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에너랜드

KIER에서 들려주는 쉬운 에너지 이야기

전기요금 아끼는 냉방기기 종류는? 선풍기부터 풍력까지 ‘바람’의 모든 것

  • 작성일 2025.08.06
  • 조회수 44




바깥에 나서기 무섭게 숨이 턱 막히는 여름입니다. 콧잔등에 땀이 맺히면 열심히 손바람을 휘저어보지만 팔이 아파 오래가지는 않죠. 그때마다 마음속 깊이 땀을 식혀줄 바람이 불어오길 바랍니다. 때론 자그마한 손선풍기를 꺼내 의지하기도 합니다. 도대체 시원한 바람, 어떤 원리로 불어오는 걸까요? 또 바람을 우리 뜻대로 만들어내는 도구, 선풍기에는 어떤 과학이 원리가 숨어있을까요? 이번 에너지클래스에서 낱낱이 살펴보겠습니다.



기압 차이가 만든 공기의 마술,

바람의 원리



이른 아침, 창밖에서 불어오는 선선한 바람이 반가운 요즘입니다. 뺨을 스치는 느낌에 기분이 상쾌해지는 걸 보면 바람은 단순한 공기의 흐름 이상이겠죠. 그런데 우리가 일상에서 마주하는 바람, 사실 대기가 순환하는 과정의 일부라는 것 알고 계셨나요? 바람이 부는 이유는 생각보다 단순합니다. 바로 공간별로 다른 공기의 밀도, 즉 기압 차이 때문입니다.




지구에 닿는 태양 에너지의 양은 장소에 따라 다릅니다. 때문에 일부 지표면은 뜨겁고, 다른 일부는 상대적으로 시원하죠. 땅이 다르게 데워지면 그 위의 공기의 움직임도 달라집니다. 따뜻한 땅의 공기는 상승기류를 만들어 ‘저기압’이 나타나고, 시원한 땅의 공기는 하강기류를 만들어 ‘고기압’이 형성되는 건데요. 이렇게 발생한 기압의 차이는 고기압의 공기가 저기압으로 이동하면서 메꿔지는 대류현상을 일으킵니다. 이 과정에서 발생하는 공기의 흐름이 바로 ‘바람’이죠.


여름 해변을 떠올리면 더 쉽게 이해할 수 있습니다. 여름 낮, 바다에서 불어오는 바람은 유독 더 시원하게 느껴지는데요. 이는 ‘해풍(海風)이라 불리는 현상 덕분입니다. 낮 시간 동안 육지는 햇빛에 빠르게 데워지지만, 바다는 상대적으로 천천히 데워집니다. 그렇게 육지에는 저기압이, 바다에는 고기압이 형성되고 바다 공기가 육지로 이동하면서 바람이 불어오는 것입니다. 밤이 되면 반대가 됩니다. 육지는 금세 식어 고기압이 되고, 바다는 아직 따뜻해서 저기압 상태가 돼 육지에서 바다로 ‘육풍(陸風)’이 불어오죠.


같은 장소에서도 낮과 밤의 기온 차이로 바람의 방향이 달라지는 걸 보면, 바람은 그저 불어오는 공기가 아니라 자연의 섬세한 균형 속에서 움직이는 존재라는 걸 알 수 있습니다.



내 뜻대로 불어오는 바람!

‘선풍기’의 이모저모



연일 무더운 날씨가 이어지는 요즘, 매일 매시간 시원한 장소를 찾아다닐 수도 없을 노릇입니다. 이때 우리가 찾는 게 있죠. 버튼 하나로 원하는 세기의 바람을 날려주는 선풍기! 앞에 앉아 바람을 쐬고 있자면 그 순간만큼은 세상 시름도 잊을 만큼 시원함이 밀려옵니다. 그렇다면 이 선풍기, 어떻게 내 마음을 읽은 듯 바람을 만들어내는 걸까요?


핵심은 모터와 날개입니다. 선풍기의 전원을 연결하여 버튼을 누르면 모터 속 코일에 전류가 흐르고 자기장이 발생하는데요. 이때 생기는 자기장의 반발력으로 강한 운동에너지가 만들어집니다. 그렇게 모터와 연결된 경사진 모양의 날개가 빠르게 회전하며 부채와 비교치 못할 시원한 바람을 일으키죠.



최근에 선풍기를 보면, 단순히 바람만 나오는 시절은 지났다는 걸 실감하게 됩니다. 풍속 조절부터 각도, 타이머, 리모컨, 앱으로 제어하는 스마트 기능까지 다양한 기능이 접목되며 기술과 디자인 모두 진화하고 있죠. 덕분에 우리도 일상에서 선택할 수 있는 선풍기 종류의 폭이 넓어졌습니다.



용도에 따라 선택한다,

선풍기의 종류



선풍기의 종류는 크게 스탠드형, 날개 없는 형, 타워형으로 나눌 수 있습니다. 이 중에서 가장 널리 사용되는 것은 단연 스탠드형 선풍기. 사용자 생활 패턴에 맞춰 풍속, 바람 방향, 타이머 설정 등 다양한 기능을 세밀하게 조절할 수 있어 실용성이 높습니다. 


날개 없는 선풍기는 아이 방에 두기 좋고, 별도의 분리 없이 쉽게 청소할 수 있어 많은 사람들이 선호하는 제품입니다. 독특한 외형만 봐선 어떻게 바람이 나오는지 의아하실 텐데요. 내부의 팬이 공기를 빨아들인 뒤 좁은 틈으로 강하게 내보내 바람을 만들어내는 방식으로 운영된답니다. 비행기의 제트엔진의 원리와 비슷하죠. 


길쭉한 모양의 타원형 선풍기는 틈새공간에 둘 수 있고 인테리어로도 활용할 수 있는 제품입니다. 또한 날개가 내부에 숨겨져 있어 어린이나 반려동물에게 안전합니다. 


선풍기는 형태에 따라 구분되지만, 모터 종류에 따라서도 성능과 사용감이 달라집니다. 크게 AC모터, DC모터, BLDC모터로 구분되는데요. 이중 AC모터는 내구성과 힘이 좋아 장시간 사용 가능하며 고장 없이 오래 사용할 수 있다는 장점이 있습니다. 다만 풍속 조절이 미풍·중풍·강풍 정도로 단순하다는 단점이 있죠. DC모터는 세밀한 풍속 조절이 가능하고, 소비전력도 낮아 에너지 효율이 뛰어난 편인데요. 하지만 힘이 약해 장기간 사용보단 단기간 사용에 적합니다. BLDC는 모터는 최근 주목받는 최신형 모터입니다. DC모터와 비슷한 출력과 특성을 가지고 있으며, 내구성이 좋고 소음도 적죠. 장시간 사용하기에도 좋으며 소비전력이 낮아 에너지효율도 좋습니다. 물론 좋은 만큼 AC, DC모터보다 비싼 편입니다.


- AC모터: 상대적으로 저렴한 가격 / 내구성 우수 / 소음이 있으며 풍력이 제한적

- DC모터: 에너지 효율 좋음 / 내구성 약함 / 다양한 풍량 제공

- BLDC모터: 가격은 높으나 에너지 효율이 좋음 / 내구성 우수 / 소음이 적으며 세밀한 풍량 제공


이처럼 선풍기는 외형뿐 아니라 내부에 어떤 모터가 들어 있느냐에 따라 실제 사용감이 크게 달라집니다. 바람의 세기, 전력소비, 소음, 내구성 등 라이프 스타일에 맞춘 선택이 중요한 이유죠. 이참에 선풍기 한 대 들여놓을 계획이라면 단순히 “선풍기 하나 사야지”가 아니라, 어떤 공간에서 어떤 용도로 이용할지 함께 고려해 따져보시기 추천드립니다.



선풍기 vs 서큘레이터,

뭐가 다른 거예요?



선풍기와는 또 다른 방식으로 바람을 보내주는 가전, 서큘레이터. 여름철 가전제품 매장에서 빠지지 않는 단골손님입니다. 그런데 가만 보면 선풍기랑 모양도 비슷한데, 뭐가 다른 걸까요? 선풍기와 서큘레이터는 날개를 회전시켜 찬바람을 내보낸다는 점은 같지만 바람의 세기와 방향, 용도 등은 조금 다릅니다. 




먼저 선풍기는 직접 바람을 쐬어 체온을 낮추는 것이 주된 목적입니다. 부채질하듯 피부에 바람을 직접 닿게 해 땀을 증발시키고 ‘시원하다’는 느낌을 주죠. 가격도 저렴한 편이고요. 다만 서큘레이터에 비해 바람의 세기와 도달 거리는 짧은 편입니다. 그래서 공기순환 목적에는 비교적 한계가 존재합니다.





반면 서큘레이터는 실내의 공기를 순환시키는 데 초점을 맞춘 제품입니다. 에어컨과 같은 난방기와 함께 사용할 때 냉기나 온기를 골고루 퍼뜨리는 역할을 하죠. 덕분에 희망온도에도 빠르게 도달할 수 있습니다. 그래서 서큘레이터는 요즘같이 냉방비로 인한 전기요금이 부담될 때 냉방 보조기기로 많이 활용됩니다.



선풍기 vs 서큘레이터 차이



1. 선풍기


- 용도: 냉방

- 바람 도달거리: 넓게 짧게

- 바람 세기: 약한 편

- 가격: 상대적 저가

- 소음: 약한 편


2. 서큘레이터


- 용도: 실내 공기 순환

- 바람 도달거리: 좁고 멀리

- 바람 세기: 강한 편

- 가격: 상대적 고가

- 소음: 큰 편



선풍기만 있다면

냉방효율 UP!



힘든 외출을 마치고 집에 들어온 순간, 후덥지근해진 집안 공기에 본능처럼 에어컨 리모컨부터 찾게 됩니다. ‘얼른 시원해져라~’ 바라는 것도 잠깐, 냉기가 퍼지는 속도가 생각보다 더뎌 답답하기만 한데요. 이럴 때 선풍기를 이용하면 보다 빠르게 시원한 공기를 느낄 수 있답니다. 


선풍기를 에어컨과 함께 사용하면 냉기를 실내 전체로 빠르게 순환시켜 냉방효율을 높일 수 있습니다. 빠르게 시원해진 만큼 에어컨 가동 시간을 줄일 수 있어 전기요금도 절감되죠. 물론 아무 위치에나 무작정 선풍기를 켜둔다고 효과가 있는 건 아닙니다. 에어컨을 등진 방향이나 정면 방향에 두는 게 효과적인데요. 에어컨 등진 방향에 둘 경우에는 실내 멀리까지 냉기를 빠르게 전달할 수 있으며, 에어컨 정면 방향에 둘 경우에는 실내에 냉기를 고르게 퍼뜨리는 데 도움이 됩니다. 


선풍기는 환기를 시킬 때도 효과적입니다. 아침이나 저녁처럼 바깥 공기가 더 시원할 때는 창문을 등지도록 선풍기를 설치해보세요. 바깥의 신선한 공기가 실내로 빠르게 들어와 쾌적한 실내 환경을 만드는 데 도움이 됩니다. 반대로 집안에 머문 탁한 공기를 바꾸고 싶을 땐 선풍기를 창문을 향해 정면으로 설치하는 것이 좋습니다. 실내의 먼지, 음식 냄새, 남은 열기 등 효율적으로 배출해 주거든요. 



KIER, 국산 초대형풍력발전기

설계 플랫폼 개발






높은 산이나 바람이 많이 부는 바닷가를 지나다 커다란 바람개비가 뱅글뱅글 돌아가는 모습을 본 적 있으시죠? 멀리서 봐도 압도적인 크기를 자랑하는 이 구조물, 바로 풍력발전기입니다. 앞서 소개한 선풍기는 전기에너지를 이용해 운동에너지를 만들고, 이 힘을 이용해 바람을 일으키는 방식이었는데요. 풍력발전기는 이와 반대 원리로 작동합니다. 자연의 바람이 날개를 돌려 운동에너지를 만들고, 이 회전력이 발전기로 전달돼 전기를 생산해내는 방식이죠. 말 그대로 바람의 힘인 ‘풍력’을 이용해 발전하는 기술입니다. 


풍력발전은 바람만 불면 작동하고, 전기 생산 과정에서 탄소도 내뿜지 않아 대표적인 친환경 발전 기술로 꼽힙니다. 한국에너지기술연구원은 이런 풍력발전 기술의 국내 기술 자립과 고효율화를 목표로 다양한 연구를 진행하고 있는데요. 최근에는 10MW 이상급 초대형 풍력 블레이드의 설계 플랫폼 ‘KIER-블레이드포지(BladeFORGE)’를 개발하고, 설계부터 제작·시험까지 전 과정을 아우르는 통합 시설을 국내 최초로 건설하는 성과를 내기도 했습니다. 



이 플랫폼에는 인공지능이 적용돼 풍력 블레이드를 만들 때 꼭 필요한 공력 및 구조설계를 자동화할 수 있는데요. 덕분에 수작업 대비 50% 이상 시간 단축이 가능해졌습니다. 연구진들은 구축된 인프라를 바탕으로 107m, 12MW급 초대형 블레이드를 설계해 국내 최초로 국제 인증기관(DNV)의 설계 인증을 획득하기도 했는데요. 이는 해외 수입에 의존하던 초대형 풍력 블레이드 국산화에 한걸음 더 가까워졌다고 볼 수 있습니다.


자연이 만든 바람부터 바람을 만들어내는 선풍기, 나아가 바람을 전기로 바꾸는 거대한 풍력발전기까지. ‘바람’은 생각보다 우리 삶 깊숙이 연결된 에너지의 원천입니다. 특히 이맘때면 우리는 눈에 보이지 않는 바람 한 줄기에 더욱 기대게 되죠. 무더위를 식히고 답답한 공기를 밀어내는 바람은 여름을 견디게 해주는 고마운 존재입니다. 바람을 조금 더 똑똑하게 활용하는 법을 알면 우리 집 냉방비를 줄이는 동시에 지구의 에너지도 함께 아낄 수 있답니다. 한국에너지기술연구원은 앞으로도 생활 속 실천부터 국가 에너지 기술의 미래까지, 지속가능한 에너지 솔루션을 위해 끊임없이 연구하고 나아가겠습니다.

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