풍력발전기의 날개는 왜 3개일까요. 4~5개라면 발전효율이 더 높지 않을까요. [사진=GE 홈페이지]

[아시아경제 김종화 기자]풍력발전기의 블레이드(날개)는 왜 3개일까요? 4개이거나 5개면 발전 효율이 더 높지 않을까요?

풍력발전은 날개가 바람을 받아 회전하면서 날개의 회전으로 발생하는 운동에너지가 전기에너지로 변환되는 것입니다. 풍력발전기는 바람에너지의 최대 60% 정도까지 전기로 변환할 수 있고, 온실가스 배출도 없으며, 자원이 풍부한데다 깨끗하고 끊임없이 재생된다는 장점까지 갖춰 태양광과 함께 가장 각광받는 대체 에너지원입니다.

요즘 설치되는 풍력발전기의 날개는 특수한 경우를 제외하고는 모두 3개입니다. 날개가 4개 이상 늘어나면 늘어난 날개 만큼 바람을 받는 면적과 발전량은 늘어나겠지만 무게 때문에 발전 효율은 오히려 떨어지기 때문이라고 합니다.

일반적으로 길이가 50m짜리 날개 하나의 무게는 약 10톤 정도인데 높이 100m 정도의 윈드타워(지지탑·기둥) 하나가 30톤의 무게를 떠받들고 있는 셈입니다. 날개가 많아지면 무게를 지탱하기도 힘들겠지만 바람이 많이 불어 날개가 쌩쌩 돌아갈 때 버틸 수 있는 힘도 약해져 윈드타워가 꺾일 수 있다고 합니다. 결국 비용을 많이 들여 날개 숫자를 더 달 필요가 없다는 말입니다.

그렇다면 날개가 2개 짜리를 달면 어떨까요? 날개 2개와 3개인 풍력발전기의 발전 효율은 동일하다고 합니다. 그러나 비용이 더 들어도 날개는 반드시 3개를 단다고 합니다. 날개가 2개보다 3개가 안정성이 높기 때문이라고 합니다.

풍력발전기의 날개는 날개는 축에서 멀어질수록 날개의 폭이 좁아집니다. 길이가 50m인 풍력발전기 날개는 일반적으로 축에서 가까운 부분은 폭이 5m, 끝 부분은 1m 이내입니다. 이는 비용과 안정성 때문이라고 합니다.

풍력 발전용 날개는 금속이 아닌 유리섬유나 탄소섬유를 접착제로 겹겹이 붙여서 만드는데 축, 기어박스, 발전기, 윈드타워 등으로 구성된 풍력발전기에서 가장 비싼 부품입니다. 날개가 전체 비용의 20%를 차지한다고 합니다.

고강도 유리섬유나 탄소섬유로 만들어도 강풍에 의해 날개가 부러질 수 있는데 끝부분으로 갈수록 폭을 좁게 하면 바람의 저항을 잘 흘릴 수 있어 보다 안전해 진다고 합니다. 실제로 풍력발전기는 태풍이 불면 가동하지 않는데 태풍이 불면 바람이 더 많이 불어 전력을 더 많이 생산할 수 있겠지만 그 보다 날개가 부러져 다시 설치하는 비용이 더 들기 때문입니다.

반면, 날개 길이가 길면 길수록 발전량은 더 증가한다고 합니다. 그래서 날개 숫자는 3개로 고정될지언정 길이는 자꾸 커지는 추세이지요. 현재 세계에서 가장 큰 풍력발전기는 덴마크 MHI 베스타스사의 V164-9.5로 용량 9.5ＭＷ, 로터 직경 164m 짜리입니다. 그러나 올해 3월 미국의 GE사 'Haliade-X'를 개발했습니다.
2021년이면 세계에서 가장 큰 날개를 가진 풍력발전기는 GE에서 만든 Haliade-X로 바뀝니다. 날개 길이 107m, 높이 260m로 런던아이즈보다 높고 크라이슬러빌딩보다 낮습니다. [사진=GE 홈페이지]

Haliade-X는 로터 직경 220m, 날개 길이가 107m입니다. 기초 부분에서 날개 끝 최상부까지의 높이가 무려 260m에 달합니다. Haliade-X의 상용화는 풍력발전기가 어디까지 커질 수 있는지에 대한 가능성도 같이 테스트하는 장이 될 것입니다. 성공적으로 가동된다면 안정성이 입증된 만큼 날개의 길이는 이 보다 더 커질 수 있겠지요. Haliade-X에는 발전용량이 12MW인 발전기가 설치돼 1대로 1만6000가구에 전력을 공급할 수 있다고 하니 엄청난 전력생산량입니다.

북해(北海)의 전형적인 바람의 특성을 고려하면 연간 67GWh의 전력을 생산할 것으로 추산됩니다. Haliade-X는 2021년 상용화할 계획이라고 합니다. 베스타스사의 날개가 세계 최고의 지위를 누릴 수 있는 기간은 이제 3년 남은 셈입니다.

2017년 기준으로 우리나라의 풍력 에너지 설비는 1.2GW이며, 1기당 용량은 1MW~3.3MW 정도입니다. 지난해 정부가 석탄과 원자력을 줄이는 대신 태양광, 풍력을 포함한 재생에너지 발전량 비율을 2030년까지 20%까지 늘린다는 에너지전환 포트폴리오를 발표했습니다. 풍력에너지 설비는 2030년까지 확보하게 될 신재생에너지 설비 48.7GW 중 34%인 16.5GW를 차지할 예정입니다.

세계 수준과의 격차는 전력 생산량만 비교해도 엄청납니다. 세계적으로 풍력발전기의 건설 대수를 줄이고 풍력발전기의 대형화를 추구하는 추세입니다. 우리나라도 추세에 따라 재생에너지 주요 생산국으로 자리매김할 수 있으면 좋겠습니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr
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유튜브, 올해 처음으로 '유튜브 시그니쳐 폰' 18종 선정해 발표
유튜브 감상에 필요한 360도 영상·4K 디코딩 등 지원 여부 등 고려



[아시아경제 한진주 기자] '갤럭시노트9'이 유튜브에서 동영상을 볼 수 있는 최고의 스마트폰 중 하나로 꼽혔다. 유튜브는 아이폰을 제외한 안드로이드 폰 18종을 유튜브 동영상 감상에 특화된 스마트폰으로 선정했다.

9일(현지시간) 유튜브는 삼성의 갤럭시S8·S9과 갤럭시노트8·9, 소니 엑스페리아 XZ1·XZ2 프리미엄, 구글 픽셀2, 화웨이 메이트10 프로, LG G7 씽큐, 샤오미 미8·미믹스2, 노키아 8 시로코, 원플러스 6, HTC U12플러스 등을 유튜브 시그니쳐 디바이스로 선정했다.

유튜브는 360도 영상과 높은 프레임 속도, 4K 디코딩, 차세대 코덱과 DRM 성능 등을 고려해 유튜브 시청에 최적화된 스마트폰을 선정했다. HDR을 지원하는 기기의 경우 더 풍부한 색감으로 동영상을 시청할 수 있고 360도 영상이 지원되면 VR 헤드셋이나 화면을 이리저리 돌려가며 시청할 수 있다. 4K 디코딩 기능은 VR 기기에서 고해상도로 비디오를 볼 수 있게 도와준다. DRM 성능은 영상 뿐 아니라 영화에서도 원활한 스트리밍을 위해 필요하다.

다만 유튜브가 선정한 스마트폰은 모두 안드로이드 기반 스마트폰으로, 아이폰은 제외됐다. 애플은 구글이 개발한 VP9 비디오 코덱을 지원하지 않아 사파리로 동영상을 시청할 경우 4K로 영상을 시청할 수 없다.

더 버지는 "구매 결정을 할 때 소비자가 유튜브의 선정 기준을 참고하지 않겠지만 제조사들이 이같은 인증을 마케팅 자료로 사용할 것"이라고 설명했다.

한진주 기자 truepearl@asiae.co.kr
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[아시아경제 베이징 박선미 특파원] 중국이 미국산 원유를 25% 관세 부과 대상에서 제외한 것이 도끼로 제 발등을 찍지 않으려는 노력으로 해석되고 있다. 미국과의 무역전쟁이 경제 손실로 이어질 있다는 점을 계산한 조치로 이미 중국이 쓸 수 있는 보복카드가 바닥이 났으며 중국이 손실을 최소화하려면 패배를 인정하고 협상에 나서야 한다는 주장도 제기되고 있다.

9일(현지시간) 월스트리트저널(WSJ)은 중국이 23일부터 미국산 제품 160억달러에 대해 관세를 부과하기로 하면서 당초 포함시키기로 했던 미국산 원유를 관세 부과 대상에서 제외시킨 것이 중국의 보복카드가 바닥이 나고 있다는 증거라고 해석했다.

미국산 원유는 중국의 핵심적인 관세 부과 대상 가운데 하나였지만 중국의 대미 원유 의존도가 높기 때문에 관세를 부과하면 결국 중국이 그 손실을 입을 것임을 계산한 조치라는 설명이다. 에너지원의 70%를 해외에 의존하고 있는 중국은 지난 2년간 미국산 원유 수입을 크게 늘렸고 그 결과 미국이 수출하는 원유의 5분의1이 중국으로 향하고 있다.

중국 정부는 결사항전(決死抗戰)의 의지로 미국의 도발에 보복으로 맞서는 전쟁을 계속하겠다는 입장이지만 중국 내에서도 무역전쟁으로 인한 손실을 최소화하려면 패배를 인정하고 협상에 나서야 한다는 목소리가 새어나오고 있다.

10일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 중국이 미국을 향해 제시할 수 있는 관세 보복 카드가 바닥을 드러내고 있고 기존에 제시한 카드들도 효과를 못보고 있다고 주장하는 중국 내 전문가 쉬이미아오 연구원의 글을 실었다.

쉬 연구원은 "중국이 지난 8일 160억달러 미국산 제품에 대한 25% 관세 보복을 하겠다고 밝히고 앞서 600억달러 규모 수입품에 추가적으로 차별 관세를 부과할 것이라고 했지만, 이제는 중국이 내놓을 수 있는 보복 카드가 한계에 달했다"고 지적했다.

이어 "중국은 미중 무역전쟁 대응책으로 유럽 등과 힘을 합치려고 노력해왔지만 이 역시 효과를 보지 못하고 있다"며 "기존 중국 강경파들이 제시했던 전략들은 모두 효과를 보지 못해 새로운 전략을 짜야한다"고 주장했다.

현재 중국 내에서는 미중 무역전쟁으로 경제성장이 둔화하고 미국, 유럽발 투자 규제가 늘고 있는 것과 관련해 심각한 논의들이 진행되고 있다고도 전했다.

쉬 연구원은 "중국 내 학계, 싱크탱크, 금융산업계 등 각 분야에서 무역전쟁과 관련해 중국의 정책 방향을 우려하는 시각이 많다"며 "중국이 지난 40년간 개혁개방을 통해 얻은 것들은 미국 및 그 동맹국들과 함께 발을 맞췄기 때문이라는 목소리도 높아지고 있다"고 설명했다.

그는 "미국의 관세 부과에 대해 '눈에는 눈, 이에는 이'를 외친 중국의 전략은 분명히 실패했고 오히려 미중 갈등만 심화시켰다"고 꼬집으며 "무역전쟁이 더 심각해지기 전에 중국 지도부는 트럼프 대통령과 직접 대화하고 자존심을 삼켜야 할 것"이라고 조언했다.

또 "중국은 여전히 미국의 수요에 많은 의존을 하고 있기 때문에 미국과 경제적으로 대치할 준비가 아직 되지 않았다"며 "계속 강경 입장만 고수한다면 결국 우리만 다치게 될 것"이라고 덧붙였다.

쉬 연구원의 이와 같은 주장은 그동안 중국 정부와 관영 언론들이 중국의 무역전쟁 보복 조치를 정당화하고, 결국 미국이 무역전쟁에 패배할 것이라고 강조한 것과 흐름을 달리한다.

무역전쟁에 임하는 중국의 태도에 대해 내부적으로 불만의 목소리가 높아지고 있다는 방증이다. 중국 관영 언론들이 이례적으로 애국심을 고취하고 내부결속을 강화하는 내용의 보도로 분위기 전환을 꾀하고 있는 것도 이런 분위기를 무마시키려는 행동으로 읽힐 수 있다.

베이징 박선미 특파원 psm82@asiae.co.kr
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