낮은 발전효율·경제성 한계 뛰어넘는 혁신적 신재생 에너지 기술 ‘선도’

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한국동서발전

한국동서발전이 울산 산업단지에 구축한 ‘전력중개형 산업단지 지붕태양광 1단계’ 사업 현장(왼쪽)과 국내풍력 1호 주민참여형 사업인 ‘태백 가덕산 풍력발전소’ 사업 현장. 동서발전 제공

한국동서발전이 과감한 에너지 기술혁신으로 에너지전환과 탄소중립 실현을 선도한다. 지금까지의 기술을 바탕으로 탄소중립 흐름을 따라가는 게 아니라 기존 틀을 깨는 완전히 새로운 재생에너지 기술을 개발해 경쟁력을 높일 방침이다.

신소재 셀·바닥면 모듈 등 개발
동해 가스전 인근 해상풍력 추진
전담 조직 신설·확대 ‘역량 집중’

동서발전은 이를 위해 올 9월 조직개편을 단행해 신재생에너지 전담조직을 확대하고 신성장 사업 역량을 강화하고 나섰다.

동서발전은 신재생개발 권역센터(3곳, 대전·나주·원주)와 재생에너지 건설운영부를 신설하고, 기존 그린뉴딜사업부를 ‘그린전략실’로 격상해 확대되는 신재생에너지 설비에 대한 관리체계를 일원화했다. 아울러 재생에너지 핵심기술을 확보하고자 화력 중심의 기술 개발을 신재생·신사업 중심의 R&D(연구개발)로 개편하도록 디지털기술융합원을 ‘미래기술융합원’으로 명칭과 기능을 조정했다.

이를 바탕으로 기상조건에 따른 변동성, 발전효율과 부지의 한계, 낮은 경제성 등 신재생에너지 현안을 해결할 수 있는 신기술 개발에 박차를 가하고 있다. 굴곡진 건물 외벽이나 창문을 통해 태양광발전을 할 수 있는 유연성이 높은 필름형 페로브스카이트 소재 패널이나 다양한 바닥면에서 발전이 가능한 보도블록형 태양광, 해상풍력 등이 대표적이다.

먼저, 기존 태양광 효율의 한계를 뛰어넘을 수 있는 신소재 셀 제작 연구개발에 나서고 있다. 동서발전은 울산과학기술원(UNIST)과 협력해 실리콘 셀과 페로브스카이트 기반 셀을 결합한 형태의 태양광 셀 제작기술을 개발하고 있다. 개발이 완료되면 셀 효율을 3%포인트(19→22%) 높일 것으로 기대된다.

제로에너지 빌딩에 적용할 수 있는 필름형 페로브스카이트 태양전지 연구개발도 기획하고 있다. 기존 태양전지는 두껍고 불투명해 유리창, 각종 곡면형 도심 구조물이나 건물 외벽 등에 부착할 수 없다. 동서발전은 이를 극복할 수 있는 유연하면서도 (반)투명한 상하부 전극을 개발할 계획이다.

이와 함께 농작물 재배와 태양광 발전사업을 병행하는 친영농형 태양광 연구개발로 차세대 태양광 모델 보급을 견인하고 있다. 동서발전은 2019년 6월부터 영남대학교와 50kW(킬로와트) 규모의 친영농형 태양광 시스템 실증을 진행한 결과, 노지 경작 대비 실증단지 1·2차 작물 수확량이 각각 117%, 138% 증가했다.

도시 면적의 약 10%에 해당하는 다양한 바닥면(노면)을 활용하는 태양광 모듈도 개발하고 있다. 동서발전은 중소기업과 약 2년간 ‘노면블록형 태양광발전’ 상용화 연구를 통해 지난해 7월 일반 콘크리트 보도블록 대비 강도가 10배 이상이면서 발전출력 19W(와트), 발전효율 16% 이상의 태양광 발전모듈을 개발했다.

동서발전은 현재 모듈당 발전출력과 발전효율을 높이기 위해 정부의 신기술 사업화 과제로 추진하고 있다. 향후 노면블록형 태양광 발전기술과 압전기술을 융합한 신개념 태양광 기술개발로 발전효율과 경제성을 높일 계획이다.

동서발전은 국내 발전공기업 중 가장 많은 육상풍력 개발 실적과 풍부한 사업개발 노하우, 운전 경험을 바탕으로 해상풍력발전 사업 개발에 역량을 집중하고 있다. 한국석유공사, 노르웨이 국영기업 에퀴노르와 함께 동해가스전 인근에 200MW(메가와트)급 동해1 부유식 해상풍력을 추진하고 있다.

‘날개 없는 풍력발전기’ 개발에도 주목하고 있다. 가장 비싼 부품이자 파손의 위험이 크고, 소음을 발생하는 원인이 되는 블레이드를 없애거나 최소화하는 혁신기술이다. 김영문 동서발전 사장은 “기존 틀을 깨는 완전히 새로운 기술을 개발하며 에너지 사업 경쟁력을 강화하고 저탄소 에너지 전환을 선도할 것”이라고 말했다. 송현수 기자


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