서울과기대 차세대 에너지시스템 연구실, ‘스털링 발전기’ 개발 나서

사진제공=서울과학기술대학교

“삶의 질 향상을 위한 에너지 시스템” 비전 제시

에너지 위기와 환경 오염에 대응하려는 세계 각국의 관심이 뜨거워지고 있는 현실에서 미래에너지에 대한 밝은 전망을 제시하는 서울과학기술대학교 차세대 에너지시스템 연구실(심규호 교수)의 연구개발 성과가 높은 평가를 받고 있다.

특히, 미래 에너지 신산업 트렌드에 대응하기 위하여 ‘삶의 질 향상을 위한 에너지 시스템’ 이라는 비전을 제시한 심교수는 기존 에너지시스템 고효율화, 청정 대체에너지 발굴, 폐자원 에너지화 등을 위한 친환경·고효율 에너지 시스템 개발에 끊임없는 연구를 수행해 오고 있다.

무엇보다 이 연구실의 가장 핵심적인 연구 분야는 바로 신재생 열에너지 회수를 위한 스털링 발전기로서 자체 개발한 스털링 엔진 해석·설계 기술을 바탕으로 프로토타입 엔진을 제작하고, 다양한 성능시험을 통하여 핵심기술을 개발하고 있다. 더불어 국내 연구소와 디젤 발전기의 고효율화를 위해 수 킬로와트(㎾)급 스털링 발전기 개발을 진행 중에 있다.

이 스털링 발전기는 ‘에너지이용 효율증가’, ‘전력 프로슈머’, ‘분산형 청정에너지’, ‘온실가스 감축’, ‘신재생에너지 발굴’ 등 에너지 신산업의 핵심트렌드를 반영한 것으로, 가정용 열병합 발전, 태양열 발전 등과 같은 폐열회수를 통한 에너지 효율화 및 신재생에너지 활용의 핵심 에너지 변환 장치로 관련 연구 분야에서 많은 주목을 받고 있는 분야로서 상용화될 경우 경제적 파급력이 매우 큰 기술로 평가받고 있다.

여기에 더불어 초고속 터보기계 또는 모터발전기를 위한 가스베어링-회전체 시스템 개발은 압전·폴리머 재료를 이용한 새로운 가스베어링 형태를 제시하며 초고속 회전체 시스템의 주요 이슈인 회전체 안정화 연구를 수행하고 실험 검증까지 마무리했다. 이 기술은 초소형 가스터빈 발전기에 적용되어 전기자동차, 군사용 정찰 로봇이나 재난·구조 로봇 등 다양한 모바일 기계시스템의 고출력 구동전원으로 적용이 가능하다는 강점이 있다. 특히, 심교수는 이 분야에서 탁월한 연구성과를 인정받아 2012년도 미국기계학회 최우수논문상을 수상하기도 하였다.

궁극적으로 체계적인 학술연구를 통하여 핵심기술을 개발하고 이를 기반으로 실생활과 현장에 적용될 수 있는 기술을 상용화시킴으로써 보다 나은 인류의 미래를 위해 노력하겠다는 심교수는 선진국에 뒤지지 않는 21세기 글로벌 코리아 공학도 양성에 열정을 쏟을 것이라고 다짐했다.

동아닷컴 최용석 기자 duck8@donga.com