기후 변화 원인인 이산화탄소 배출량을 줄이기 위해 전 세계적으로 태양광 발전이나 풍력 발전 등 재생 가능 에너지 도입이 진행되고 있다. 네덜란드에 위치한 에너지 기업인 카이트파워(Kitepower)는 연을 하늘로 날려 발전하는 공중 풍력 발전 시스템을 시장에 투입하려 하고 있다.
카이트파워가 투입하려는 공중 풍력 발전 시스템인 호크(Hawk)는 먼저 발전한 전기를 축적하는 리튬이온 배터리로 용량은 400kWh이며 배터리 근처에 인접한 2기가 지상국에서 연 에너지를 전력으로 변환해 발전기로 보낸다. 이어 지상국과 연을 연결하는 끈으로 길이는 352m, 끈 끝에는 연을 제어하는 유닛이 장착되어 있다. 연은 유리 섬유로 만들어져 가볍고 튼튼하게 만들어졌다.
호크 연은 크기가 60m2이며 최대 110km/h로 움직인다고 한다. 보통 풍력 발전용 풍차 높이는 대체로 100m 정도지만 호크 연은 높이 350m까지 오르므로 더 강한 바람 에너지를 받을 수 있다. 초원 안에 배치되어 있는 건 배터리를 탑재한 컨테이너와 지상국, 호크 순간 발전 용량은 40kW다.
바람을 타고 연이 하늘 높이 날아가면 묶인 끈을 당겨 지상국 발전기에서 전기가 발생한다. 끈이 최대로 당겨지면 지상국이 끈을 감아 연을 되감는다. 이 끈을 되감기 위해 소비하는 에너지는 발전하는 에너지보다 작기 때문에 문제가 없다. 연을 날려 되감는 사이클 1회로 100초 걸린다고 한다.
호크 장점은 풍력 발전을 위한 거대한 풍차나 태양광 발전 패널보다 설치 면적이 훨씬 작다는 것이다. 따라서 설치 장소에서 주변 환경에 미치는 영향이 적은 건 물론이며 좁은 장소에도 설치할 수 있다.
카이트파워는 호크보다 더 큰 100kW 발전 시스템인 팔콘(Falcon) 개념 실증도 준비하고 있으며 2025년부터 2026년 시장에 투입할 예정이다. 덧붙여 공중 풍력 발전 시스템은 카이트파워가 선보인 호크가 처음은 아니다. 과거에는 구글이 추진하던 프로젝트(Makani)도 존재한다. 다만 이 프로젝트는 2020년 구글 모기업인 알파벳에서 탈퇴했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.