해수 배터리 고도화 기술 개발
해수 배터리 고도화 기술 개발
  • 함예솔
  • 승인 2020.06.17 14:30
  • 조회수 656
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해양수산부와 한국해양과학기술원(KIOST)은 해양에서 활용되는 모든 장비와 시설에 적용가능한 '해수 배터리 시스템' 개발에 이어 '해수 배터리 적용 해양 부착생물 저감 기술'을 개발했습니다. 그간 해수 배터리의 문제점으로 지적돼 온 해양생물 부착으로 인한 성능 저하 문제를 해소할 수 있을 것으로 기대됩니다. 

 

해수 배터리, 리튬-이온 배터리보다 효과적

 

해수 배터리는 해수에 녹아있는 나트륨 이온과 물의 화학 반응을 통해 생산한 전기에너지를 저장하는 시스템으로 현재 가장 많이 쓰이는 리튬-이온 배터리에 비해 절반의 크기와 무게로 동일한 전력을 공급하는 것이 가능하며 생산가격도 절반 이상 싼 것으로 알려져 있습니다.

해수배터리의 원리. 출처: KIOST
해수배터리의 원리. 출처: KIOST

또한 한국이 전량 수입에 의존하고 있는 리튬을 사용하지 않기 때문에 기술 독립의 효과까지 기대할 수 있으며 특히 해수배터리 기반 대용량 전력저장 시스템은 미래 친환경 에너지의 핵심 기술로 평가받고 있습니다.

해수배터리 시스템(2018년 KIOST 개발). 출처: KIOST
해수배터리 시스템(2018년 KIOST 개발). 출처: KIOST

KIOST는 2017년 해수배터리 셀 원천기술을 보유한 울산과학기술원과 업무협약을 체결하고, 해수배터리를 실제 해양환경에 적용하기 위한 연구 개발을 시작하여 2019년 세계 최초로 모듈형 해수배터리 시제품을 제작한 바 있습니다. 참고로 베터리 셀은 물질의 화학적·물리적 반응을 이용해 방출된 에너지를 전기 에너지로 변환하는 소형 최소 단위입니다. 셀을 조립하여 모듈을 형성하고, 다시 모듈을 연결하여 배터리 시스템을 구성합니다. 

 

올해는 해수배터리 시스템을 위한 배터리 관리 시스템(BMS, Battery Management System) 개발과 기존에 개발된 제품의 장시간 성능 검증을 진행하고 있습니다.

모듈형 해수배터리(2019년 KIOST 개발). 출처: KIOST
모듈형 해수 배터리(2019년 KIOST 개발). 출처: KIOST

'해수 배터리 적용 해양 부착생물 저감 기술'은 해수 배터리를 장시간 바닷물에 담가둘 경우 각종 부착 생물 등으로 인해 배터리가 무거워지고 기동성도 저하되는 것을 방지하기 위한 기술로써 초음파와 적외선을 활용하여 해수 배터리 시스템의 부착 생물 가입을 방지합니다.

 

백승재 KIOST 해양ICT융합연구센터장 연구진은 '해수 배터리 부착생물 저감' 기술을 특허 출원하며 총 6건의 '해수 배터리 시스템' 관련 특허를 출원하였으며 이중 3건은 특허가 등록되어 세계에서 가장 앞선 기술을 보유하게 됐습니다. 유은원 해양수산부 해양개발과장은 "해수 배터리는 해양 환경에 IoT를 적용하기 위해 반드시 풀어야 할 전력원 문제에 대한 해결책이라는 점에서 의미가 크다"며 "수요처 발굴 등 기술 상용화를 앞당기는 데 최선을 다하겠다"고 전했습니다. 


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