풍력발전기의 대형화 및 해상풍력발전단지의 대규모 개발과 더불어 풍력발전기 안전관련 기술의 특허 출원이 급증하고 있다.

풍력발전기는 바람의 운동 에너지로 날개를 회전시켜 전기에너지를 발생시키는 장치이다. 인류문명의 시작부터 있었던 단순한 장치이지만 특허활동이 여전히 활발하다는 점에서 눈길을 끈다.

바람을 이용하는 장치인 만큼 내구력과 안전성은 기본이다. 매년 우리나라는 4~5개 태풍의 영향을 받고 있지만 풍력발전기가 태풍으로 쓰러졌다는 뉴스는 없다. 과연 어떤 비밀로 거대한 크기의 날개를 가진 풍력발전기가 태풍에도 끄떡없는 것일까?

풍력발전기는 날개와 날개 제어부를 포함하는 회전체, 기어 및 발전기 등을 포함하는 본체, 회전체와 본체를 지지하는 타워 및 전력제어장치로 구성된다.

풍력발전기의 내구성은 바로 태풍의 강한 바람일 때 날개를 정지시키는 날개제어 기술, 튼튼한 날개와 타워의 설계기술, 태풍 속 바다에서도 안정성을 유지하는 해상구조물 기술 등과 같은 ‘안전관련 기술’이 뒷받침되기 때문이다.

특허청(청장 김영민)의 풍력발전기 안전관련 기술에 대한 출원동향 자료에 의하면 2008년까지 누적 특허출원건수가 138건이었던 것이 2009년부터 최근 5년간 827건으로 크게 증가하였다.

또한, 최근 5년간 출원은 연평균 약 160%씩 해마다 증가하는 것으로 나타나 신재생 에너지 분야의 연구개발이 활발하게 진행 중임을 보여준다. 특히 풍력발전기 시장의 성장 및 풍력발전기의 대형화, 대규모 해상풍력발전단지의 개발과 더불어 안전성을 기반으로 향후 시장의 주도권을 확보하기 위한 노력이 한창인 것으로 분석된다.

지난 20년간 풍력발전기 분야 다출원 기업은 삼성중공업, 일본 미쓰비시(MITSUBISHI), 독일 보벤(WOBBEN), 대우조선해양, 현대중공업, 독일 지멘스(SIEMENS), 미국 GE 등이다. 이중 외국 다출원 기업을 보면 총 출원건수 중 안전관련 기술의 출원건수 비중이 평균 54.3%를 차지한다.

전체 풍력발전기 관련 출원에서 안전관련 기술의 비중이 39%인 것과 비교하면 15%가량 높다. 그만큼 외국기업이 안전관련 기술개발에 상당한 노력을 기울이고 있다는 점을 알 수 있다.

특허청 관계자는 "풍력발전기는 일단 시공하면 장시간 신뢰성 있게 지속적으로 운전이 가능해야 하므로, 높은 수준의 안전 관련 기술 확보가 필수적이고 앞으로도 안전 관련 기술분야에 지속적인 출원증가가 예상된다"고 밝혔다.