현재 77세의 노인이 된 그는 2년 전 물고기 친화적인 수중터빈 '에코 오거(ECO-Auger)'를 발명했다. 당시 앤더슨은 이를 들고 여러 제작사를 찾았지만 모두 퇴짜를 맞았다. 하지만 그는 굴하지 않고 에코 오거의 가치를 확신했다.
현재의 조력 터빈은 풍차 날개처럼 생긴 블레이드를 조수간만의 힘으로 회전시켜 전력을 생산하는데 기기의 크기가 거대하고, 제작비·설치비가 만만치 않으며, 생태계에 위해를 끼칠 수 있는 등의 한계가 있었기 때문이다.
반면 에코 오거는 블레이드 대신 나사선 모양의 홈이 파인 오거를 사용한다. 물살이 나사선을 따라 흐르며 오거를 회전시켜 발전 동력을 얻는 것. 특히 오거는 끝부분이 얇아 물고기가 휘말려도 다치지 않으며 기어를 쓰지 않고 발전기로 동력을 전달, 효율도 좋다. 기어의 역할은 유압펌프가 대신한다. 유압펌프가 오거의 회전력을 이용해 오일을 압축, 물 밖에 있는 발전기를 구동하는 것이다.
이러한 설계 덕분에 에코 오거는 얕은 물에서도 운용 가능하며 교량이나 여타 구조물과 연결해 놓고 정비가 필요할 때 언제든 손쉽게 꺼낼 수 있다. 앤더슨에 따르면 블레이드 터빈은 최소 수심이 9m 이상이어야 설치할 수 있지만 에코 오거는 3m면 충분하다.
결국 그는 자신의 창고에서 4개월을 투자, 폴리우레탄과 유리섬유 소재로 된 직경 60㎝의 에코 오거를 만들었다. 이 제품은 조력에너지의 14%를 전력으로 변환했다. 25~45%에 이르는 기존 블레이드 터빈의 에너지 변환능력에는 미치지 못했지만 앤더슨은 크기를 키울 경우 전력 변환율 상승 과 비용절감 효과가 나타날 것으로 확신했다.
이에 그는 직경 1.8m의 시제품 제작을 결심하고 알루미늄 금형 2개를 구입했다. 그리고 플라스틱 금형 회사에게 제품 생산을 요청한 상태다. 이 요청이 받아들여지면 앤더슨은 올해 중 세계 각국의 만(灣)에서 에코 오거를 시범운용할 계획이다. 그의 계산대로라면 이 시제품은 유속 10노트(시속 18.5㎞)의 장소에서 4~6가구의 전력소비량인 5~7㎾의 전력을 생산할 수 있다.
물론 이 시범운용의 최대 목표는 양산성의 입증이다. 그래야만 직경 5m의 상용제품을 출시할 수 있기 때문이다. 앤더슨은 "에코 오거의 유용성은 확인됐다"며 "남은 것은 상용 생산 여부"라고 강조했다.
작동 원리
오거의 회전력으로 유압펌프를 구동한다. 유압펌프가 움직이면 오일저장탱크의 오일이 파이프를 통해 흘러나와 압축된다. 그리고 압축된 오일의 힘으로 물 밖에 설치된 발전기가 가동된다. 물살이 빨라서 적정 수준이상의 오일이 압축되면 물살이 줄어들 때를 대비, 압축에너지의 일부를 어큐뮬레이터 탱크에 보관한다. 이렇게 발전기는 항상 적정 속도로 구동된다.
2008년 수상작 상용화 상황
2008 INVENTION WINNER: 콤퍼지트빔
콘크리트 아치를 내장, 강도와 내구성을 높인 교량용 빔
"작년 미국 일리노이주 록포트에 교량을 완공했습니다. 이 공사로 미국엔지니어링위원회가 시상하는 엔지니어링 대상을 받았습니다."
- 발명자 존 힐먼
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