자동차 전기만드는 작은 발전소

[아시아경제 이경호 기자]한국전기연구원(KERI, 원장 유태환)이 오는 13일부터 4일간 코엑스에서 열리는 '2009 대한민국에너지대전'에서 자동차의 폐열을 활용한 기술을 비롯해 첨단 녹색기술을 선보인다.

KERI는 지난 8월 열린 '2009 대한민국 과학축전' 당시 실용적인 기술로 관람객들에게 큰 관심을 끌었던 폐열활용 열전발전스텍을 포함해 ▲CNT(탄소나노튜브)를 이용한 염료감응 태양전지 △고안정성 리튬2차 전지소재 ▲고효율 유도전동기 등 12종의 녹색기술성과물을 전시한다.

폐열활용 열전발전스텍을 개발했던 박수동 박사팀(에너지반도체연구센터)은 이번 전시회에서 처음으로 차량폐열을 활용한 열전발전 시스템을 소개한다. 이 시스템은 차량에서 발생되는 폐열을 이용해 발전하는 것으로 원리는 폐열활용 열전발전스텍과 같지만 에너지를 소모한다고 여겼던 차량을 발전에 활용한다는 '발상의 전환'으로 관람객들에게 신선한 자극을 줄 것으로 기대된다.

또한 나뭇잎의 광합성 작용을 본떠 만든 염료감응 태양전지도 소개된다. 염료감응 태양전지는 30여 년 전인 1971년 개발되었지만 제작 시 고가의 백금 촉매를 이용해야 한다는 단점을 이유로 상용화가 어려웠다. KERI가 소개할 염료감응 태양전지는 제조 시 사용되는 백금 촉매를 저가의 탄소나노튜브로 대체한 나노기술로서 향후 다양한 분야에서 활용될 수 있다는 특장점을 갖고 있다.

이외에 전력품질 개선을 통해 연간 2700∼6500억 원의 경제적 손실(국내기준)을 보상할 수 있는 초전도 전력저장장치도 선보인다. KERI가 개발한 이 장치는 환경오염을 일으키는 폐기물을 발생시키지 않으면서 전력저장 및 운전효율 향상에 기여하기 때문에 전력 관련 업계 종사자들의 이목을 집중시킬 것으로 보인다.

주요 전시물(연구담당자)은 다음과 같다.

▲고효율 AC LED DIMMER(신재생에너지/김종현):컨버터와 같은 전력변환기기를 사용하지 않는 교류 전압 구동 LED의 효과적인 조광을 위한 디지털 조광기

▲250kW 태양광 PCS(신재생에너지/유동욱): 전부하 영역에서 고효율 달성(부하율 5%→효율 89.2%, 10%→효율 92.1%, 100%→96% 이상). 정격용량의 20% 미만의 컨버터로 정격용량을 감당하는 새로운 구조. 인버터 정격전류가 일반제품의 1/2로 가능하여 IGBT 소자를 줄일 수 있다.

▲고효율 유도전동기(전동력/한필완) : 국내 전력 소비량의 40% 이상을 차지하고 있는 산업용 삼상 유도전동기의 에너지 소비효율을 3-5% 향상 시키는 기술

▲AC-DC 컨버터제어 IC(에너지반도체/김형우) : 가전 및 사무용 기기에 사용되는 전원장치를 제어하여 기기가 대기모드 상태에 있을 때 소비되는 전력을 줄일 수 있도록 도와주는 집적회로.

▲조명용 LED 드라이버 IC 기술(에너지반도체/김형우) : LCD 및 PDP TV, 노트북용 LCD 화면, 각종 휴대기기에 사용되는 LCD 패널의 역광에 사용되는 LED(Light Emitting Diode, 광다이오드)에 일정한 전류를 공급하여 화면을 보다 선명하게 만들어주기 위한 집적회로.

▲폐열활용 열전발전스텍(에너지반도체/박수동) : 다양한 산업폐열, 자연열 등을 전기에너지로 재생할 수 있는 친환경 반도체형 발전시스템. 열전반도체모듈의 양단에 존재하는 온도차에 따라 발생하는 열기전력을 이용하여 이것을 직류전원화 하고 전력화하는 친환경 발전시스템이다.

▲차량폐열을 활용한 열전발전 시스템(에너지반도체/박수동) : 내연차량의 배기폐열을 열전발전기술을 활용하여 재활용함으로서 고연비의 차세대 녹색차량 개발. 열전반도체모듈의 양단에 존재하는 온도차에 따라 발생하는 열기전력을 이용하여 이것을 직류전원화 하고 전력화하는 친환경 발전시스템이다.

▲초전도 전력저장장치(초전도/김해종) : 초전도에너지저장장치는 초전도도체의 전기저항이 영(Zero)인 성질을 이용하여 초전도 마그네트에 전류를 흘려 자기에너지 형태로 손실없이 에너지를 저장하는 장치이다. 특히 타 에너지저장 방식에 비해 저장효율이 높고, 에너지변환이 빠르며, 수명이 반 영구적이고, 유효 및 무효전력의 독립적인 제어가 가능한 전력기기이다.

▲염료감응형 태양전지(나노융합/이동윤) : 나뭇잎에서 광합성을 통해 녹말이 만들어지는 전기화학적 원리를 이용하여 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 원리로써, 엽록체를 대신하여 인공 염료, 광촉매 나노입자, 백금 또는 탄소나노튜브 촉매 및 전해질로 구성되어 있다. 고가의 실리콘 태양전지에 대체될 수 있으며 친환경 소재로 만든 청정 차세대 태양전지로써 투명하고, 다양한 색깔을 낼 수 있어 창문이나 건물의 외벽에도 사용이 가능하다.

▲고안전성 리튬2차 전지 소재(전지압전/김기택) : 리튬 전지의 안전성을 개선하는 소재를 도입하여, 인체삽입형, 소형 IT용 전지의 산업을 확대할 뿐 아니라 중대형 리튬이차전지로 발전할 수 있는 기술의 토대를 마련하여 리튬이차전지를 생활전반에 다양하게 사용될 수 있게 한다.

▲IT기반의 BMT기술(전기정보망/이재조) : 주거 환경에 밀접하게 설치되어 있는 전기 에너지 공급선로를 이용하여 댁내의 전기기기와 가스, 수도 등의 에너지 사용형태를 분석하여 간접적으로 사용자들의 안부를 확인하는 기술을 제공 할 수 있는 시스템

이경호 기자 gungho@asiae.co.kr