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빛가람에너지밸리 R&D혁신 성장 거점…분야별 실증 시험 등 수행

재생 E 연계 그린수소, 대용량 에너지 저장 등 에너지 신기술 선도

강소특구 기업과 기술 교류·자문, 장비공유 등 연구협력 활동 활발

나주 혁신산단에 위치한 한전 전력연구원 에너지신기술연구원 전경. 

나주 혁신산단에 위치한 한전 전력연구원 에너지신기술연구원(원장 김강식, 이하 연구원)이 ‘그린에너지 기술혁신을 이끌어 가는 세계 정상의 연구원’을 비전으로 개소 1년을 맞이했다. 한전의 빛가람에너지밸리 기술 혁신 생태계 조성 사업의 중추적 역할과 함께 지역거점 R&D 혁신성장에 앞장서고 있다. 현재 연구원은 수소에너지, 대용량ESS, 신재생실증, 전력실증 등 탄소중립을 위한 에너지신기술 분야를 선도하기 위해 역량을 집중하고 있다.

◆수소에너지·에너지 저장 등 에너지신기술 연구 집중=

수소에너지 분야에서는 미래의 수소 시대를 대비해 대용량 수소 생산, 고안전성 수소저장, 친환경 수소 활용 전주기 운영 기술 개발에 힘쓰고 있다. 에너지저장 분야에서는 신재생에너지 비율 증가에 따른 출력 변동성 대응 및 잉여 에너지 수용을 위한 대용량 중장주기 에너지 저장 기술, 차세대 이차전지 개발, 그리고 순환경제 촉진을 위한 폐배터리 재사용 ESS 개발 연구를 수행하고 있다. 신재생실증 분야에서는 신재생에너지 활용성 증대를 위한 운영 및 유지보수 비용절감 기술을 개발하고 있으며, AI 기반 핵심설비 진단기술 고도화 등을 추진하고 있다. 전력실증 분야에서는 차세대 전력반도체 응용기술을 활용한 배전망 고효율화 기술, MVDC를 활용한 배전선로 용량증대 및 제어기술을 연구하고 있다. 대외협력팀은 최근 개교한 한국에너지공과대학교의 협력 및 산·학·연·관 R&D 클러스터 조성을 위한 지역협력과 관련된 업무를 수행하고 있다.

◆분야별 에너지신기술 실증시험장 연구 활발=

에너지신기술연구원은 10만5500㎡ 부지에 종합실증연구동, 기업협력시험동, 특화기술시험동, 옥외실증시험장으로 나뉘어 운영되고 있다.

종합실증연구동에는 사무실, 회의실, 세미나실, 대강당 등이 있고, 연구과제의 통합관리 및 운영을 위해 사용되고 있다.

기업협력시험동은 연구성과의 기술이전·사업화·창업 공간 활용 등 에너지밸리기업의 R&D협력 및 지원 기능을 수행하기 위한 공간이다.

특화연구시험동에서는 에너지신산업 중점분야에 대한 연구개발을 위해 전력반도체 기반 송·배전 기자재 평가 등의 실험이 이뤄지는 공간이다. 향후 MVDC용 친환경 케이블에 대한 절연성능, 온도성능 등에 대한 평가가 진행될 예정이며, LiB계 이차전지를 비롯한 셀-모듈단위 고용량 단전지 충방전 실험 설비등이 지속적으로 구축되고 있다.

옥외실증시험장은 에너지신기술연구원에서 수행하고 있는 중점분야의 실증연구를 진행하고 있다.

수소에너지의 경우 MW급 하이브리드 수전해 시스템을 갖추고 있으며, 1MW급 알칼라인 수전해 중심으로 구성돼 있다. MW급 하이브리드 수전해의 경우 시간당 최대 400Nm3/hr(36㎏)의 수소를 생산할 수 있고, 이는 현재 국내 수소연료전지 전기자동차를 6대를 충전 할 수 있는 양이다.

신재생실증과 관련해서는 20kW급 R&D용 풍력발전설비를 설치해 3종의 멀티 센서를 통해 풍력발전기의 이상 상태를 조기에 감지할 수 있는 진단 시스템을 구성했고, 다종 태양광 Test-bed를 구축해 다종의 태양광 발전패턴(수직형, 건물형, 단면·양면 모듈 등)에 대해 실증하며, 다양해지는 태양광 발전 시스템의 계통 수용성 개선에 대해 연구하고 있다.

에너지저장기술 분야에서는 100kW/1MWh급 VRFB-ESS 시스템의 장기 충방전 실증을 통해 운영 데이터를 확보하고 있다. 또한 중주기용 ESS 후보기술 확대를 위한 다종 ESS(LiB, VRFB, NaS, Re-Use Battery) 실증 테스트베드와 대용량 장주기용 양수발전-압축공기 Hybrid ESS 파일럿 시스템을 구축함으로써 대용량 중·장주기 에너지저장 기술 포트폴리오를 지속적으로 확대해 갈 예정이다.

에너지신기술연구원 VRFB실증시험장에서는 100kW/1MWh VRFB-ESS 시스템 개발 및 실증이 이뤄지고 있는 가운데, VRFB 배터리(12.5kW 배터리) 8기가 설치돼 있다.

◆빛가람 에너지밸리 중심 연구협력 활동 주목=

에너지신기술연구원 연구협력활동은 ▲기술자문·교류 ▲기술지원 ▲장비공유 ▲협력연구 등 4가지 방식으로 진행하고 있다.

기술자문·교류를 위해서 찾아가는 기술 컨설팅, 기술개발 자문, 전문가 기술교류회 운영을 하고 있다. 애로기술 해소 및 기술개발 문제 해결을 위해 분야별 전문가 기술자문 등으로 기술지원을 하고 있다. 현재 옥외실증시험장과 특화연구시험동 내에 구축 중인 연구장비는 공동 활용을 통해 입주 기업에서 필요한 연구를 지원할 예정이다.

협력연구를 위해 에너지신산업 기술개발 활성화 협력연구(재사용ESS, 그린수소 신뢰성 평가 등), 국가연구과제 공동 수주, 중점분야 기술발굴 T/F 참여, 기업활용형 연구기획 지원 등을 수행하고 있다.

에너지신기술연구원은 이러한 노력을 바탕으로 에너지밸리와 강소연구개발특구 기업과의 연구협업을 통해 에너지신산업 기술의 활성화와 발전에 기여할 방침이다.

출처 : 전기신문(https://www.electimes.com)