해양에너지연구로 자원빈국 해결책

▲ 한국에너지기술연구원 제주글로벌연구센터는 새로운 화두로 떠오른 해양기반 신재생에너지, 해양염분차 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 한국에너지기술연구원 제공

한국에너지기술연구원(KIER)은 1977년 설립 이래로 에너지 자원빈국인 우리나라의 현실을 극복하면서 국민의 생활 및 국가 안보와 밀접한 에너지 관련 기술 연구에 주력하고 있다. 에너지연은 에너지효율화, 신재생에너지, 기후변화대응, 에너지소재, 육해상융복합 등 원자력을 제외한 다양한 에너지기술들을 연구하고 있다.

시대적 요구를 반영해 1980년대에는 에너지 안보와 국내자원의 효율적 이용기술을, 1990년대는 에너지의 수급 안정과 에너지 고효율화 기술을, 2000년대는 기후변화와 에너지환경 관련 기술을, 그리고 2010년대에는 다양한 에너지기술의 융합을 통해 새로운 미래 가치를 창조해 나가고 있다.

◆새로운 화두로 떠오르는 해양 기반 신재생에너지

최근까지 개발돼 온 신재생에너지는 풍력, 수력, 태양광·태양열, 지열 등 주로 육지를 대상으로 하고 있다. 하지만 육상 신재생에너지는 지형적 한계와 높은 자연환경 의존성으로 새로운 돌파구가 필요한 상황이다.

이러한 부분에서 최근 해양에너지는 무제한·무공해의 미래형 에너지원으로 각광받고 있고 기존 신재생에너지원에 비해 높은 에너지잠재량과 에너지밀도, 가장 낮은 자연환경 의존도를 갖고 있으며 또 태양력, 풍력과는 다르게 에너지원을 제어할 수 있다는 점에서 큰 주목을 받고 있다.

우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 해수와 담수를 이용하는 해양염분차 발전을 이용하기에 최적의 조건을 갖추고 있으며 이를 이용할 경우 지속가능한 발전과 친환경 에너지원의 확보를 동시에 충족시킬 수 있다. 또 염분차발전은 화석연료를 전혀 사용하지 않고 지구온난화를 일으키는 이산화탄소를 포함한 다른 오염물질을 배출하기 않기 때문에 국가 온실가스 배출 저감과 온난화 방지에도 큰 기여를 할 것으로 보고 있다.

해양에너지를 이용한 염분차 발전은 국내 5대강을 기준으로 약 68조 7000억원, 세계 10대강을 기준으로하면 약 16조 4000억달러에 이르는 막대한 시장이 될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 현재까지 개발된 염분차 발전기술에는 압력지연삼투 발전, 역전기투석 발전, 증기압축발전, 혼합수력 발전, 혼찹축전식 발전 등이 있고 그 중 가장 큰 시절적 성장을 보이고 있는 것은 압력지연삼투와 역전기투석 발전이다.

◆염분차발전 기술 개발에 역량 결집

세계 해양염분차 발전 기술은 2010년 이전까지 원천기술 확보에 집중돼 있었으나 최근에는 kW급 플랜트를 실증하는 단계에 와 있다. 네덜란드의 경우 2010년 1kW급 염분차 발전 시스템을 확보했고 2020년 이후 200MW급 플랜트를 건설할 계획이다.

일본의 경우 2017년까지 100kW급 염분차 발전 설비를 큐수에 위치한 해수담수화 설비에 연계할 계획이며 캐나다는 퀘백주에 5kW급 염분차 발전 플랜트를 건설할 예정이다. 현재 우리나라에서는 한국에너지기술연구원을 중심으로 kW급 염분차 발전기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 2012년부터 제주에 위치한 제주글로벌연구센터 해양융복합연구실에서 연구가 진행 중이며 현재 전기충전 인프라 구축용 염분차발전 원천기술을 개발 중이다.

아직까지 염분차 발전 기술은 국제연합(UN)이 인정하는 해양신재생에너지로 등재돼 있지 않다. 따라서 세계 여러국가의 관련 지방정부, 회사, 연구소, 대학 드잉 염분차 발전 통합 네트워크를 만들어 이를 등재시키려는 노력을 진행 중이다. 우리나라에서는 한국에너지기술연구원이 이에 가입해 해양신재생에너지로의 등록을 도모하며 국내외에 염분차 발전 기술의 필요성을 적극 알리고 있다.

홍서윤 기자 classic@cctoday.co.kr

원본기사 - http://www.cctoday.co.kr/?mod=news&act=articleView&idxno=898186