인류의 지속가능한 생존을 위해 필요한 자원은 에너지와 물, 식량이라는 말에 반대하는 사람은 아마 없을 것이다. 이 중에 어느 하나라도 부족하면 인류의 생존 자체가 그만큼 어렵기 때문이다.

김정은 기자 kje@

한국은 에너지 수입 의존도가 94%(2017년)로 부존 에너지 자원이 절대 부족한 에너지 자원 빈국이다. 뿐만 아니라 세계 석유 소비 7위, 전력 소비 7위, CO2 배출 7위인 수급구조가 취약한 에너지 다소비 국가이기도 하다.

새로운 개념의 신재생에너지기술로 주목받다
주남식 ㈜엔오엔그리드 회장의 행보가 화제다. 최근 주목을 받고 있는 주남식 회장은 세계 최초의 공기발전기 기술 개발에 성공했다. 공기발전기 기술은 위협적인 온실가스나 방사성 폐기물이 없고, 설치지역과 기후의 영향을 받지 않는 새로운 개념의 신재생에너지기술로, 주 회장은 이 기술로 정보통신부가 주최하고 한국전력이 주관하는 ‘Enegy×Security 해커톤’ 프로젝트에  ‘공기의 열에너지를 활용하는 초분산 전력시스템구축’이라는 주제로 참가하여 장관상을 수상한 바 있다. 주남식 회장이 선보인 공기발전기 기술은 공기의 기압차로 인한 대류 현상인 토네이도 발생 원리를 발전시스템에 접목한 기술이다. 공기 중의 상태를 저기압, 즉 완전한 진공의 상태로 만들면 그 안으로 공기가 유입되면서 전기의 생산이 가능해지는데, 이러한 공기발전기는 토네이도 원리를 통해 공기에서 전기를 만들어낸다.

▲ 주남식 회장

주남식 ㈜엔오엔그리드 회장은 “번개가 치면 무려 1,000만kw의 에너지가 만들어진다. 이는 원자력 발전소 10개가 만들어내는 에너지에 비견할 만하다”면서 “만약에 우리가 이 에너지를 활용할 수 있다면 그야말로 새로운 에너지의 신세계가 열린다고 해도 과언이 아니다. 하지만 번개는 한 번 치는 것에 그친다. 24시간 내내 치지는 않는다. 그렇다면 우리가 일상적으로 번개를 만들어 낼 수 있다면 어떨까? 공기발전기는 바로 이러한 고민 끝에 탄생했다”고 개발 배경을 밝혔다. 주남식 회장이 개발한 공기발전기는 여러 가지 면에서 경쟁력을 갖추고 있다. 공기 엔진의 생산비용은 태양광 발전의 1/20, 풍력발전의 1/30에 불과하며, 냉각과정에서 만들어지는 ‘물’을 냉각수 내지 냉매 등의 목적으로 사용한 후 일반 물처럼 재활용하는 것도 가능해 전력과 수분공급이 동시에 필요한 사막개조와 녹화사업에도 효과가 있을 것으로 기대된다. 주남식 회장은 현재의 과학기술에 따라 공기/수열발전기로 응용해 생산할 수 있기 때문에 물속에서도 구동시킬 수 있을 뿐만 아니라 하나의 열원만으로 전기를 생산할 수 있어 헬륨을 동작유체로 사용할 경우 대기권 밖에 존재하는 열에너지도 쓸 수 있다”면서 “이 기술이 상용화된다면 인류는 지구 안의 에너지로 충분히 자급할 수 있을 뿐 아니라, 우주로 나갔을 때 우주공간에서 채집된 에너지로 발전기를 가동시켜 무연료 출발 및 우주공간 에너지 생산을 하는 미래도 기대할 수 있다”고 자신했다.

공기엔진 적용하면 꿈의 ‘공중주택’도 가능해진다
주남식 회장은 공기엔진을 사용하면 공중주택의 실현도 충분히 가능하다고 말하고 있다. 택지비용이 들지 않고 지진, 홍수 등 자연재해로 부터 자유로울 뿐 아니라 위치(고도) 이동도 가능하고 동력(전기, 수도)비용도 들지 않는 공중주택은 오늘날의 기술로 충분히 가능하다는 것. 주남식 회장은 “공중주택의 추진력은 공기제트엔진을 통해 대기 중의 공기로부터 얻게 되는데 공기제트엔진이란 공기를 흡입, 공기가 갖고 있는 열에너지를 추진력으로 바꾸어 사용한 후 에너지를 잃은 공기는 다시 배출하는 열기관이다”면서 “공중주택의 이동 및 제어는 공중주택에 부착되어 있는 다수의 공기제트엔진의 분사량과 각도를 변화시키는 방법을 사용하게 되는데 이는 기존의 수직이착륙비행체 등에서 일반적으로 사용되는 기술을 적용하면 된다”고 설명했다.

가정 혹은 산업체 등 전기를 필요로 하는 모든 용도의 발전기, 오토바이, 자동차, 선박, 항공기, 냉난방기, 냉장고, TV 등은 물론 소형화가 가능해 휴대폰 안에도 내장할 수 있어 활용도가 높은 공기발전기는 폐수 및 쓰레기 처리, 환경 사업, 다이아몬드 제조, 나노 복합소재 제조 등 신소재산업에서도 두각을 나타낼 수 있다. 이러한 공기발전기의 대항마는 전 세계적으로 전무한 상태로, 지구상의 모든 전기 에너지를 대체할 수 있는 공기발전기에 이미 세계 각국에서 많은 관심을 보이고 있는 중이다. 앞으로 4차 산업혁명 시대를 선도하는 동시에 전력망으로부터의 완전한 자유를 실현하겠다는 주남식 회장은 “과학기술은 현재에도 그렇지만 다가올 미래에는 그 중요성이 더욱 커져 우리의 삶과 사회에 많은 영향을 미칠 것”이라며 “공기발전기 기술이 우리나라의 신재생에너지 기술을 비롯해 전 세계의 산업 수준을 한 차원 끌어올리는데 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 포부를 밝혔다. NM

▲ 축형공기발전기