한국기계연구원은 극한에너지기계연구실 박성제 박사팀이 기존 가정용 보일러에서 온수와 1 kW의 전기를 동시에 생산할 수 있는 자유피스톤 방식 스털링엔진 발전기의 원천기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

스털링엔진이란 피스톤과 실린더로 이루어진 공간 내에 헬륨 또는 수소를 넣어 밀봉하고, 외부에서 가열ㆍ냉각을 반복해 피스톤을 구동하는 외연기관이다.

이번에 개발한 기술은 스털링엔진의 파워피스톤에 선형발전기를 장착해 전기출력을 생산한다.

직선운동을 회전운동으로 변환하는 과정에서 발생되는 손실을 줄일 수 있는 자유피스톤 방식으로 설계돼 부하변동에 따른 제어능력을 향상시켰다는 점이 특징이다.

또한 내연기관과 달리 폭발행정이 없어 소음ㆍ진동과 유해가스 배출이 적으며, 엔진구조가 단순해 내구성이 우수하고 대량생산 시 생산비가 감축된다. 자유피스톤 방식을 사용해 수명을 연장시킬 수 있으며, 유지보수 기간도 상당히 늘릴 수 있다는 것도 장점이다.

박성제 박사는 “최근 에너지 수급 불균형과 환경문제 등으로 분산전원 및 가정용 열병합발전시스템에 대한 관심이 높아지고 있다”며 “선진국을 중심으로 개발 및 보급이 확대되고 있는 초소형 열병합발전시스템을 국내에도 도입하여 최대전력수요 감축과 온실가스 배출량 감소 및 연료수입 비용을 절약할 필요가 있다”고 밝혔다.