전문가가 아니더라도 한번씩은 들어봄 직한 리튬이온전지(LiB)나 리튬이온폴리머전지(LiPB)는 휴대폰과 노트북PC 등 모바일 기기의 전원으로 사용되고 있다. 최신 모바일 기기를 사용하는 얼리어답터나 RC 헬기 등의 사용자 중엔 여러 제품의 전지를 사용하고 그 성능 분석을 할 정도로 2차전지는 일반인에게도 생활필수품처럼 친숙하다. 2차전지는 용도나 크기에 따라 손톱보다 작은 것부터 집채만 한 것까지 매우 다양하다.

전기를 저장하고 원하는 시간에 전기를 사용하게 해주는 2차전지는 최근의 저탄소 녹색성장과 맞물려 향후 그린카와 신재생에너지 산업에서 중요한 역할을 하게 될 것이다.

이산화탄소 저감과 연료절약에 효과가 기대되는 그린카에는 리튬전지 채택이 예상되면서 안전성 연구 등이 활발하다.

신재생에너지는 입지환경이나 자연조건에 크게 영향을 받아 출력 변동이 심해 계통에 심각한 영향을 미치게 돼 연속적인 전력 공급이 불가능한 일까지 발생할 수 있다. 특히 대규모 풍력이나 태양광 발전은 계통에 연결할 수 있는 수가 제한될 수도 있어 신재생에너지 보급에 걸림돌이 될 수도 있다. 또 에너지 생산시점과 수요시점의 시간 차가 발생하게 돼 에너지이용효율 측면에서도 불리하게 된다.

이렇게 되면 고비용 신재생에너지 설비의 낭비가 초래될 수 있다. 이러한 이유로 대형 에너지저장시스템을 풍력이나 태양광발전에 연결해 문제를 해결하는 방식이 주목받고 있다. 최대효율로 화력발전소를 가동할 수 있어 이산화탄소 배출량과 화석연료 사용량을 대폭 감소할 수 있으며, 전력의 예비설비비용 절약이 가능하다.

이 때문에 15년 이상의 수명을 갖는 ㎿급 2차전지가 개발 필요성이 대두된다. 그 대상으로는 레독스 흐름 전지와 나트륨-황 전지가 꼽힌다. 국내에서는 아직 이 분야의 연구가 이뤄지지 않고 있다. 지금부터라도 저탄소 녹색성장에 큰 기여를 할 수 있는 대용량 에너지저장 2차전지 개발을 추진해야 한다.

진창수 한국에너지기술연구원 광전기소재연구센터 책임연구원 csjin@kier.re.kr

전자신문 027면 게재(2008. 11. 17자)