기후변화에 대처하기 위한 화석연료 사용 저감과 신재생에너지 확충은 전 세계의 화두가 됐다. 각 기업들은 탄소중립에 대한 대응이 부족하면 커다란 피해를 볼 수 있기에 RE100(재생에너지 100%) 달성을 위해 노력하고 있다.

김정은 기자 kje@

2016년 발효된 파리협정 이후 121개 국가가 ‘2050 탄소중립 목표 기후동맹’에 가입하면서 기후 변화에 대처하기 위한 화석 연료 사용 저감과 신재생에너지 확충은 중요한 이슈가 됐다. 한국도 2050 탄소중립을 목표로 정책을 추진하고 있다.

진정한 지속 가능형 에너지로 주목받는 공기발전기
지난해 8월 과학 분야 학술지인 사이언스는 기후 공시 의무화가 이뤄지면 기업 이익이 평균 44% 줄어들 것이라는 내용의 논문을 게재했는데 한국은 선진국 중 가장 큰 피해를 받을 것으로 전망했다. 정부가 탄소중립에 열을 올리는 배경이다. 이러한 상황에서 세계 최초로 공기발전기 기술 개발에 성공한 주남식 (주)엔오엔그리드 회장의 행보가 재조명되고 있다. 공기발전기는 공기 중에 있는 열 에너지를 전기 에너지로 만드는 장치다.

▲ 주남식 회장

주남식 (주)엔오엔그리드 회장은 “자연에는 번개라는 현상에 있는 것을 사람이 사용할 수 있고 통제 가능케 만든 것이 고기 발전기”라며 “공기발전기의 원천은 원래 자연 속에 있는 것으로, 신이 우리에게 선물로 준 자연 에너지를 전기로 바꿔 쓰는 것뿐이다. 제가 발명을 했다기보다 자연에 있는 에너지를 발견해서 사용 방법을 찾아낸 기계다”고 부연했다. 열을 배출하는 장치가 없이 자연에서 공기의 기압차만으로 전기를 생산하는 자연현상인 토네이도의 원리에 착안한 공기발전기는 인류의 모든 에너지를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 30여 년 전 자동차 가솔린 엔진의 효율을 높이기 위한 연구를 하던 중 투입된 연료보다 높은 동력을 얻을 수 있다는 것을 간파했던 주남식 회장은 이후 공기발전기 기술 개발에 매달려왔다. 공기발전기는 토네이도의 원리를 통해 저압의 진공상태를 만들어 순간적으로 공기가 유입되는 토리첼리의 진공상태를 만들어 전기로 바꿀 수 있는 에너지발생 시스템을 통해 전기를 만들어낸다.

특히 냉각 원리가 적용되어 동력이 추출되고 남은 공기가 급격히 식으면 물이 생기는데, 이 물을 냉각수, 냉매 등 다른 목적으로 사용한 후 일반 물처럼 재활용할 수 있어 전력과 수분공급이 동시에 필요한 사막 개조와 녹화사업에 진정한 지속 가능형 에너지로 주목을 받고 있다. 환경에 위협적인 온실가스나 방사성 폐기물이 없고, 설치 지역과 기후의 영향을 받지 않는 신개념 신재생에너지 기술로 손꼽히는 공기발전기의 생산비용은 태양광 발전의 1/20, 풍력발전의 1/30 수준에 불과하기 때문에 원가도 획기적으로 낮출 수 있다. 주남식 회장은 “3KW의 전기를 30년 동안 사용할 경우 한국전력의 전기료는 5천만 원, 풍력발전은 8천만 원, 태양광은 1억 5천만 원의 비용이 발생하지만 공기발전기에서는 990만 원이면 충분하다”고 부연했다.

공기발전기의 우수성 인정받아 다양한 기관서 러브콜 받아
엔진의 배기열을 이용한 발전장치, 터빈을 이용한 전기발생장치, 노출된 애노드를 구비한 진공관, 나노섬유 방사장치, 후진노즐을 이용한 섬유방사장치 등 다수의 기술특허를 보유하고 있는 엔오엔그리드는 이러한 기술력을 바탕으로 지난 2018년 현대중공업 기술공모전 장려상에 이어 중소벤처기업부, 충청남도, 창업진흥원, 한국태양광산업협회가 후원하는 ‘제7회 태양광 융복합 창의혁신 공모전’에서 ‘태양광 냉각-녹조배양-악취저감 융합 아이디어’로 아이디어 부문 대상을 수상하기도 했다.

▲ 싸이클로전동차동감속기

최근 선보인 공기발전기도 대외적으로도 그 우수성을 인정받고 있는 중이다. 국가핵융합연구소와 알키미스트프로젝트(에너지분야) 신규지원과제에 도전했던 엔오엔그리드는 ‘2019 대한민국 에너지대전’에서 창의상을 수상한데 이어 정보통신부가 주최하고 한국전력이 주관하는 ‘Energy×Security 해커톤’ 프로젝트에 ‘공기의 열에너지를 활용하는 초분산 전력시스템구축’이라는 주제로 참가해 산업통상자원부 장관상을 수상하는 쾌거도 거두었다. 이에 업계에서도 공기발전기의 가능성에 주목, 현재 엔오엔그리드는 신재생에너지를 연구하는 다양한 기관에서 러브콜을 받고 있는 중이다. 여기에 만족하지 않고 주남식 회장은 공기발전기의 상용화에 박차를 가하고자 공기발전기를 적용할 무충전 전동공구(싸이크로맨, 전동윈치, 전동장선기)도 출시했다. 주 회장은 “공기발전기의 에너지원은 174PW에 달하는 대기권 안의 태양열에너지로부터 온다”면서 “전체에서 쓰는 전력은 태양에서 오는 에너지 총량의 1/63,500뿐인 2.74TW에 불과하기 때문에, 우리는 태양이 살아 있는 한 무한히 공급되는 에너지를 활용할 수 있다”고 강조했다. 이어 “공기발전기가 상용화되면 전력 사용 편의성이나 경제성 면에서 새로운 시대를 열 수 있다”면서 “공기열에너지는 그 어떤 신재생에너지보다 적은 투자비용에 가장 많은 에너지를 생산하는 새로운 개념의 그린 에너지로 대한민국을 세계 1등 국가로 만들 수 있다”고 피력했다. NM