회장은 “지난해 12월 기준으로 국내 발전설비 용량은 115,662MW인데, 이를 공기발전기로 모두 전환할 경우 발전설비 교체비용은 11조5,662억원에 불과하다”며, “교체로 인해 발생하는 비용은 전액 해외수출을 통한 자금조달이 가능하며, 발전설비 교체 후 발전원가는 약1원/kWh 수준”이라고 말했다.
주 회장이 언급한 바에 따르면, 설비교체기간은 연간 20%씩 5년에 걸쳐서 납기 90일에 맞춰서 진행할 수 있으며, 특히 품질보증기간을 100년으로 보장해 사용자들이 품질보증기한을 신경쓰지 않고 마음껏 공기발전기를 사용할 수 있도록 지원할 계획이다.
 
엔오엔그리드, 한전과 손잡을까?
최근 엔오엔그리드 주남식 회장은 국내 전기의 발전 및 공급을 담당하고 있는 한전의 김종갑 사장에게 공개서한을 띄우면서 공기발전기의 우수성 및 한전에서 이를 사용해야 하는 당위성을 주장하기도 했다.
주 회장은 이 서한에서 공기발전기는 대기중에 열에너지 형태로 저장된 태양에너지를 활용해 전기를 생산하는 기계라는 점과 이를 이용하면 1kWh당 발전 원가가 1원 미만으로 전기를 생산할 수 있다는 점을 강조한 것으로 알려졌다.
만약 한전에서 주 회장의 이러한 주장에 귀를 기울이고 이것이 허황된 얘기가 아니라 기술력을 바탕으로 주장하는 것이라는 점을 주의깊게 살피고 엔오엔그리드가 내민 손을 잡는다면 우리나라는 그동안 부존자원의 부족으로 인한 에너지 약소국에서 순식간에 공기에너지 원천기술을 보유한 자원 강국으로 거듭날 수 있을 것으로 전망된다.

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