[고든 정의 TECH+] 특명! 길이 62m 초대형 쓰래기를 재활용하라

태양광과 풍력 발전은 온실가스 배출이 없는 대표적인 친환경 발전 수단입니다.

하지만 발전 시스템 자체가 100% 친환경이라고 말하기는 어렵습니다. 태양광 발전의 경우 수명이 다한 폐 태양광 패널 이슈가 있고 풍력 발전의 경우에도 재활용이나 폐기가 까다로운 블레이드 (blade, 풍차에서 날개 부분) 문제가 있습니다. 

바람의 힘을 받아 발전기를 돌리는 핵심 부품인 블레이드는 가능한 가볍고 크게 만들어야 합니다. 크기가 클수록 바람을 많이 받을 수 있고 가벼울수록 빨리 움직일 수 있습니다. 따라서 유리 섬유 강화 플라스틱 소재처럼 매우 가볍고 튼튼한 소재가 많이 사용됩니다. 하지만 이 경우 금속과 달리 재활용이 매우 어렵다는 단점이 있습니다. 

풍력 발전 업계의 주요 기업 중 하나인 제네럴 일렉트릭 (GE)은 2020년부터 100% 재활용이 가능한 블레이드를 목표로 하는 제브라 (Zero Waste Blade Research, ZEBRA) 프로젝트를 진행하고 있습니다.

풍력 발전기의 블레이드는 바람의 힘을 가장 많이 받으면서 손상되기 쉬운 부위로 끊임없는 교체 수요가 발생합니다. 여기에 전 세계적으로 풍력 발전기 설치 규모가 증가하면서 폐기된 블레이드의 양이 2050년에는 4300만 톤에 달할 것이라는 예측이 나오는 상황입니다. 

제브라 컨소시엄에 참가한 여러 기업과 연구소들은 이 문제를 극복하기 위해 재활용이 가능한 소재로 초대형 풍력 발전 블레이드를 제작했습니다. (사진) 62m 길이의 이 대형 블레이드는 아케마(Arkema) 사가 개발한 엘림 (Elium) 액상 열가소성 수지 (thermoplastic)와 오웬스 코닝(Owens Corning)이 개발한 유리 섬유로 만든 것입니다. 

이 유리 섬유 강화 열가소성 수지 소재는 기존의 블레이드와 비슷한 성능을 지니고 있으나 한 가지 큰 차이점이 있습니다. 바로 화학적 탈 중합화 (depolymerized)가 가능해 본래 원료 상태로 돌아갈 수 있다는 것입니다. 따라서 썩지도 않고 다른 용도로 재활용하기도 어려운 62m 길이 블레이드 폐기물을 100% 회수할 수 있습니다. 

물론 풍력 발전기 블레이드는 문제가 발생하면 대형 사고가 날 수 있기 때문에 제브라 풍력 블레이드를 실제 환경에서 검증해 기존의 블레이드를 대체할 수 있는지 확인하는 과정이 필요합니다.

몇 년에 걸친 테스트와 연구에서 내구성과 안전성이 확인되면 앞으로 폐기 후 처치 곤란한 대형 블레이드 폐기물을 더 합리적으로 해결할 수 있는 길이 열리게 될 것입니다. 친환경 에너지의 대명사인 풍력 발전이 더 친환경적으로 거듭날 수 있는 기회가 되기를 희망합니다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com