테크 포커스

전 세계적으로 탄소중립 움직임이 가속화되고 있는 가운데, 석유 에너지의 생산 및 공급 중심지인 중동 국가들 역시 새로운 에너지로 전환하기 위한 움직임을 보이고 있다. 특히 태양광을 중심으로 한 신재생에너지 분야가 빠르게 성장함에 따라 재생에너지 전문기업인 ㈜에코전력이 큰 역할을 할 것으로 기대된다. ㈜에코전력은 사막기후에 적합한 2MW급 대용량 태양광 에너지저장시스템^ESS을 개발하고 실증하는 데 성공했다.

word 조범진 photo 김기남, ㈜에코전력 제공

ESS시스템 소개
에너지저장시스템 ^{ESS,Energy Storage System}

남는 전력을 따로 저장했다가 필요한 시기에 공급하는 시스템. 신재생에너지를 사용할 경우, 전력 발생량을 일정하게 유지하기 힘든데 이때 ESS를 사용하면 안정적으로 전력을 저장하고 사용할 수 있다.

전력 인프라 개선과 신재생에너지 활용 증대 역할

지난 2016년 사우디아라비아는 포스트 오일 시대를 대비하여 경제 다각화를 추진하고자 ‘비전2030’을 발표했다. 사우디아라비아가 탈석유에 스스로 나서게 된 이유는 글로벌 탄소중립 움직임을 더 이상 외면할 수 없는 국제적 현실뿐만은 아니다. 석유 자원의 고갈 문제를 비롯해 국제 정세에 따른 유가 변동으로 겪어야만 하는 경제 상황의 부침 현상 때문이기도 하다. 이러한 사우디아라비아의 행보는 인근 중동 산유국에도 영향을 미쳤고, 이후 중동의 신재생에너지 추진 움직임이 점점 속도를 더해가고 있다.

이에 ㈜에코전력의 ‘중동지역 기후 특성에 대응한 신재생에너지 연계형 ESS Solution 개발 및 실증’ 과제의 성공이 가져다주는 파급 효과는 매우 클 것으로 예상된다. 이종희 대표는 “이번 과제는 중동지역의 특수한 기후 조건에 맞춰 신재생에너지와 연계된 에너지 저장 시스템^ESS의 개발과 실증을 목표로 했다”며, “ESS 화재 사고가 빈번해지며 고온 사막 지역인 중동 국가에서 ESS 도입을 기피하는 상황에도 불구하고 사막기후에 적합한 2MW급 대용량 태양광에너지 저장 시스템을 개발해 쿠웨이트에 수출했다”고 말했다. 이를 통해 “우리나라의 선진 기술을 검증하고 해당 지역의 전력 인프라 개선과 신재생에너지 활용을 증대시키는 데 큰 역할을 하고 있다”고 덧붙였다.

특수 설계된 고단열·차열구조 ESS 컨테이너 개발

㈜에코전력이 개발한 ESS 시스템은 중동지역의 극한 환경에 최적화해 설계되었다. 중동지역은 고온, 분진, 염분 등이 빈번한 사막기후로 인해 일반적인 ESS 솔루션을 적용하기 어려운 곳이다. 이에 ㈜에코전력은 높은 온도와 강한 일사량 등을 견딜 수 있도록 특수 설계한 고단열 및 차열구조의 ESS 컨테이너를 개발했다. 이는 안정적으로 에너지를 저장하고 관리하는 데 이점을 제공한다. 또한 에너지 수요가 급증하는 시간에 전력망의 부하를 줄여주는 피크 셰이빙^{peak shaving} 기능을 포함하고 있으며, 재생 가능한 에너지원과의 연계를 통해 지속가능한 에너지 솔루션을 제공할 수 있다.

무엇보다 현지의 통신 인프라와 완벽하게 호환되도록 개발했기 때문에, ㈜에코전력이 자체 개발한 ‘에너지 관리 시스템^EMS❶’을 통해 실시간으로 에너지 효율을 최적화하고 관리할 수 있다는 장점이 있다. ‘고효율의 전력 변환 시스템^PMS❷’과 통합할 경우, 에너지 수요 관리와 전력 사용 최적화, 에너지 자원의 효율성 극대화 등을 동시에 통제할 수 있어 환경에 미치는 부정적 영향을 줄일 수 있다는 강점도 있다.

㈜에코전력은 이번 과제를 통해 축적된 기술을 바탕으로 중동지역 외 다른 극한 환경에서도 사용 가능한 에너지 저장 시스템 솔루션의 기술적 기반을 확립할 계획이다. 이는 전 세계적으로 에너지 저장 기술의 발전과 보급을 빠르게 늘리는 데 핵심적인 역할을 수행할 것으로 보인다.

중동지역에 설치한 ㈜에코전력의 ESS 솔루션 시스템 실증 세리머니 단체 사진

왼쪽부터 이용희 책임연구원, 이준영 과장, 송지호 연구원, 박현중 선임연구원, 이고은 선임연구원, 이선우 연구원, 진종한 연구원,
김석희 연구원, 정세일 부사장, 이종희 대표, 김향미 감사. 중동형 ESS을 개발한 주역들

❶ 에너지 관리 시스템: ESS의 효율적인 운영과 관리를 담당한다. 에너지 흐름 케어, 최적화 운영, 수요 관리, 비상 상황 대처 등의 기능을 수행한다.
❷ 전력 변환 시스템: 에너지 관리 시스템과 유사하지만 주로 전력의 분배, 사용, 모니터링 및 제어에 중점을 두는 시스템이다.

사막과 같은 극한 환경 글로벌 시장 진출 목표

㈜에코전력의 중동 특화 에너지 저장 시스템의 사업 전망은 긍정적이다. 이는 앞서 언급한 고효율의 에너지 관리 시스템과 통신 프로토콜이 중동 현지의 전력망과 완벽하게 통합되어 운용될 수 있다는 장점 때문이다.

이 대표는 “사업화 관점에서 볼 때, 본 기술은 중동의 전력망에 새로운 솔루션을 제공하며, 특히 재생 가능한 에너지와의 연계를 통해 더욱 큰 시너지를 발휘할 수 있다. 또한, 최근 중동에서는 신재생에너지의 실증과 함께 이러한 에너지 저장 시스템 기술 도입이 점차 증가하고 있으며, 당사의 시스템이 그 중심에 있다”고 강조했다. 이어서 “당사의 ESS 제품은 쿠웨이트에 수출된 이후 현재 정상 운영 중이며, 쿠웨이트 최초의 모범 실증 사례로 꼽힌다. 이로써 전력공급이 원활하지 않은 중동지역을 비롯해 다른 극한 환경을 가진 지역에서 경쟁력을 갖출 것으로 예상된다”라며 앞으로 전망이 밝다고 말했다.

개발기술을 통한 향후 개발 계획과 목표에 대해 이 대표는 크게 세 가지 방향을 가지고 있다고 했다.

“첫 번째는 기존 기술의 확장과 최적화를 통해 중동뿐만 아니라 비슷한 환경적 특성을 가진 글로벌 시장에 진출하는 것입니다. 두 번째는 지속가능한 에너지 솔루션을 제공하기 위한 연구 개발에 더욱 집중할 계획이며, 끝으로 세 번째는 현지 파트너십과 협력을 확대하여 각 지역에 맞는 맞춤형 에너지 솔루션을 개발하고, 실제 적용 가능성을 높이는 것을 목표로 하고 있습니다.”

㈜에코전력의 ESS 시스템이 포스트 오일 시대, 친환경 시대를 여는 지속가능한 에너지 사회의 핵심으로 성장하길 응원한다.

국내 ESS 분야의 현재 상황과 해결 과제가 있다면 무엇인가?

국내 ESS 분야는 현재 전력망 안정성과 재생 가능 에너지원의 효율적 사용을 늘리는 데 중요한 역할을 하고 있다. 하지만 최근 몇 년간 국내에서 ESS 관련 화재 사건이 발생함에 따라 안전 문제가 더욱 중요해졌다. 또 ESS의 비용 효율성을 높이고 기존 전력망과 효과적으로 통합하기 위한 기술 통합 문제가 해결되어야 한다. 이를 위해선 투명하고 일관된 규제 환경과 연구 및 기술개발을 위한 토대가 마련되어야 한다. 글로벌 탄소중립 흐름을 주도하는 국가로 나아가기 위해서는 좌고우면^左顧右眄하지 말고 실질적인 행동이 있어야 한다.

사막기후 대응 고효율 충·방전 ESS 시스템 외에 다른 기술 및 연구개발 성과가 있다면 무엇인가?

현재 새롭게 개발 중인 이동형 전기차 충전 시스템이 있다. 전기차 사용자들에게 매우 유용한 기능으로 구성되어 있다. 총 806kW의 배터리 용량을 갖추고 있어 큰 용량의 전력을 저장하고 필요할 때 즉시 사용할 수 있으며, 안전성과 방수·방진 기능은 물론 전자파 및 진동에 대한 내성도 검증된 제품이다. 사용자의 편의를 고려한 케이블 암^Arm 기능은 충전 케이블을 자동으로 내려주어 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있다.

이번 과제 진행에 있어 한국에너지기술평가원^KETEP의 역할과 긍정적인 효과는?

과제를 수행하면서 한국에너지기술평가원의 도움을 많이 받았다. 특히, 과제를 진행하던 도중 갑자기 코로나19 팬데믹 사태가 발생하여 수출 길이 막혀 눈앞이 깜깜했는데, 한국에너지기술평가원, 산업통상자원부 산하의 여러 기관들과 소통하며 어려움을 잘 해결할 수 있었다. 코로나19로 인한 실증지 검토가 불가능한 상황에서도 많은 도움을 받을 수 있었다.

이번 과제 진행에 있어 한국에너지기술평가원^KETEP의 역할과 긍정적인 효과는?

과제를 수행하면서 한국에너지기술평가원의 도움을 많이 받았다. 특히, 과제를 진행하던 도중 갑자기 코로나19 팬데믹 사태가 발생하여 수출 길이 막혀 눈앞이 깜깜했는데, 한국에너지기술평가원, 산업통상자원부 산하의 여러 기관들과 소통하며 어려움을 잘 해결할 수 있었다. 코로나19로 인한 실증지 검토가 불가능한 상황에서도 많은 도움을 받을 수 있었다.

(주)에코전력

2014년에 설립되어 현재 태양광, 풍력, ESS 등 재생에너지 사업을 주력으로 한다. 기업 부설 연구소를 통해 신기술 개발부터 시공, 구조물 및 기자재 제작, 유지·보수와 전기안전관리 대행까지 원스톱 서비스를 제공하고 있다. 다양한 경험과 기술력을 바탕으로 효율적인 재생에너지 시스템을 구축하기 위해 연구와 노력을 이어가고 있다.
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