온실가스 감축·신재생 에너지 등 활약 … 국가 전력산업 '빛'이 되다

한국전력공사 전력연구원 주목

▲ 이산화탄소 포집 및 저장기술 개요도

최근 이슈로 떠오른 전기료 누진제로 국가 전력 공급과 수요에 관심이 모아지고 있다.

국내 전력산업과 전력기술개발에 중심에는 한국전력공사 전력연구원이 있다.

한국전력공사 전력연구원이 진행 중인 여러 전력 R&D(연구개발) 중 두드러진 성과가 나오는 온실가스 감축, 에너지신산업, 국가 전력망의 고효율화 등 분야의 핵심 기술을 몇 가지 알아본다.

▲이산화탄소 포집 및 저장 기술 CCS(Carbon Capture&Storage)=화석연료의 연소 시 발생하는 이산화탄소를 포집해 저장하는 기술이다. 연구원은 지난 2000년부터 석탄화력발전소의 배가스로부터 를 포집하기 위한 기술을 개발 중이다.

한국중부발전 보령화력본부에 아민 수용액을 사용하는 0.1MW급 습식 포집 설비를 2011년에 설치해 성공적으로 운전했다. 이를 바탕으로 개선된 10MW 공정을 설치해 5000시간 연속운전을 목표로 연구를 진행 중이다. 습식 포집공정은 자체 개발한 KoSol 시리즈 흡수제를 사용하며 이는 에너지 소비 저감 측면에서 세계 최고 수준의 성능을 확보했다.

▲신재생에너지 기술=해상풍력 신개념 지지구조물 개발 분야에서 전력연구원은 대형선 및 해상 크레인 등 대형 장비의 사용을 최소화해 직접 뜬 상태로 예인할 수 있는 신개념의 해상풍력 지지구조물을 개발했다. 해상풍력-수산업 공존기술 개발 분야에서는 서남해 해상풍력실증단지를 대상으로 자원 조성형 세굴 방지공 및 복합양식 모델개발을 지난해 완료했다. 집광형 태양광ㆍ열 동시활용 기술분야에서는 효율 30% 이상의 저가형 고효율 태양전지 모듈 개발과 집광율을 향상시킨 반사판 개발해 2018년까지 1가구 당 전기에너지(3kW) 및 보일러 열량 (5000kcal)를 제공하는 태양광 태양열 하이브리드 시스템을 개발할 계획이다.

▲마이크로그리드를 활용한 친환경 에너지자립섬 기술=마이크로그리드(MG)는 지역 내에서 풍력, 태양광 발전 등 신재생에너지원과 에너지 저장장치(ESS) 등을 에너지 관리시스템(EMS)으로 제어해 외부 전력망에 연결해 운전하거나 독립적으로 운전할 수 있는 배전 선로 규모(수MW 정도)의 계통망을 말한다. 이에 MG는 독립 전력계통 구성을 필요로 하는 도서지역이나 지리적ㆍ경제적 여건으로 대규모 전력설비 건설이 어려운 일부 국가에서 새로운 대안으로 주목받고 있다. 연구원은 MG를 개발해 전남 진도군 가사도에 친환경 에너지의 생산ㆍ저장ㆍ이용이 가능한 에너지 자립섬을 2014년 준공했다.

▲대용량 송전의 혁신 초전도케이블 기술= 초전도케이블은 현재 포화상태인 도심 지하 전력구의 증설 없이 초전도케이블로 교체하는 것이다. 이는 대용량 송전이 가능해 변전소등 설비의 추가 건설 없이 낮은 전압으로 대전류를 송전할 수 있는 차세대 케이블로 불린다.

연구원은 2013년 23kV급 초전도케이블 실계통 실증하고 2014년 80kV 500MW급 직류초전도케이블 실계통 실증을 마쳤다. 지난해에는 세계 최대 용량인 154kV 600MVA 초전도케이블 시스템 개발해 최첨단의 대용량 초전도 송전기술을 확보했다.

최소망 기자