 전력산업의 미래 여는 신기술 ‘한자리에’
수출상담 16억 달러·MOU 21건 달성
BIXPO 2018
글로벌 종합에너지박람회인 <2018 빛가람 국제 전력기술 엑스포(Bitgaram International Expo of Power Technology, 이하 BIXPO)>가 지난 10월 31일부터 11월 2일까지 사흘간 광주 김대중컨벤션센터와 홀리데이인 호텔에서 개최됐다. 한국전력공사가 주최한 이번 행사에는 8만1천여 명의 참관객이 모였으며 약 16억 달러의 수출 상담실적을 기록하는 등 성황리에 마무리됐다.
글 김경한 기자 | 사진제공 한국전력공사, 전력연구원, ㈜마콘컴퍼니
글로벌 대기업 등 282개 업체 대거 참가
국제컨퍼런스·발명대전 등 알찬 구성 돋보여
올해로 4회째를 맞이한 ‘BIXPO’는 ‘에너지전환(Energy Transition)과 디지털변환(Digital Transformation)’을 주제로 에너지 패러다임의 대전환을 살펴보고 미래 에너지산업의 비전을 구체적으로 제시하기 위해 진행됐다. 개막식에는 전 세계 50여 개국의 에너지기업 최고경영자(CEO)와 최고기술책임자(CTO), 전력분야 전문가 등 1천2백여 명이 참석했다.
 김종갑 한전 사장은 개회사를 통해“이번 BIXPO가 에너지전환과 디지털변환의 첨단기술을 확인하는 자리가 되길 바란다”고 밝혔다.
김종갑 한전 사장은 개회사를 통해 “에너지 패러다임 대전환이라는 거대한 시대적 변화와 마주하고 있는 상황에서 전력기술에 대한 최신 정보를 공유하고, 에너지전환과 디지털변환의 첨단기술을 확인할 수 있는 뜻 깊은 시간이 되길 바란다”고 말했다.
행사구성은 미래에너지 기술을 선보인 ‘신기술 전시회’, 160여 개 발명품을 소개한 ‘KEPCO 국제발명특허대전’, 에너지기업 취직을 희망하는 이들을 위한 ‘에너지밸리 일자리박람회’, 48개 세션으로 알차게 준비된 ‘국제컨퍼런스’ 등으로 이뤄졌다.
 신기술 전시회 부스
‘신기술 전시회’는 전력에너지 산업의 현재와 미래를 가늠해볼 수 있는 자리였다. 삼성전자, 효성중공업, SKT, LS산전 등 국내 220개 기업과 SIEMENS, GE, ORACLE 등 해외 62개 기업 등 총 282개 업체가 760개 부스에서 전력관련 제품 및 시스템을 전시했다.
 국제발명특허대전 부스
‘KEPCO 국제발명특허대전’은 국제발명가협회(IFIA)가 공식 인증한 대회로, 지난해보다 참가자격과 분야가 확대돼 167개의 혁신적인 발명품들이 전시됐다. 부대행사로는 소형 슬롯카(Slot Car)를 제작해 레이싱을 펼치는 ‘에너지메이커톤’과 어린이를 대상으로 이론수업과 실습을 실시하는 ‘어린이 발명교실’ 등 체험형 프로그램이 진행돼 참관객들의 큰 호응을 얻었다.
 일자리밸리 일자리 박람회 부스
‘에너지밸리 일자리 박람회’에서는 에너지기업이 현장에서 직접 면접을 보고 정규직으로 채용하는 자리를 마련했다. 이 박람회에는 에너지 신산업 우수 중소기업 및 외국기업 등이 참여한 60개 부스가 운영됐다.
‘국제컨퍼런스’는 미래에너지 신기술을 공유하는 다양한 세션들로 구성됐다. ‘스마트시티 리더스 서밋(Smart City Leaders Summit)’에서는 국내외 16개 도시의 시장과 부시장, 기업, 정부 관계자 등 1백여 명이 한 자리에 모여 스마트시티의 현황과 성공사례를 공유했다. ’에너지 리더스 서밋(Energy Leaders Summit)‘에서는 해외 45개국 1백여 명의 전력에너지 분야 CEO와 CTO, 연구기관 전문가, 학계 관계자 등이 참여해 전력산업의 디지털 변환기술에 대해 깊이 있게 토론하고 의견을 교환했다.
전력연구원, 전력기술 R&D 성과 발표
에너지전환의 난관극복 위한 기술 소개
이번 행사 중 가장 특기할만한 세션으로는 한전 전력연구원이 10월 31일에 진행한 ‘2018 전력기술 R&D 성과 컨퍼런스’가 있다. 국내 전력 연구기관의 선두주자인 전력연구원의 연구개발 성과와 기술개발 전략이 공개돼 업계관계자의 큰 주목을 받았기 때문이다.
연구개발 성과로는 에너지전환을 위한 신재생에너지 및 전력망의 디지털전환을 위한 기술, 4차 산업혁명의 핵심 분야인 새로운 전력 소재와 이를 적용한 연구개발품, 파리협정 후 국가 온실가스 감축 목표를 만족시키기 위한 탄소배출 저감기술 등 3개 분야로 나눠 총 21건의 연구개발 성과가 전시됐다.
이 자리에서 배성환 전력연구원 원장은 정부의 에너지전환정책을 실천함에 있어서의 난관을 설명하고, 이를 극복할 수 있는 전력연구원의 신기술을 소개했다.
신재생에너지의 대표주자인 풍력과 태양광 발전은 종종 민원발생의 어려움을 겪는다.
태양광의 경우에는 패널 설치 후 주민들이 눈부심이라든지 경관훼손 등의 민원을 제기하곤 한다. 배 원장은 “이를 해결하기 위해 건물 일체형 페로브스카이트 태양전지를 개발했다”고 밝혔다. 이 태양전지는 전기의 생산 기능에 건물 외장재 기능을 추가한 유리창호형 태양광 발전시스템이다. 20층 빌딩에 설치할 경우, 200kW급 이상의 규모로 연간 210톤의 이산화탄소 저감효과가 있을 것으로 예상되고 있다.
 석션버켓 시스템은 해상풍력발전기의 소음과 진동 문제를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 기존 공법에 비해 공사기간도 1/10로 줄일 수 있다.
해상풍력발전은 콘크리트 파일(말뚝)을 해저 지반에 항타해 지지구조물을 설치하는 데에 따른 소음과 진동 문제가 발생한다. 전력연구원은 이 문제를 해결하기 위해 석션버켓 시스템의 상용화에 박차를 가하고 있다. 이 시스템은 풍력발전의 기초, 타워, 나셀을 일체형으로 조립해 현장에서 바로 설치할 수 있는 기술로, 자체 중량에 의해 바다에 가라앉힌다. 만약 이것이 불가능하면, 진공펌프로 물과 흙 등을 빨아들여 자동적으로 가라앉게 할 수도 있다.
이 기술은 항타 작업을 진행하지 않으므로 소음과 진동 문제를 기존에 비해 획기적으로 줄일 수 있다. 또한 기존의 3~5MW의 해상풍력 발전기 건설이 평균적으로 20~33일 걸리는 반면, 이 기술을 적용하면 단 3일 내에 설치가 가능해 공기단축 및 비용절감 효과가 있다. 석션버켓 시스템은 그 기술의 혁신성을 인정받아 지난해 미국의 지반공학 분야 비영리단체인 DFI의 연례회의에서 최우수프로젝트상을 수상하기도 했다.
배 원장은 국내 실정에 맞지 않는 외국산 풍력발전기의 문제를 해결한 자체개발 기술도 추천했다. 해외에서는 평균적으로 12~16m/s의 풍속이 나오지만, 국내에서는 11~12m/s 밖에 나오지 않는다. 때문에 외국에서 들여온 풍력발전기가 자주 멈추는 것을 목격할 수 있다. 전력연구원이 개발한 200kW급 직접구동식 풍력발전시스템은 장반경(17m) 및 10m/s 정격풍속 설계로 풍력 자원이 낮은 곳에서도 사용할 수 있는 저풍속용 중형 풍력발전기다. 이 발전기는 증속기 없이 발전기를 직접 구동하는 방식이므로 시스템 효율성이 높다. 블레이드 두께가 줄어들고 정격회전 속도가 낮아 소음저감 효과도 얻을 수 있다.
배성환 원장은 향후 신재생 에너지가 늘어나면서 남아돌게 될 잉여전력의 저장 문제점도 해결해야 할 과제로 꼽았다.
리튬이온전지는 기전력이 크고 자기방전에 의한 전력손실이 적어 ESS(에너지저장장치)로 주목받고 있지만, 가격이 비싸 일반적으로 주파수조정용으로만 사용되고 있다. 이에 전력연구원은 리튬이온 전지의 1/3 비용으로 상용화가 가능하다고 여겨지는 망간을 기반으로 한 ESS(에너지저장장치)용 수계 이차전지를 개발했다. 이 망간 전지는 계통 피크 저감 및 주파수 조정용, 혹은 신재생 출력 안정화용 ESS로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
 ESS용 48V 모듈(좌측)과 그래핀 슈퍼커패시터전지(우측)
또한 전력연구원이 자체 개발해 시작품 제작에 성공한 그래핀 소재 슈퍼커패시터전지를 리튬이온전지와 병행해 사용하면 에너지효율 극대화에도 기여할 것으로 분석된다. 그래핀 소재 슈퍼커패시터전지는 기존 슈퍼커패시터의 활성탄 전극 대신 비표면적이 큰 그래핀 전극을 사용해 에너지 밀도가 높고, 고속 충방전이 가능하며, 수명이 길다. 따라서 현재 주파수 조정용으로 사용되고 있는 리튬이온전지와 병행 사용한다면 ESS의 수명을 최대 1.5배까지 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.
배성환 원장은 “전력연구원은 앞으로도 전력산업의 미래를 선도해 나갈 것”이라며, “에너지 전환과 디지털 변환에 대비하는 핵심 기술의 개발 및 깨끗한 전력의 공급이라는 사회적 현안을 해결하기 위한 연구개발에 전력을 다할 것”이라고 밝혔다.
* 이처럼 BIXPO 2018은 미래 전력기술의 트렌드와 전략을 공유하고 국내외 참가업체들에게는 실질적 글로벌 비즈니스 교류의 장이었다는 데 그 의의가 있다. 총 282개 기업의 760개 부스로 운영된 이번 행사에는 참가기업 간 205건의 비즈니스 미팅이 진행됐다. 이중 약 16억 달러의 수출상담 금액이 달성됐으며, 업무제휴(MOU)는 21건이 체결됐다. 행사 자체만 보더라도 사흘간 8만1천 명의 참관객이 찾아와 행사 개최에 따른 수익 외에도 숙박, 식사, 교통 등 1천4백여억 원의 생산유발효과를 거둔 것으로 나타났다.
<Energy News>
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