중국의 비행 터빈(flying turbine)은 이제 이전보다 두 배 높은 13,123피트(약 4,000미터) 고도에서 청정에너지를 생산한다.

축구장 크기의 비행선(airship)이 이전 모델보다 두 배나 높이 날 수 있음을 입증했다. 이 비행선은 대부분의 풍력 터빈(wind turbine)이 도달할 수 없는 고도의 바람을 이용해 친환경 전기를 생산한다.

중국의 ‘S4000 성층권 공중 풍력 에너지 시스템’(S4000 Stratosphere Airborne Wind Energy System)은 중국 북서부의 한 기지에서 전체 비행 시험 주기를 완료했다. 이 중요한 성과는 해당 기술이 시제품 시험 단계를 넘어 실제 현장 배치 단계로 진입했음을 의미한다고 ‘인터레스팅 엔지니어링’이 23일(현지시간) 보도했다.

S4000은 지난 1월 전 세계적으로 큰 화제를 모았던 메가와트급 시스템인 S2000의 업그레이드 버전이다. 이전 모델인 S2000은 전력망에 공식적으로 연결된 최초의 ‘공중 풍력 터빈’(airborne wind turbine)이 됐다.

S4000은 최대 4,000미터의 작동 고도에 도달할 수 있으며, 이는 이전 모델인 S2000의 2,000미터보다 두 배 높은 수치이다. 이러한 고도 상승 덕분에 시스템은 중국 대부분 지역에 전력을 공급할 수 있는 더욱 강력하고 안정적인 바람을 활용할 수 있다.

이번 시험은 시스템의 전체 작동 주기, 즉 상승, 고도 유지, 전력 생산, 그리고 지상으로의 제어된 귀환을 모두 포괄했다. 보고서에 따르면, 모든 성능 지표가 요구되는 기준을 충족했다. 이는 복잡하고 극한적인 고고도 환경에서도 시스템의 신뢰성을 입증하는 것이다.

이 시스템은 베이징에 본사를 둔 ‘린이 윈촨 에너지 테크놀로지’(Linyi Yunchuan Energy Technology)가 S4000을 개발했다. 이 회사는 칭화대학교 전기공학과 및 중국과학원 항공우주정보혁신연구소와 협력하여 이 프로젝트를 진행했다.

이 시스템은 헬륨 부력(helium buoyancy)을 이용해 풍력 터빈 조립체를 하늘로 들어 올린다. 그러면 지상 터빈보다 더 강하고 안정적인 바람을 포착할 수 있다. 연결된 케이블은 시스템을 제자리에 고정하는 동시에 생산된 전기를 지상으로 다시 내려보낸다. 회사 측은 이러한 모듈식 설계 덕분에 플랫폼을 24시간 이내에 분해하고 재배치할 수 있다고 밝혔다. 이러한 유연성은 기존 풍력 발전 시설을 건설하기 어려운 ‘외딴 사막, 고원, 섬’ 지역에 적합하다.

S4000은 2024년 S500을 시작으로 이어지는 다섯 번째 모델이다. 첫 번째 모델인 S500은 최대 500미터 높이까지 올라가 50킬로와트의 전력을 생산했다. 이후 S1000, S1500, S2000으로 발전하면서 각각 모델마다 더 높은 높이까지 올라가고 더 강력한 출력을 자랑했다. 이러한 발전은 지난 1월 S2000의 역사적인 계통 연계 시험으로 정점을 찍었다.

중국 외교부 대변인이 소셜 미디어에 부유식 터빈 영상을 공유하면서 해당 시험은 이례적으로 큰 관심을 불러일으켰다. 이 영상은 마치 UFO처럼 보이는 특이한 외관으로 온라인에서 큰 화제를 모았다. S4000은 일반 전력망에 직접 통합될 수 있으며, 설계 수명은 최대 20년이다.

개발자들은 이제 2026년 3분기에 시험 비행을 목표로 하는 S6000을 통해 기술을 더욱 발전시킬 계획이다. 이 모델은 6,000미터를 넘어 성층권까지 비행하여 공중 풍력 발전이 현실적으로 도달할 수 있는 최대 고도를 시험하는 것을 목표로 하고 있다.