2차전지 시대가 온다

2차전지의 시대가 오고 있다. 모바일기기가 늘고 신재생에너지 사용이 증가하면서 전력저장장치의 필요성이 늘고 있기 때문이다. 이에 따라 기존 2차전지가 대용량 · 고효율화 하는 현상이 나타나고 있다.

2차전지란 한 번 쓰고 버리는 전지와 달리 여러 번 충전해 사용할 수 있는 전지를 말한다. 대표적인 2차전지인 납축전지는 안정적이고 가격이 싸다는 점에서 신재생에너지원 설비에 널리 사용되고 있으나 교체주기가 짧고 폐기물 발생 문제가 있어 새로운 2차전지 개발이 활발히 진행되고 있다.

일본 NGK가 세라믹 기술을 기반으로 개발한 나트륨황(NaS)전지는 나트륨과 황 등을 사용해 만든 2차전지로 다양한 실증 프로젝트에서 검증을 거치면서 대형 2차전지 시장에 자리를 잡고 있다. 지난해 기준 270㎿ 규모 NaS전지가 운영되고 있으며, 일본 아오모리현에 51㎿ 규모 풍력발전단지가 설치되는 등 신재생에너지와 결합도 늘고 있다.

모바일기기에 사용되던 리튬이온전지도 대형화하는 추세다. 리튬이온전지는 특히 전기차에 적용이 늘면서 대중화 경향을 보이고 있으며 태양광 설비와 결합해 가정용으로도 활발히 보급되고 있다. 전기차용 전지업체인 에너델이 1㎿ 규모 리튬이온전지를 개발하겠다고 밝힐 만큼 고출력화도 빠르게 진행되고 있다.

대용량 전력저장장치로는 플로우전지(Flow Battery)도 있다. 플로우전지란 액체상태의 전해질이 외부 탱크에 저장돼 있다가 충 · 방전할 때 펌프를 통해 전지 내부로 흐르면서(flow) 전력을 발생하는 장치다. 기존 전지는 양극 · 음극 · 전해질이 전부 하나의 전지 안에 들어있었다. 풍력발전이 발달한 덴마크는 국립 리소연구소에서 바나듐 플로우전지를 운영하고 있다.

이밖에 신재생에너지 설비의 불안전성을 극복하기 위해 슈퍼커패시터 · 플라이휠 · 초전도 전력장치 등 고용량 2차전지 기술도 속속 등장하고 있다.

김용주기자 kyj@etnews.co.kr