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필요할 때 꺼내 쓰는 전기 저금통 ESS

  • 2013.12.23.
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갑자기 전기가 나가 캄캄한 집안을 더듬어가며 손전등을 찾아본 일 있으신가요?

어릴 적에는 이런 정전사태가 벌어지면 무섭기보다는 마치 새로운 모험이라도 시작된 양 웃음이 저절로 나고 재미있어 했던 기억이 있습니다. 그러나 어른들에게 이런 일은 결코 재미난 일이 아닙니다. 예를 들어 출근준비를 하거나 중요한 업무를 하는 중에 정전이 되면 요즘 말로 ‘멘붕’이 오고 말텐데요, 생각해 보면 모든 사람들이 하루 24시간 내내 전기를 사용하고 있습니다.
전기가 보급되지 않는 야외에서도 사람들은 전기를 필요로 합니다. 전력수요는 나날이 늘고 있고 그에 따라 전력을 효율적으로 쓸 수 있는 전력저장장치인 ESS(Energy Storage System) 등의 개발 요구도 커지고 있습니다. 새로운 저장매체로 최근 부각되고 있는 ESS는 수요보다 공급이 많을 때 남는 전기를 저장해두었다가 필요할 때 꺼내 쓰는 대용량 배터리로, 일종의 전기 저금통으로 볼 수 있습니다.

신재생에너지의 하나인 ESS에 대해 알아보겠습니다.

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전력저장장치 ESS는 크게 네 가지로 나뉩니다.
배터리를 이용해 전기를 직접 저장하는 방식과, 압축 저장한 공기로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 방식, 플라이휠에 회전력 형태로 전기를 저장하는 시스템, 전기저항이 없는 초전도 자석에 자기의 형태로 전기를 저장하는 초전도전력저장(SMES) 시스템이 그것입니다.
이중 우리나라에서 사용하고 있는 방식은 압축공기저장 시스템과 리튬이온전지 실증 방식 두 가지입니다.

압축공기저장 시스템은 주로 심야 전기를 이용해 공기를 대기압의 50배 수준으로 압축해 지하 암반층에 저장해두는 방식이며, 리튬이온전지 실증 방식은 스마트폰 배터리 크기의 리튬이온 전지 450만개 가량을 연결해 전기를 저장하는 방식입니다. 현재 압축공기저장 시스템은 전북 군산시 비응도 부지에 마련된 지하 암반층에, 리튬이온전지 실증 시스템은 전북 고창의 서고창변전소에 설치되어 있다고 합니다.

또 정부는 서남해안권 풍력단지에서 생산된 전력을 리튬이온전지 시스템과 연계해 활용할 계획을 세우고 있다고 하는데요, 이 풍력단지는 총 2.5GW 규모로 내년에는 100MW, 내 후년에는 400MW, 2019년에는 2GW로 시설이 확대된다고 합니다.

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이밖에 독일에서 활발히 추진되고 있는 플라이휠 초전도 ESS는 최대 95%의 에너지효율로 단시간에 메가와트급 전기를 생산할 수 있는데요, 이 시스템은 초당 8만 회로 회전하는 무거운 플라이휠에 전기모터를 달아 그 회전력으로 전기를 생산하는 방식입니다.

초전도전력저장(SMES) 시스템은 전기저항이 없는 초전도 코일에 전기를 자기에너지 형태로 저장하는 최첨단 기술입니다.
이 방식은 저항에 따른 전기 손실이 전혀 없기 때문에 저장효율이 월등히 높고 충전 및 방전 속도가 빠르며 수명이 반영구적이라는 장점이 있습니다. 우리나라는 지난 2007년에 한국전기연구원 초전도응용연구그룹의 성기철 박사팀이 세계에서 3번째로 초전도전력저장 시스템 개발에 성공해 연간 6,500억 원에 이르는 경제 효과를 얻을 수 있게 되었다고 하네요.

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얼마 전 제주도 조천변전소에는 국내 최초로 송전 손실을 최소화하기 위한 ESS가 설치됐으며, 지난 12월 13일에는 서울시 에너지빈곤층을 대상으로 한 에너지저장장치(ESS) 지원사업 발대식이 열렸습니다.
이 사업은 한국동서발전, 걷고 싶은 도시 만들기 시민연대, 한국건축시공기술사협회 등이 함께 한다고 하는데요, 서울시는 서대문구 개미마을 등 에너지빈곤층 가정을 위해 단열공사를 지원하고, 노원구 내 단전가구 및 기초생활수급가구 30가구에는 ESS를 지원한다고 합니다.  뿐만 아니라 ESS는 저장과 이동이 편리하기 때문에 향후 복지사업의 다양한 분야에도 활용될 계획이라고 합니다.

차세대 저장매체인 전력저장장치 ESS에 관한 연구개발이 계속돼 소중한 전기에너지가 더욱 더 알뜰하게 사용되길 기대해봅니다.

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코멘트(1)

  • 헐렁이 4 년 전에

    좋은 정보 감사드립니다..

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