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우리나라 에너지 기술 어디까지?

  • 2017.10.17.
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지난달 27일부터 29일까지 우리나라 에너지 관련 연구 수준과 기업의 발전된 기술을 한 눈에 볼 수 있는 제3회 ‘에너지플러스 2017’ 전시회가 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 개최됐다. 산업통상자원부가 주최한 이번 전시회는 총 1050개 부스가 마련돼 에너지 수요관리, 신재생에너지 및 지능형 전력망, 전기차, 에너지저장장치 등 환경과 경제성을 갖춘 우리나라 에너지 과학기술의 현주소를 보여줬다.

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작고 귀여운 미래형 운송 수단 전기자동차 모습. ⓒ ScienceTimes

수요관리 지능형시스템 ‘눈길’

최근 악화되고 있는 가뭄과 폭우, 기상이변을 초래하고 있는 원인은 ‘온실가스’이다. 우리나라는 지난 2015년 지구온난화를 막기 위해 열린 파리총회(COP21) 협상 당사국으로 2030년 온실가스 발생량 예정치 대비 37% 감축을 목표로 하고 있다.

이를 위해 국가 차원에서 온실가스와 미세먼지 다발생 시설인 화력 발전소를 감축하고, 태양광 풍력 조력 등 자연(재생)에너지 발전 비율을 늘릴 예정이다. 또 시민참여를 바탕으로 에너지 수요를 줄이기 위한 정책을 추진하고 있다.

이번 전시회에서는 이를 감안한 다양한 기술과 상품들이 선보였다. 먼저 각 가정이 사용하는 전기 소비량과 이에 따른 온실가스 배출량을 실시간으로 알려주는 시스템과 일반인들도 전기를 생산할 수 있는 미니태양광 발전 시스템이 눈길을 끌었다.

미니태양광 발전 시스템은 햇빛만 있으면 전기를 만들어 낼 수 있다. 아파트 베란다, 옥상 등에 쉽게 설치해 한 달에 대략 20~30kw 전기를 생산할 수 있다. 자신이 생산하는 전기량은 모바일 어플을 이용해 쉽게 확인할 수 있다.

디자인도 멋지고, 이사 갈 경우 바로 떼어 가지고 갈 수 있다. 현재 서울시 에너지자립마을에서는 이 시스템을 도입해 각 가정이 전기를 생산하고 있기도 하다.

흔히 볼 수 있는 실생활 시설을 태양광 발전과 결합해 상품화한 것도 있었다. 이른바 ‘태양광 벤치’이다. 이 시설은 공원, 버스 정류장 등 휴식공간에 설치토록 만들었다.

낮에는 벤치 좌석에 있는 태양광블록을 통해 전기를 충전기에 저장한다. 여기서 만든 전기는 시민들의 휴대폰 충전은 물론 야간 조명, 비상벨, CCTV, 보안등, 미세먼지 측정 기구 역할을 한다.

미세먼지 측정은 와이파이를 통해 실시간으로 그 지역의 미세먼지 현황을 알려주는 역할을 한다.

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벤치형 태양광 발전시설. 충전된 전기로 시민들 휴대폰 충전은 물론, 조명, 비상벨, 미세먼지 측정기 역할까지 할 수 있다. ⓒ ScienceTimes

전봇대 전기차 충전기 실용화 단계

미세먼지와 온실가스 발생을 줄이기 위해 친환경 운송수단으로 요즘 각광받고 있는 것이 바로 전기자동차이다. 이번 전시회에서는 기존 전기차를 생산하고 있는 H사, L사 전기자동차를 비롯하여, 중소기업의 전기트럭, 1인용 전기 운송 수단들이 선보였다.

한국전력은 전기차 보급을 위해 필수적인 충전망 확보를 위해 ‘전봇대 충전소’라는 신선한 아이디어를 들고 나왔다. 전국 곳곳에 있는 기존 전봇대를 활용하는 것이어서 설치비가 적게 들고, 이른 시간 안에 상당수의 전기차 충전망을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

전시회에서는 현재 생산중인 전기차들은 물론 전기트럭도 모습을 드러냈다. 이 전기트럭은 기존 트럭에 엔진을 제거하고 전기시스템을 설치토록 설계됐다. 업체 관계자는 “내년부터 상용화 예정이며, 구매가격은 1400만 원가량이 될 것”이라며, “6개월 정도 차량을 이용하면 기존 경유 트럭에 비해 가격 경쟁력이 높아진다”고 말했다.

이번 전시회에서는 세계적 수준을 자랑하는 국내 에너지저장장치들의 면모도 엿볼 수 있었다. 에너지저장장치는 작게는 1인용 운송수단과 전기차의 성능을 좌우하는 것은 물론 자연(재생)에너지를 활용한 분산전원 시스템을 운용하는데 까지 필수적 요소라 할 수 있다.

L사의 경우 최근 대학생을 중심으로 젊은 층의 인기를 얻고 있는 전동 휠에 들어가는 소형 건전지를 전시했다. 이 건전지는 1회 충전으로 30km를 갈 수 있는데, 최대 1000회 충전이 가능하다.

에너지자립마을, 에너지자립섬 등에서 태양광이나 풍력발전을 통해 얻은 에너지를 저장했다가 밤이나 바람이 불지 않은 날 이용할 수 있는 대규모 ESS(에너지저장장치)는 물론 각 가정에서 자가발전시 전기를 저장할 수 있는 중소 규모 에너지저장 장치들도 선보였다.

실시간 빅데이터에 기반을 두어 ‘불랙아웃’ 등 전력계통의 이상 상태를 사전에 막고 대응할 수 있는 전력시스템 현황도 파악할 수 있었다.

한국전력은 관람자들에게 “기존의 원자력발전소, 송전탑, 변전소의 안전관리는 물론, 향후 확산 예정인 자연에너지의 불안정성을 종합관리해 안정성을 높이는 시스템을 구축했다”고 설명했다.

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전력설비 안전을 원격 조정으로 진단할 수 있는 드론. ⓒ ScienceTimes

한국전력은 특히 산하 연구원이 자체 개발한 전력 안전감시용 무인기 ‘드론’을 선보이기도 했다.

이번 전시회에서는 한국에너지기술연구원과 카이스트 등 연구기관들이 수행중인 새로운 에너지 기술 연구 현황도 살펴볼 수 있었다.

한국에너지기술연구원은 ▲무정전 아크 고장 및 누전 진단장치 ▲지능형 전력시스템 안정화장치, ▲시공이 편리한 지중열교환기용 벤토나이트 성형체, ▲고효율 수소발생 방법, ▲수직축형풍력발전기, ▲이산화탄소 배출이 없는 합성가스 및 수소의 제조방법, ▲해조류를 이용해 활용성이 우수한 바이오연료 생산방법, ▲조류발전용 터빈, ▲선회유도부가 형성된 입자분리 장치, ▲풍력발전 열 원화 시스템 등 현재 추진 중인 에너지 R&D 사업화 유망기술 10개를 선정해 전시했다.

카이스트, 철도·버스 무선 충전 원천기술 선보여

카이스트(KAIST)는 소속 연구팀이 보유한 기차 버스가 주행 또는 정차중 무선으로 대용량 에너지를 안전하게 전달할 수 있는 기술을 설명하는 시간을 가졌다.

이번에 선보인 기술은 세계 최초로 주행 및 전차 중 무선으로 대용량의 에너지를 안전하게 전달할 수 있는 ‘자기공진형상화 기술’ 로 카이스트가 원천기술을 가지고 있다.

이 기술은 도로 밑에 매설된 전선에서 발생하는 ‘자기장’을 차량 하부에 장착된 집전장치를 통해 모아 ‘전기 에너지’로 변화시키고, 차량을 운행하는 기술이다.

카이스트 관계자는 “무선충전전기버스 상용 운행에 필요한 이격 거리, 전력전달 효율 및 용량을 확보하고 전자파 안전성 문제를 해결해 현재 상용화를 실현했다”고 밝혔다.

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한국전력 관계자가 실시간 빅데이터를 기반으로 전력계통 이상상태 예지 및 대응 할 수 있는 스마트 그리드 시스템을 설명하고 있다. ⓒ ScienceTimes

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전봇대에 설치되고 있는 전기차 충전기. 전기차 보급확대에 촉매제가 될 것으로 보인다. ⓒ ScienceTimes

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자연(재생)에너지를 전기로 저장해 필요할 때마다 쓸 수 있도록 하는 에너지저장장치. 분산전원의 핵심요소이기도 하다. ⓒ ScienceTimes

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한국에너기술연구원이 선정한 2017년 에너지 R&D 사업화 유망기술들. ⓒ ScienceTimes

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환경도 살리고 가정경제에도 도움이되는 태양광 발전소 설명 모습. 한달에 약 20~30 kw 전기를 사용할 수 있으며, 스마트폰 앱을 통해 생산량을 파악할 수 있다. ⓒ ScienceTimes

 

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