해상풍력발전기 설치비 절감 시스템도…248개 기업 참여해 탄소중립 방향 제시
(광주=연합뉴스) 윤보람 기자 = 건물 창문에 부착돼 태양광으로 전력을 생산하는 신개념 태양전지, 복잡하고 좁은 공간과 계단을 자유자재로 오가며 변전소를 점검하는 인공지능(AI) 로봇, 해상풍력 발전기 설치 비용을 수십억원 절감하는 고난도 시스템….
탄소중립과 에너지 지능화 시대를 앞당길 미래 기술의 향연이 10일 광주 김대중컨벤션센터에서 펼쳐졌다.
사흘 일정으로 이날 개막한 '빛가람 국제 전력기술 엑스포 2021'(BIXPO 2021)는 에너지 신기술의 최신 동향을 조망하는 국제 종합에너지 박람회다.
올해는 '탄소중립'을 주제로 노키아, 델, GE, 효성중공업[298040], 현대일렉트릭[267260], KT[030200], SKT[017670] 등 국내외 248개 기업이 참여해 에너지 분야의 미래 기술과 산업 방향을 제시하는 장으로 꾸며졌다.
한전은 주 전시인 신기술 전시회에 자체 홍보관을 마련하고 유니테스트와 공동 개발하는 '유리창호형 페로브스카이트 태양전지'를 선보였다.
고효율 광흡수 물질인 페로브스카이트를 활용한 이 신개념 태양전지는 기존의 실리콘 태양전지와 다르게 투명하게 만들 수 있는 것이 특징이다.
유리창호형으로 제작해 건물 유리창에 부착하면 창문에 조사된 빛에 의해 생산된 전력으로 건물 내 전기 사용을 가능하게 하는 친환경 기술을 구현할 수 있다. 제작 비용도 기존 실리콘 전지의 절반 수준으로 저렴하다.
연구진은 광전변환효율 16.3%인 5㎝×5㎝ 반투명 페로브스카이트 태양전지 모듈 개발을 완료했다. 기존 실리콘 태양전지의 광전변환효율이 10%에 못 미치는 것과 비교하면 효율을 상당히 끌어올린 것이다.
2025년까지 15㎝×15㎝의 단위모듈로 이뤄진 130㎝×130㎝의 대형 패널 시제품을 개발한 뒤 본격적인 상용화에 나선다는 구상이다.
한전이 개발한 변전소 순시점검 AI 로봇 '스폿'(SPOT)은 전시장에서 음악에 맞춰 관절을 자유자재로 움직이는 춤 실력을 뽐냈다.
스폿은 광학, 열화상 등 다양한 센서 모듈을 탑재한 사족보행 로봇이다.
장애물 회피, 계단 이동, 문 개폐 등의 자율주행 기술을 구사해 변전소 내부를 자유롭게 이동하며 설비점검을 할 수 있다.
현재 옥내외 변전소의 일일 순시점검에 대한 현장 적용성 평가를 진행 중이다. 한전은 평가 결과에 따라 추후 실제 변전소에 적용할지를 검토할 계획이다.
해상풍력 발전기의 공사 기간과 설치 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 해상풍력 일괄설치시스템(MMB)도 소개됐다.
이 시스템은 항구에서 하부 지지구조물과 상부 발전기를 모두 조립한 후 전체 해상풍력터빈을 한 번에 들어 올려 바다로 운송해 설치하는 기술이다.
현재 상용터빈(4.2㎿·유니슨)을 대상으로 실증을 완료했으며 추후 다른 해상풍력단지에도 투입될 예정이다.
한전 관계자는 "이 시스템을 활용하면 5㎿급 해상풍력 발전기의 해상 공사 기간을 80일 단축하고 설치비를 37억원 절감할 수 있다"고 설명했다.
한전은 그린수소 생산 및 메탄화 공정(P2G)도 전남 나주에 테스트베드를 구축해 실증하고 있다.
해당 공정은 재생에너지 전력으로 물을 전기분해해 그린수소를 생산·저장하거나 생산된 수소와 이산화탄소를 메탄으로 전환해 발전 및 도시가스 등의 연료로 활용하는 것이다.
이 기술을 활용하면 간헐적인 재생에너지를 가스로 전환해 대용량으로 장기간 저장할 수 있어 온실가스 배출이 없는 그린수소 생산·보급 확대에 기여할 것으로 기대된다.
한전 관계자는 "현재 1㎿급으로 실증 단계에 있으며 2024년 2㎿, 2030년 10㎿급까지 규모를 확대하고 상용화를 준비할 계획"이라고 전했다.
주 전시 외에 국제콘퍼런스와 국제발명특허대전, 스타트업 투자 경진대회 등도 함께 진행됐다.
국제발명특허대전에선 현대로템이 개발한 수소 연료전지 기반의 무인 플랫폼 디펜스 드론을 비롯해 100개의 국내외 발명품이 전시됐다.
개막식 기조강연은 반기문 전 유엔(UN) 사무총장과 안젤라 윌킨슨 세계에너지협의회(WEC) 사무총장이 맡았다.
반 전 총장은 "탄소중립은 정권이 바뀌든 바뀌지 않든 구속력 있는 정책"이라며 "과도하다는 산업계 우려가 있으나 우리 자신과 미래 세대, 지구의 영속성을 위해 전 국민이 동참할 정치적·도덕적 의무가 있다"고 강조했다.
그는 다만 "원전 없는 탄소중립은 불가능하다는 게 제 생각"이라며 "원전을 배제한 데 대해 많은 전문가가 현실성이 적다고 지적한 만큼 정부 차원에서도 새로운 검토가 필요하다고 본다"고 덧붙였다.
윌킨슨 사무총장은 "에너지 전환에는 사회적 혼란과 변화가 수반되므로 중하위 계층을 위한 제도적 혁신 등의 대책이 필요하다"며 "진정한 에너지 전환은 당사국총회(COP) 내에서만 이뤄질 것이 아니라 일반인과 지역사회가 직접 관여할 수 있어야 한다"고 말했다.
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