희토류 원소(REE)의 부족과 그 해결책: GreenSpur의 혁신적인 발전기 설계

 

희토류 원소(REE)의 부족 문제는 재성 에너지 분야, 특히 풍력 및 조력발전분야의 주요한 과제로 떠오르고 있습니다. 이 원소들은 주로 란타나이드(란판에서 루테튬까지의 원소와 이트륨, 스칸듐)로 이뤄져 있으며, 풍력 및 조력 터빈의 핵심 부품 중 하나인 발전기의 자기 코어 제작에 필수적입니다. 희토류는 그 명칭과 달리 지각 내에서 희귀한 것은 아니지만, 고농도로 존재하는 지역이 드물어 채굴이 어려운 편입니다. 또한 채굴 후에도 복잡한 정제 과정이 필요합니다. 현재 전 세계의 희토류(REE) 시장은 대부분 중국이 차지하고 있으며, 유렵연합은 대부분의 희토류(REE)를 중국으로부터 수입하고 있습니다.

 

이러한 문제의 해결책으로 영국의 "GreenSpur"라는 기업이 주목받고 있습니다. 이 기업은 풍력 및 조력 터빈의 자석에 사용되는 REE를 대체할 수 있는 신기술을 개발하였습니다. "GreenSpur"의 발전기는 보다 풍부하게 존재하며, 쉽게 얻을 수 있는 페라이트 자석을 사용합니다. 또한, 전통적인 구리 코일 대신 알루미늄 코일을 사용하여 자석을 감쌉니다. 이러한 변화가 가능했던 것은 발전기의 혁신적인 설계 덕분입니다.

 

일반적인 발전기는 동심원 형태의 와이어 코일 주위에 회전하는 자석을 활용합니다. 이 회전을 통해 와이어 코일에 전기 에너지가 생성됩니다. 그러나 "GreenSpur"의 새로운 설계는 축 중심 구조로, 알루미늄 코일 디스크 위에 페라이트 자석 디스크를 적층하는 방식을 채택하였습니다. 이로 인해 자석의 자속이 높아져, REE를 사용하지 않고도 효율적인 발전이 가능해졌습니다.

 

이렇게 대체재료의 사용은 발전기의 제작 비용을 절감하며, 냉각에 드는 비용도 줄일 수 있습니다. 무엇보다도, 희토류 원소의 공급망에 대한 의존성을 줄이면서 환경 친화적인 방식으로 발전기를 제작할 수 있게 되었습니다.

 

VIA : SPRINGWISE