한전, 고온초전도 에너지 저장장치 개발

한전 전력연구원(원장 김한중)은 최근 「고임계 전류밀도를 갖는 고온초전도 재료연구」과제의 일환으로 현재까지 개발된 고온초전도 베어링보다 강력한 부상력을 갖는 수평축 플라이휠 에너지 저장장치를 개발했다.

이번에 개발된 고온초전도 에너지 저장장치는 발전소에서 생산된 전기에너지를 플라이휠의 회전에 의한 운동에너지로 저장하는 장비로 마찰력이 극소화한 고온초전도 베어링을 이용해 에너지 손실을 극소화시켰다. 특히 고온초전도 베어링의 냉각상태가 유지될 경우 위치제어와 에너지 손실방지를 위한 다른 장비나 에너지 투입없이도 안정된 플라이휠의 회전이 가능해 전기적 에너지 효율을 크게 높일 수 있다는 점이 특징이다.

현재 개발된 저장장치는 휠의 직경이 50cm이며 무게 12kg, 회전수 3천6백rpm으로 저장되는 용량이 7Wh급이나 현재 시스템에서 저장될 수 있은 최대 에너지용량이 60kg급 플라이휠을 1천rpm까지 올릴 수 있어 1kWh급 저장장치를 구성할 수 있다.

전력연 에너지환경고등연구소 신기술그룹 성태연 박사팀은 수평축 플라이휠 에너지장치를 대용량화할 경우에도 기존 장비에 적절한 수의 플라이휠과 베어링, 전동기, 발전기를 수평방향으로 연결하는 방법으로 용량을 확장할 수 있다고 밝혔다. 또한 다양한 용량으로 설치할 수 있고 수명이 반영구적이며 축, 방전 시간이 가변적이어서 일반 발전소의 남은 에너지를 저장해 필요한 시간에 사용할 수 있다고 덧붙였다.

이 장비가 실용화될 경우 에너지저장시설에 대한 부지확보가 용이하고 건설기간이 짧으며 사고 가능성마저 매우 낮아 향후 발전설비의 중요한 역할을 담당할 것으로 전망된다.

<대전=김상룡 기자>