 해수전지, 바다를 밝히는 에너지가 되다 등부표의 안정성·지속성은 높이고, 납축전지 문제는 개선
세계에서 최초로 국내에서 해수전지가 개발돼 상용화를 앞두고 있다. 이 기술을 개발해온 UNIST 측은 해수전지 기술이 전통적인 전력공급 장치를 대체할 수 있는 새로운 에너지원이 될 것이며 해양환경에 특화된 전지 시장을 창출하게 될 것으로 전망했다. 이번에 발표된 해수전지는 5월 28일부터 6월 1일까지 열리는 제19차 국제항로표지협회 컨퍼런스에 출품하기 전인 5월 18일, 인천 앞바다에서 실증실험까지 마쳤다.
자료: UNIST
UNIST와 우리해양은 공동 개발한 해수전지 기반 항로표지용 등부표를 28일 오후부터 공개되는 제19차 국제항로표지협회 컨퍼런스(19th IALA Conference) 산업전시회에 출품했다. 이번 제품은 UNIST가 추진하고 있는 수출형 연구브랜드 사업의 일환으로 제작됐다. UNIST는 원천기술을 확보하고 이를 신산업 창출로 이어나간다는 전략을 세우고 연구브랜드를 선정해 육성하고 있다.
응용할 수 있는 분야도 무궁무진 경제적이고 친환경적인 기술 ‘해수전지’
해수전지는 값비싼 리튬이온 대신 바닷물 속 나트륨소듐)이온을 이용해 전기를 저장하는 이차전지다. 무한한 자원인 바닷물을 이용하기 때문에 무엇보다 경제적이고, 친환경적이라는 특성을 갖는다. 더불어 침수에 안전하고, 전지 충전과정에서 해수를 담수화할 수 있어 이를 응용할 수 있는 분야가 매우 다양하다는 평가를 받고 있다.
 기존의 등부표는 납축전지를 사용한다. 납축전지는 무겁고 침수에 취약할 뿐만 아니라, 오염물질을 방출하는 문제가 있다. 또한, 대부분의 등부표가 탄성이 없는 철제구조라서 파손으로 인한 유지비용이 높다.
김영식 에너지 및 화학공학부 교수가 개발한 해수전지는 UNIST를 대표하는 연구브랜드 중 하나다. 김 교수가 이끄는 해수자원화기술 연구센터에서는 해수전지의 제품개발과 산업창출을 위한 연구가 이뤄지고 있다. 세계 최초로 해수전지 개발에 성공한 김영식 교수는 정부와 울산시의 지원을 받아 원천기술 확보를 위한 연구를 진행해왔다. 동시에 한국전력공사, 한국동서발전으로부터 총 50억 원 규모의 연구비를 지원 받아 연구상용화에 박차를 가하고 있다. 해수전지 상용화 초기 시장으로 해양환경 분야가 적합하다 판단해 관련 분야 협력을 추진해왔고, 그 첫 번째 결과물이 이번에 전시되는 등부표다.
납축전지 대신 해수전지 꼭 필요한 해양구조물, 등부표의 변신
등부표는 항로의 수역, 장애물 표시를 위해 고정시켜 놓은 해양구조물이다. 야간에도 항로를 표기해야 하는 등부표는 현재 납축전지를 사용한다. 문제는 납축전지가 무거워 부표의 중심을 잡기가 어렵고, 침수의 위험이 크다는 것이다. 바닷물이 유입되면 전지를 사용할 수 없을 뿐 아니라 황산, 납이 유출돼 오염문제도 발생한다.  해수전지 실증실험 현장. 해수전지에는 총 5개의 스택이 연결된 상태로 구성됐다. 이번 실험에서는 부표와 전압을 맞추기 위해해 변압기가 추가됐지만, 추후 해수전지만 설치할 수 있도록 개발될 예정이라고 한다. 해수전지와 연결된 램프에 불이 들어온 것을 확인할 수 있다. 해수전지는 부표 아래에 설치되기 때문에 상용화를 위해 최적화된 디자인으로 개발될 예정이다. 해수전지와 연결된 램프에 불이 들어온 것을 확인할 수 있다. 해수전지는 부표 아래에 설치되기 때문에 상용화를 위해 최적화된 디자인으로 개발될 예정이다. 해수전지와 연결된 램프에 불이 들어온 것을 확인할 수 있다. 해수전지는 부표 아래에 설치되기 때문에 상용화를 위해 최적화된 디자인으로 개발될 예정이다.
UNIST 연구진과 우리해양은 해수전지를 활용하면 지금의 등부표가 가진 문제점을 개선할 수 있을 것으로 판단했다. 바닷물을 사용해 충·방전하는 해수전지는 침수의 위험이 없고, 부표 아랫부분에 설치가 가능해 무게중심을 잡는데도 용이하다. 배터리 교체 수요가 적어지기 때문에 유지관리에도 큰 도움이 된다. 지난해 말부터 산학연 협력을 통해 개발한 해수전지 적용 등부표는 최근 해양 실증실험에 성공하며 가능성을 입증했다. 연구진은 지난 5월 18일에, 인천 앞바다에서 진행된 실험에서 해수전지와 연결된 등부표가 해상에서 원활하게 작동되는 것을 확인했다. 김영식 교수는 “해수전지는 해양 분야에서 전통적 전력공급 장치를 대체할 새로운 에너지원으로 큰 주목을 받고 있다”며 “해수전지가 유용하게 쓰일 분야에서 더 많은 협력 관계를 구축해나갈 계획”이라고 밝혔다.
해수전지는 세계 최초로 개발한 원천기술 수출형 연구브랜드로 집중 육성된다
UNIST와 우리해양은 상용화를 위한 추가 점검 및 최적화 방안 연구를 계속 진행할 계획이다. 앞으로 해수전지 적용에 적합한 부표 소재 채택, 배터리함체 및 등부표의 신규 디자인, 해양환경에서의 신뢰성 테스트 등이 예정돼 있다.
정무영 UNIST 총장은 “우리가 세계 최초로 개발한 원천기술을 적용한 제품이 대중에 선보인다는 사실은 매우 고무적”이라며 “수출형 연구브랜드로 집중 육성하고 있는 해수전지가 앞으로도 적극적인 산학연 협력을 통해 관련 기술을 선도하고 신시장을 창출해나갈 것으로 기대한다”고 말했다.
한편 제19차 국제항로표지협회 컨퍼런스는 ‘성공적인 항해, 지속가능한 지구-하나 된 세상에서 새 시대를 열어가는 항로표지’를 주제로 인천 송도 컨벤시아에서 진행됐다. 5월 28일부터 6월 1일까지 진행되는 산업전시회에는 세계 각국의 업체들이 참여해 항로표지 관련제품을 전시한다.
<Energy News>
| 
장바구니
주문내역
: 
