KERI, 전력기기 진단 및 분석 기술 2건 기술이전

한국전기연구원이 최근 산업체에서 필요로 하는 전력기기 관련 기술을 개발해 관련 산업체에 잇달아 이전했다. 낙뢰 등 이상전압으로 인한 사고 사전 예방 및 외산제품 수입대체에 기여할 전망이다. 한국전기연구원(KERI?원장 김호용, www.keri.re.kr) 차세대전력망연구본부 주문노 박사팀과 전기기기평가본부 이동준 박사팀은 최근 중전기기 관련 ‘서지보호소자 열화상태 검출기술’과 ‘중전기기 온도상승 데이터 실시간 취득 및 분석프로그램 SW’를 개발, 각각 관련 기업에 기술 이전했다고 24일 밝혔다.

주문노 박사팀은 서지보호장치의 운전전압과 전체 누설전류로부터 현장에 설치된 서지보호장치의 저항성 누설전류만을 정확히 측정할 수 있는 시스템과 서지보호장치의 설치조건 및 환경과 관계없이 신뢰성 높은 열화진단을 가능하게 하는 원격시스템을 개발해 관련 전문기업인 (주)금성계전(www.kumsungsys.com, 대표 이한식)에 이전했다.
연구팀은 세계 최초의 독창적인 서지보호장치 열화진단 알고리즘을 바탕으로 RF 통신방식의 메인 및 서브 측정시스템을 구축하여 측정 장소가 이격된 경우에도 서로 동기화하여 데이터 측정이 가능하도록 했다. 연구팀은 이 기술과 관련 3건의 특허를 출원했으며, 기술을 이전받은 금성계전은 향후 서지보호장치개발 및 열화진단분야에 활용할 방침이다. 주요 시설의 서지보호장치 수명예측을 통한 교체주기를 바탕으로 하는 일률적인 교체비용을 절감하는데 기여할 것으로 예상된다.

주문노 박사는 “피뢰기 열화상태 조기 진단 등을 통해 피해액 약 200억원으로 추산된 2008년 여수산단 피뢰기 폭발 및 정전과 같은 사고를 방지하고 낙뢰사고로 인한 인명사고 및 경제적 손실 예방하는데 기여할 수 있을 것”이라고 말했다. 한편, 이동준 박사는 중전기기 온도상승 데이터 실시간 취득 및 분석프로그램 “케릿(KERIT)”을 개발하여 계측 및 제어기기 전문업체인 동영기술(주)[대표 오창주, www.dytech.co.kr]에 이전했다. 이 SW는 중전기기 온도상승시험에 필요한 분석데이터를 사용자에게 실시간으로 제공할 수 있는 프로그램이다. 기존 시스템에서는 단순히 온도 계측만 가능했던 반면, 개발 프로그램은 중전기기 온도상승 시험의 실시간 데이터를 차트화하여 사용자에게 시험의 진행사항을 한눈에 제공한다. 아울러 시험 종료를 자동으로 판단하고 분석 결과를 자동으로 생성하는 등의 특장점을 갖고 있다.<출처: 한국전기연구원>

KERI, 전통 문창호 구조 닮은 ‘종이 태양전지’ 개발

국내 연구진이 창살 및 한지로 대표되는 한국의 전통 문창호(門窓戶) 구조를 응용한 신개념의 ‘종이 태양전지’를 세계 최초로 개발하는 데 성공했다. 침체된 태양광 산업의 한계를 넘어 새로운 태양전지 시장을 개척할 기술로 평가되며 해외 과학계로부터도 관심을 끌고 있다.

한국전기연구원(KERI?원장 김호용, www.keri.re.kr) 창의원천연구본부 이동윤?차승일 박사팀은 나노기술과 섬유기술을 접목, 가벼우면서도 마음대로 구부릴 수 있고, 다양한 형상으로 제작이 가능하며, 가격도 저렴한 새로운 형태의 유연(Flexible) 염료감응 태양전지를 개발하는 데 성공했다고 28일 밝혔다. 이는 유연성이 없는 기존 실리콘 태양전지나 유리기판 및 금속기판을 사용하여 유연성이 있더라도 굽힘에 한계가 있는 박막태양전지의 한계를 극복한 것으로 특히 내구성과 통기성을 동시에 지닌 한국의 전통적 문창호 구조를 지닌 것을 특징으로 하고 있어 주목을 끌고 있다.

이 새로운 구조의 태양전지는 기존의 ‘유연 태양전지’가 갖던 기술적 한계를 극복했다. 기존 유연태양전지가 기판을 포함한 소재와 구조의 문제로 유연성에 한계가 있는 반면, 이 박사팀이 새로 개발한 태양전지는 금속격자, 세라믹종이와 나노섬유를 사용하고 구조를 개선함으로써, 가볍고 내구성이 있으면서도, 종이처럼 구부러지는 특성을 지니고 있다. 아울러 가격이 저렴하고, 모바일 기기나 건물의 창문 등에 부착하거나 의복에도 탈부착이 가능하여 새로운 태양전지 시장을 열 것으로 기대되고 있다. 최근 태양광 발전 분야는 지금까지 주로 이용되던 태양광발전소가 토지의 과대한 이용 문제나 환경적 요인으로 설치가 제한을 받고 있고, 중국의 저가 공세에 따라 국내외 시장의 확대에 큰 어려움을 겪고 있다. 이는 원자력에 의존하는 국내 에너지시장을 대체할 유력한 신재생에너지원으로서 태양전지의 사용을 확대하는데 큰 장벽이 되고 있다.

이를 극복하기 위해서는 건물에 쉽게 설치가 가능하거나, 자동차를 포함한 모바일 기기 및 해양용과 같은 다양한 목적으로 사용이 가능하도록 뛰어난 기능성(가볍고 다양한 형상으로 제작이 가능하고, 유연하여 적용성이 우수하고, 아무 곳에나 쉽게 부착이 가능한 특성)을 갖춘 새로운 태양전지의 개발이 절실하다. 이번에 KERI 연구팀이 개발한 종이형 유연태양전지는 이러한 요건을 모두 만족하고 있어, 다양한 모바일 기기뿐 아니라, 건물용, 군사용, 해양용 등 다양한 목적으로 사용이 가능하여 큰 시장 확대가 기대되고 있다. <출처: 한국전기연구원>

포스코, 리튬 직접 추출기술 세계최초 개발

포스코가 리튬 생산기간을 현재 약 12개월에서 1개월 이내로 단축하는 획기적인 신기술을 개발했다.포스코 산하 연구기관인 포항산업과학연구원(RIST)은 세계 최초로 염수에 화학반응을 일으켜 리튬을 직접 추출하는 신기술을 개발하고, 지난해 7월 준공한 파일럿 플랜트에서 하루 1,000리터의 염수로 리튬 5Kg을 제조하는 데 성공했다.

RIST는 23일 볼리비아 리튬자원 관련 주무부처장인 에차수(Luis Alberto Echazu) 증발자원국장, 이상득 국회의원, 한국광물자원공사 김신종 사장, 한국에너지기술평가원 이준현 원장 등이 참석한 가운데 리튬 추출을 시현하고 기술개발설명회를 개최했다.이날 행사에 참석한 에차수 국장은 행사 초청에 대해 감사를 표시하고 앞으로 포스코 측과 포스코의 신기술을 활용한 공동사업 추진에 대해 협의하겠다고 밝혔다.

종전의 자연 증발 방식은 리튬 추출 공정기간이 12개월이나 걸리는 데 비해 이 신기술은 1개월 이내 최소 8시간이면 추출이 가능하고, 리튬 회수율도 종전 최대 50%에서 80% 이상으로 끌어올릴 수 있는 것으로 나타났다. 또한 기존 자연 증발 과정에서는 염수에 함유되어 있는 마그네슘과 칼슘 등이 불순물형태로 남아 리튬 추출에 걸림돌이 됐으나 이번 신기술은 리튬을 추출하면서 염수에 같이 함유된 마그네슘과 칼슘, 칼륨, 붕소 등을 동시에 분리 추출할 수 있어 여러 고부가가치 원소들을 동시에 자원화할 수 있는 장점도 있다.

포스코는 이번에 성공한 주요 기술 30여 건을 국내외에 특허 출원해 기술 경쟁력을 입증하고 지적재산권을 확보했다. 리튬은 2011년 15억5천만대에 달한 휴대폰 등 모바일기기와 전기자동차 배터리에 쓰이는 필수소재다. 광석에도 존재하지만 대부분은 염수에 고농도로 녹아있는데 리튬 함량이 높은 염수는 지구상의 칠레, 아르헨티나, 볼리비아 및 중국 등 일부 국가에서만 존재하며, 현재 50% 이상이 칠레에서 생산되고 있다.

최근 볼리비아 우유니 염호를 본격 개발하고 있는 볼리비아가 540만톤의 리튬 매장량을 확보하고 있는 것으로 알려지면서 리튬 대국으로 부상하고 있다.우리나라는 세계 1위의 리튬 배터리 생산국으로 연간 약 1만2천톤의 리튬을 사용하고 있으나, 칠레 및 아르헨티나 등지에서 전량 수입하고 있다.이에 국내에서는 2010년 3월 RIST가 주관하여 한국광물자원공사 및 한국지질자원연구원이 참여한 ‘탄산리튬 제조기술개발 사업단’에서 처음으로 리튬추출기술 개발에 착수했다.

그해 8월 볼리비아에 RIST의 연구 결과를 소개하여 호의적인 반응을 얻은 포스코는 11월부터 지식경제부 한국에너지기술평가원과 함께 공동 지원한 에너지자원기술개발 프로그램으로 본격적인 파일럿 기술개발에 나서 1년여 만에 성공적인 결실을 맺게 됐다.<출처: 포스코>