초임계 CO2 발전시스템 원심형 터보압축기 실증
기존比 열효율 높고 구조 간단해 소형화도 가능

한국원자력연구원이 초임계 CO2 발전 시스템의 핵심 장비인 압축기를 개발, 설계점 운전 실증에 성공했다. 사진은 압축기 모습. 사진=한국원자력연구원 제공
한국원자력연구원이 초임계 CO2 발전 시스템의 핵심 장비인 압축기를 개발, 설계점 운전 실증에 성공했다. 사진은 압축기 모습. 사진=한국원자력연구원 제공
한국원자력연구원(원자력연)은 기존 증기 발전 시스템을 대체할 차세대 발전 시스템의 핵심 기술을 개발했다. 초임계 이산화탄소 발전 시스템 핵심 장치인 원심형 터보 압축기를 개발해 국내 최초로 실증에 성공한 것이다.

13일 원자력연에 따르면 차세대 발전 시스템의 최고 난제로 꼽히던 압축기를 자력으로 만들어 성능을 시험한 결과, 설계 목표를 달성했다. 원자력연은 세계 최초로 자석으로 압축기 내부의 축을 고정해 3만 4000RPM 이상의 높은 회전 속도에서도 압축기를 안정적으로 작동시켰다.

작은 구슬이나 기름을 채워 축을 고정하던 기존 방식과 달리 축 주위에 자석을 설치해 축을 고정시킨 획기적인 기술로, 마찰에 따른 열이 발생하지 않고 윤활유도 사용하지 않는다. 이는 기술 상용화를 위한 첫 걸음을 내디딘 것으로, 초임계 이산화탄소 발전 분야에선 기념비적인 성과로 평가받는다.

연구를 이끈 차재은 박사는 "이번 성공으로 선진국과 기술 격차를 좁힐 수 있었다"며 "현시점에 연구 개발에 집중해 퍼스트 무브(first move) 기술을 확보한다면 미래 국가 성장동력이 될 수 있을 것"이라고 말했다.

초임계 이산화탄소 발전 시스템은 열효율이 높고 비교적 구조가 간단해 소형화가 가능하며, 원자력·태양열·핵융합부터 선박 엔진에서 나오는 배기열까지 높은 열이 발생하는 모든 곳에 적용할 수 있다. 장진웅 기자

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장진웅
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