공기발전기, 진정한 친환경 에너지 시대 여나?? ‘(주)엔오엔그리드’ 신재생 에너지의 새로운 패러다임 제시

이처럼 국내는 물론 세계적으로 친환경에너지로 대변되는 신재생에너지 산업이 물밀듯이 밀려오며, 기존의 화석연료는 자리를 잃어가고 있다. 이런 가운데 진정한 친환경이자 무한대에 가까운 자원인 공기를 이용한 ‘공기발전소’를 제시한 곳이 있어 엄청난 화제를 모으고 있다. 이에 본지에서는 그 주인공인 친환경에너지 기업 ‘㈜엔오엔그리드’의 주남식 회장을 만나보았다.

 

 

현재 화석 연료와 원자력 에너지를 대체할 수 있는 가장 유망한 친환경 에너지는 태양광, 풍력이다. 그중 태양광 발전 기술은 상당한 부분까지 올라왔으며, 인류의 역사가 지속되는 한 무한대로 얻을 수 있는 에너지원이라는 점에서 가장 많은 각광을 받고 있다. 하지만 태양광은 일반적으로 하루 24시간 중 4시간만 발전을 할 수 있고, 교체되거나 수명을 다한 태양광 패널, 그리고 각종 폐기물이 환경에 큰 악영향을 미친다는 것이 알려지며, 투자비용 효율성이 없고 친환경에너지가 아니라는 의견이 꾸준하게 제시되고 있다. 풍력 또한 잦은 고장과 높은 유지비용, 소음과 진동, 경관훼손 등에 대한 문제가 발생하고 있으며, 해상풍력의 경우에는 주변의 부유토사, 오염물질의 재부유 등으로 인해서 해상 생태계 변화에 엄청난 영향을 끼친다는 것이 알려지며, 그 실효성에 많은 의문점이 붙고 있다.

 

실제로 지난 몇 년간 정부에서 지원하던 다양한 친환경 정책에 대한 브레이크가 걸리고 있다. 윤영석 국민의힘 의원은 “정부의 설익은 태양광·풍력 보급 확대 정책으로 인해 부작용이 속출하고 있다”고 지적했으며, 당장 내년부터 ESS(에너지저장장치)를 설치한 태양광발전소에 주는 보조금의 대부분을 삭감키로 한 것이 대표적인 예이다. 풍력 발전은 주민 반발로 부지 확보가 쉽지 않자, 멸종위기종 서식지마저 발전소 부지로 쓸 수 있도록 법령 마저 바꾸려 들고 있다.

 

 

이처럼 친환경에너지를 대체하기 위한 움직임과 연구는 분주하지만 실질적으로 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 마땅한 친환경에너지 개발은 아직도 확실한 방향도 잡지 못하고 있으며, 국민들은 우왕좌왕하는 국가 정책에 혼란마저 느끼고 있다.

 

과연 완벽한 친환경 에너지는 없을까?? 사과나무 밑에 앉아있던 뉴턴이 떨어지는 사과를 보고 중력을 발견한 것처럼 위대한 발견은 항상 주위에 있다. 우리 주변에는 이미 자연에서 주는 엄청난 전기에너지가 있다. 바로 천둥과 번개다. 저기압에서 발생하는 천둥과 번개는 ‘구름 속에 형성된 전기장에서의 방전현상’으로 구름 입자 간에 전하가 이동하게 되어 생기는 방전현상으로 발생한다. 천둥소리가 들리기 전에 번개가 칠 때 약 1,000만 kw의 전기에너지가 발생한다. 이는 원자력 발전소 10기에서 만들어지는 에너지에 비할 정도로 어마어마한 양이다.

 

‘㈜엔오엔그리드’ 주남식 회장은 천둥의 원리를 그대로 이용한 공기발전기를 개발하고 상용화에 박차를 가하고 있다. 주남식 회장은 “공기발전기의 핵심은 자연에서 발생하는 번개의 원리를 그대로 발전기에 접목한 것이다. 번개가 치는 조건(기압, 습도 등)과 비슷한 환경을 진공관에 조성하면 번개와 같은 전기에너지가 발생하여 발전기로 만들 수 있다”고 언급했다.

 

주 회장은 약 30여년 전 자동차 가솔린 엔진의 효율을 높이기 위한 연구를 하던 중 투입된 연료보다 높은 동력을 얻을 수 있다는 것을 알게 되면서 공기발전기의 원리를 발견했다. 그는 “일반적인 차량은 100의 연료를 투입하면 30의 동력을 얻는다. 나머지 70은 모두 열에너지로 사라진다. 100의 연료를 투입해서 100의 동력을 얻기 위한 연구를 했는데, 오히려 200의 동력이 나오는 것을 보고 공기 에너지를 발견하게 되었다”고 언급했다.

 

인류는 오랜 역사 속에서 많은 에너지를 발견하고 그 에너지를 활용한 발전기를 개발해냈다. 하지만 실효성이 있는 에너지 발전기술은 손에 꼽을 정도로 많지 않다. 발전기의 실효성에 대한 평가를 위해서 가장 중요한 5가지의 항목이 있다. ‘크기, 무게, 수명, 비용, 친환경의 여부’다. 그중 한 가지라도 조건에 부합하지 않으면 현대시대에서 에너지 발전기로서의 실효성이 없다고 볼 수 있다. 주 회장은 “공기발전기는 위에 나열한 5가지 항목에 모두 정확하게 부합한다. 공기발전기는 크기에 대한 제약이 전혀 없어서 핸드폰에 들어갈 수 있는 발전기까지 생산이 가능할 정도이며, 생산원가는 1kW 당 300만원 정도로 매우 저렴하다. 대량생산을 할 경우에는 1kW당 10만원 정도로 훨씬 저렴해진다. 3kw의 전력을 30년간 생산할 경우 풍력 발전은 약 8천만 원의 비용이 들고, 태양광발전은 1.5억 원, 그리고 한국전력에서 제공받는 전기의 경우에는 5천만 원의 전기료가 발생한다. 하지만 공기발전기는 약 990만원이면 충분하다. 이처럼 비용적인 측면에서도 매우 우수하고, 어느 발전기보다도 완벽한 친환경 에너지다”고 설명했다.

 

공기발전기는 4가지의 주요 제품으로 구성 되어있다. 코일과 자석, 그리고 터빈, 회전을 위한 베어링이다. 이 4가지 항목 중에서 가장 내구성이 떨어지는 요소는 베어링이다. 엔오앤그리드의 공기발전기에는 내구성과 사용기간을 높이기 위한 다양한 기술이 탑재되어있다. 주 회장은 “가장 내구성이 약한 베어링의 단점을 보완하기 위해 자기부양 베어링을 사용하여 내구성을 무한대까지 끌어올렸다. 이와 함께 플라스틱으로 되어 있는 터빈을 접촉 없이 작동하도록 만들어 최소 몇 백 년이나 되는 플라스틱의 수명을 그대로 사용할 수 있다. 또한 코일에는 에나멜을 코팅하여 백년이상 사용이 가능하며, 자석은 영구자석이라고 불릴 정도로 내구성이 강하기에 사용기간을 논할 가치도 없다. 따라서 우리가 판매하는 전기발전기의 품질보증기간이 무려 100년이나 된다”고 언급했다.

 

 

조금 더 자세하게 공기발전기의 내용을 들여다보면 토네이도의 원리를 이용해 순간적으로 공기가 유입되는 진공상태를 만들어 전기로 바꾸게 되는 원리가 적용되었다. 처음 전기 생성을 위한 저기압 상태로 만드는 장치를 시동할 때에만 외부 전력이 필요하고, 작동 이후에는 그 어떤 외부전력도 필요하지 않다.

 

공기발전기의 또 다른 특징은 ‘공기발전을 위해 투입되는 공기는 일반 공기이지만, 발전 후 물의 발생과 함께 배출되는 공기는 미세먼지와 같은 유기 화합물이 모두 제거되어 매우 깨끗한 공기로 정화된다는 것이다. 주 회장은 “천둥이 칠 때 하늘이 깨끗해지는 것과 같은 이치다. 공기발전기의 원리와 이해는 모두 자연에서 발생하는 번개와 똑같다. 하지만 천둥은 언제 발생할지 정확히 알 수 없다. 번개를 진공관 안에서 끊임없이 발생시켜 전기를 얻어내는 것이 바로 공기발전기라고 생각하면 이해가 편하다”고 언급했다. 자체적으로 전력을 생산을 하는 과정에서 공기를 정화하고 물을 발생시키기에 사막과 같은 척박한 환경에서도 사용이 가능하며, 에어컨이 필요 없고 농사까지도 지을 수 있다.

 

그렇다면 이처럼 혁신적인 공기발전기의 상용화는 어떻게 진행되고 있는지 궁금하다. 주남식 회장은 “상용화 준비가 이미 끝난 상태다. 지금 주문하면 3개월 안에 발전기 공급이 가능하다. 빠르면 올해 연말, 늦어도 내년 1/4분기 안에는 제품이 나올 계획이다. 제품의 가격이 부담되는 이들에게는 1년 후 제품을 1/10 가격에 받을 수 있는 교환권을 판매하고 있다. 1년 후 발전기를 대량으로 생산하면 원가를 1/10까지 줄일 수 있다”고 설명했다.

 

 

주남식 회장은 앞으로 우리가 사용하는 모든 발전기를 공기 발전기로 바꾸어나갈 계획이다. 현실이 된다면 인류는 엄청난 친환경에너지를 얻게 될 것이다. 주 회장은 “공기 발전기의 에너지원은 174PW에 달하는 대기권 안의 태양열 에너지로부터 나온다. 전체에서 쓰는 전력은 태양에서 오는 에너지 총량의 1/63,000 정도인 2.74TW에 불과하다. 태양이 존재하는 한 즉 인류가 지속되는 한은 무한이 공급되는 에너지를 갖게 되는 것이다. 또한 어떤 외부 전력망이 필요 없기 때문에 에너지가 필요한 현장에서 즉각 전기를 공급할 수 있다. 적은 비용으로 많은 전기를 생산할 수 있기 때문에 인류의 모든 에너지를 대체할 수 있다”고 언급했다.

 

주남식 회장이 언급한 것처럼 공기발전기는 분산 전력시스템 보다 더욱 고도화된 시스템으로 전기를 소비하는 주체가 직접 전기에너지를 생산하기 때문에 전력자족이라는 전기에너지 발전의 새로운 패러다임을 열었다는 평가를 받고 있다. 또한 최근 지구 환경 오염의 주범으로 꼽히는 탄소를 전혀 배출하지 않기 때문에 가장 친환경적인 에너지원이 될 것으로 기대를 모으고 있다.

 

이와 같은 공기발전기의 활용범위는 무궁무진하다. 가정은 물론이고 각종 산업용 전기와 차량용 전기, 모바일 기기에 사용되는 전기까지 모두 대체가 가능하다. 전기가 필요한 모든 산업과 가전제품에 활용이 가능한 것이다. 주남식 회장은 “지구에 있는 모든 전기발전시설을 대체할 수 있는 공기발전기에 대해서 국내는 물론 해외에서도 많은 관심을 가지고 있다. 이 기술이 국내는 물론 세계의 에너지 산업에 새로운 패러다임을 제시하게 될 것이다”고 언급했다. 주남식 회장은 이와 같은 공기발전기 기술을 각종 전시회 및 박람회에 소개하여 큰 주목을 받고 있으며, 지난 30년간의 오랜 연구개발에 대한 공로와 그 가능성을 인정받으며, 2019년 중소벤처기업부 충청남도, 한국태양광산업협회가 후원하는 ‘제 7회 태양광융복합창의혁신 공모전’에서 아이디어 부문 대상을 수상했으며, 당해 산업통상부장관상을 수상하는 영예를 얻기도 했다.

 

 

주남식 회장은 마지막으로 “위대한 발전은 항상 주변의 사소한 것의 발견에서 시작된다. 현재 우리가 사용하는 모든 에너지는 환경의 피해 혹은 경제성이 맞지 않는 등의 문제점을 가지고 있다. 하지만 공기발전은 무궁무진한 공기를 사용하고, 이미 오염된 공기를 깨끗한 청정 공기로 바꿀 수 있다. 어찌 보면 허황될 수 있다고 생각할 수 있지만, 현실적인 기술이다. 앞으로 공기발전기의 원천 기술을 이용해 인류의 밝은 미래를 위해 최선을 다할 것이다”고 언급하며, 힘차고 밝은 앞으로의 포부를 전했다.