바람을 쫓는 기계

풍차가 처음 등장한 것은 1,000년도 넘은 일이다. 그로부터 지금까지 엔지니어들은 풍차, 즉 풍력 터빈의 효율 제고에 많은 노력을 기울이고 있다. 파퓰러사이언스 1923년 12월호 표지에도 한 독일기업이 설계한 고효율 풍력발전기가 등장한다. 이 풍력터빈의 특징은 볼베어링에 로터를 부착함으로써 바람이 어느 방향에서 불어오든 항상 로터가 바람과 정면을 향 한다는 점이다.

당시 제조사는 “나뭇가지를 흔들 정도의 미약한 바람으로도 로터의 회전이 가능하다”며 효율성을 강조하는 한편 강풍에 의해 로터가 너무 빠르게 회전하는 것을 막아주는 제동장치를 채용해 안정성을 높였다고 밝 혔다. 오늘날 공학자들은 야자수에서 영감을 얻어 로터의 날개가 휘어지는 풍력발전기를 개발 중이다. 이렇게 하면 동일한 바람으로 더 많은 에너지를 얻는 동시에 폭풍에서 로터를 보호할 수도 있다고 한다.



8㎽
2014년 가동을 개시한 현존 세계 최대 풍력발전기의 전력생산량.




거북이걸음 중인 고출력 풍력발전기
미국에서 풍력발전이 운용되기 시작한 것은 1980년대부터다. 당시 풍력터빈의 발전량은 기껏해야 수백㎾ 정도였지만 오늘날에는 이보다 10배는 더 많은 전력을 생산해낸다. 그럼에도 전체 풍력발전량은 정체 상태를 보이고 있다.