[특집] 주목받는 에너지 R&D 10選

다양한 ESS 기술개발과 대형 풍력발전 상용연구 본격화

내연기관 CHP·고효율 태양전지·저급석탄 가스화 연구도

308호] 2014년 01월 02일 (목) 08:00:54 채덕종 기자

[이투뉴스] 지난해 12월 산업통상자원부와 한국에너지기술평가원은 에너지효율 향상을 필두로 신재생에너지 및 글로벌 에너지전문기업 육성 등을 위한 하반기 에너지 R&D 신규과제를 선정했다. 특히 ICT를 활용한 EMS(에너지관리시스템)과 ESS(에너지저장장치) 등 에너지자원융합원천 분야와 고효율 태양전지 기술개발 등 신재생에너지융합원천 분야에 대한 투자를 크게 늘렸다.

아울러 혁신적 에너지기술 확보를 위해 나트륨 이차전지, 15% 유기태양전지, 연료전지 백금촉매 저감기술, 미생물을 활용한 바이오연료 생산, 생물학적 석탄 고품위화 기술 등 6개 전략 기술에는 3년간 170억원을 지원한다.

올해부터 에너지기술평가원을 통해 본격 진행되는 국가 에너지 R&D 과제 중 주목해야 할 10개 프로젝트의 연구목표와 기대효과 등을 소개한다.

◆내연기관을 이용한 Micro-CHP 개발

 내연기관을 이용한 Micro-CHP 개발내연기관 중 하나인 가스엔진으로 전기와 열을 생산, 전기는 가정에 공급하고 열은 난방과 온수를 사용하는 시스템 개발이 본격화된다. (주)테너지가 주관하는 열병합발전시스템(Micro-CHP) 개발은 종합효율 95% 이상의 1kWe급 가정용 열병합발전시스템에 대한 기술 표준화와 함께 실증 연구까지 진행될 예정이다.

이번 연구과제는 ICE(내연기관)와 콘덴싱보일러, 축열조를 연계해 소형이면서 경량화까지 이뤄낸 가정용 열병합발전시스템 기술개발을 통해 가정용 1kWe급 내연기관(ICE) 국산화와 함께 시스템 최적화를 위한 24kWh급 초고효율 콘덴싱 보일러 및 열공급 기술개발을 목표로 세웠다.

아울러 실증사업을 통한 경제성 분석 및 정책지원 근거를 마련해 국내 전력사용 증가에 따른 발전소 및 송변전설비 증설비용 해소와 대규모 블랙아웃에도 대비한다는 계획이다. 목표대로 개발이 이뤄질 경우 정부가 적극 지원하는 분산형 전원으로서 송전손실 제로화가 가능한 에너지 절감용 마이크로-CHP의 탄생이 기대된다.

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◆더 저렴하고, 이동 가능한 연료전지 개발

자동차용 연료전지 가격 저감을 위한 비백금 촉매 원천기술도 개발된다. 한국과학기술연구원 주관으로 진행되는 이 연구는 비싼 백금이 아닌 비백금 촉매를 개발, 자동차용 연료전지 가격을 낮추고 상용화를 촉진하기 위한 것이다.

이를 위해 양자역학적 계산과학을 이용한 신규 전극 촉매를 설계하고, 비백금 촉매 설계 및 합성기술을 개발할 계획이다. 또 신개념 나노 박막 전극 제조기술과 신규 전극의 촉매에 적용할 막-전극 접합체 제조기술을 개발해 연료전지 핵심 구성요소인 촉매 원천기술 확보 및 국산화를 달성한다는 목표다.

CNL에너지가 추진하는 이동용 에너지전원을 위한 연료전지 모듈개발도 이어진다. CNL은 공랭식 200W급 PEMFC(고분자 전해질형 연료전지) 파워모듈 개발을 통해 각종 이동용 에너지전원으로서의 연료전지를 개발할 계획이다.

채덕종 기자 yesman@e2news.com