[가스신문=가스신문] 초소형 열병합발전 분야의 대표주자인 스털링엔진은 19세기 초반 스코틀랜드의 로버트 스털링(Robert Stirling)에 의해 열 공기엔진(Hot air engine)으로 1930년대에 네덜란드의 필립스사에 의해 군용발전기 로 본격적인 개발이 시작됐으며, 1960년대 에 수백kW 급에 이르는 다양한 엔진이 개 발됐다.

1900년대 초반에는 스털링엔진이 효율 이 높고 소음이 적은 장점이 있음에도 증 기기관과 내연기관에 밀려 거의 자취를 감 췄다.

그러나 가스는 물론 액체·고체 연료를 모두 사용할 수 있고 유해가스 배출도 적 다는 점 등이 부각되면서 최근 재조명을 받고 있다.

1970년대에 필립스 및 포드사에 의해 저공해·탈석유·연비향상 등을 위한 차세 대 자동차용 엔진으로 본격 개발되기 시작 했다. 최근에는 가정용 열병합발전, 태양 열발전, 열펌프, 우주시설 등 다양한 목적 으로 여러 형태의 엔진이 개발, 적용되고 있다.

스털링엔진의 경우 부품의 정밀가공 및 까다로운 공차관리로 단가가 높아 보급활 성화가 쉽지 않은 품목이다. 그러나 정밀 설계가 필요한 부품외에는 과도한 공차관 리를 피하면 단가를 절감시킬 수 있기 때 문에 향후 적용 가능성은 충분히 확장할 수 있을 것으로 보인다.

이에 최근 국내 관련업계에서는 스털링 엔진을 활용한 전기발전보일러 등 다양한 제품 개발이 이어지는 추세로, 국가 차원 에서의 스털링 엔진 국내 기술개발 및 사 용화 여건 조성이 팔요하다는 목소리가 높 아지고 있다.

소형 열병합발전 시스템은 사용하는 곳 에서 직접 전력을 생산하기 때문에 송전손 실을 배제할 수 있고, 발전소와 달리 시스 템 가동준비에 거의 시간이 필요하지 않기 때문에 전력공급 부족에 즉각적으로 대응 할 수 있는 장점을 지녔다.

더욱이 대규모 전력을 생산하는 발전소 의 건설에 막대한 비용과 시간이 요구되기 때문에 전력수요가 나날이 증가하는 현대 사회에서 분산발전의 필요성에 대한 공감 대가 형성되고 있다.

그 중에서 가정용 열병합 발전시스템은 기존의 가정용 보일러에 열에너지로부터 전기에너지를 생산할 수 있는 엔진을 장착 해 난방 및 온수공급과 함께 전력을 생산 하는 시스템이다.

여러 형태의 엔진가운데 특히 스털링엔 진은 효율과 안전 측면에서 가정용 소형열 병합발전 시스템에 적합한 것으로 판단되 고 있다. 이와 같이 스털링 엔진은 열에너 지 및 환경문제를 고려하면 열병합발전 및 태양열발전 시스템에 적용될 가능성이 높 다.

또 자동차 배열 및 산업용 폐열을 이용 한 발전시스템을 비해 저소음이 요구되는 잠수함이나 우주탐사 및 미래병사체계용 전원, 액체질소 제조 및 초전도체 냉각용 극저온 냉동기에 응용하는 실증 연구가 활 발히 진행되고 있어 앞으로 스털링엔진은 다양한 분야에서 경쟁력을 가질 것으로 전 망된다.

이에 국내에서는 스털링엔진 개발을 보 다 활성화시켜 외국기업의 국내 시장 잠식 에 대비하는 한편, 해외 역수출이 가능한 시장여건을 조성하는 것은 이제 정부의 몫 이라 판단된다.