전력을 생산하는 염전, 망간을 이용한 2차전지, 받아들인 태양광 에너지의 20%를 전력으로 변환하는 태양광 패널, 온실가스 배출 없는 화력발전 설비.
공상과학 영화에 등장할 것 같은 에너지 기술이다. 하지만 모두 한국전력이 최근 1~2년 사이에 개발을 끝내고 상용화를 준비하고 있는 기술들이다. 한전이 에너지 생산부터 전달까지 효율은 높이면서 환경 오염은 줄이기 위해 피땀 흘려 노력한 결과물이기도 하다.
지난해 9월 한전은 ‘100㎾급 염전 태양광 발전시스템’을 개발했다. 수심 5㎝ 안팎인 염전 바닥에 수중 태양광 모듈을 설치해 전력을 생산하는 것이다. 일사량이 많으면서 그림자가 적고 통풍이 잘돼야 한다는 염전의 입지 조건과 태양광 발전 조건이 동일하다는 점에 착안해 2018년 개발을 시작한 것이 결실을 봤다. 한전은 염전 태양광 설치를 위해 수압에 강한 모듈을 설계하고 태양광과 염전을 함께 관리할 수 있는 운영시스템도 개발했다. 염전의 물이 태양광 모듈을 식혀 여름철 발전량이 5% 늘고 태양광 모듈의 복사열 덕분에 소금 생산 속도도 높아지는 효과가 있었다.
한전은 국내 염전의 85%가 분포한 전라남도와 적극 협력해 해당 설비를 보급한다는 계획이다.
전기차 보급 확대로 관심이 높아진 2차전지도 한전이 개발에 힘을 쏟고 있는 분야다. 날씨와 시간에 따라 발전 편차가 큰 태양광·풍력 발전을 통해 생산된 전력도 2차전지로 만들어진 전력저장장치(ESS)에 담아야 한다.
지난해 한전은 망간을 사용한 2차전지 개발에 성공했다. 전기차에 쓰이는 리튬이온전지 대비 가격은 절반이면서 안정성은 더 높다는 평가를 받는다. 기존 망간 2차전지 대비 용량을 20배로 높여 ESS에 사용될 수 있는 수준으로 끌어올렸다.
세계 최고의 전력변환효율을 자랑하는 태양전지도 개발했다. 기존 태양광 패널 소재인 실리콘이 아닌 페로브스카이트를 활용한 태양전지다. 효율이 20.4%에 달해 받아들인 태양광 5분의 1 이상을 전력으로 변환한다. 페로브스카이트 태양전지는 반투명에 무게가 가벼워 건물 벽면과 발코니에도 설치가 가능하다. 태양광 패널을 설치할 땅이 부족하고 고층 건물이 많은 한국 환경에 알맞다.
화력발전을 하면서도 이산화탄소가 없는 연소기도 개발했다. 석탄이나 천연가스 등 화석연료를 산소와 직접 접촉해 태우는 기존 방식과 달리 산소전달 입자를 순환시켜 연료를 연소하는 기술이다. 두 개의 반응기를 연결하는 것이 이 같은 발전 방식의 비결이다. 별도의 포집 장치를 설치해 발전 효율이 떨어지는 기존 화력발전 방식을 크게 개선할 것으로 기대된다.
노경목 기자 autonomy@hankyung.com
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