전세계적으로 친환경 에너지 개발·상용화에 대한 관심이 높다. 석탄·석유 등 화석연료의 고갈과 환경오염 문제 등으로 인해 전기, 수소는 물론, 태양과 풍·수력 등에 대해서도 각종 연구가 진행되고 있다. 이중 수소와 태양전지는 오염물질 발생 없이 반영구적으로 사용할 수 있다는 평가를 받고 있다. 한국에너지기술연구원은 4차 산업혁명 시대에 요구되는 수소경제사회와 탄소중립 등에 대해 가장 활발히 연구하고 있는 기관이다. 또 재생 에너지와 스마트 에너지, 청정 에너지 등에 대한 기술 개발에도 노력을 기울이고 있다.

에너지기술연구원이 최근 개발한 페로브스카이트 태양전지는 친환경 에너지 연구의 가장 대표적인 성과로 꼽힌다. 세계 최고 효율의 페로브스카이트 태양전지는 차세대 전지 중 하나다. 이 태양전지의 핵심 소재는 페로브스카이트로 불리는 합성 화합물로 연구진이 새로운 방식으로 물질 조합을 바꿔 세계 최고 수준인 25.6%의 효율을 보였다. 연구원은 페로브스카이트 태양전지의 상용화에 걸림돌이었던 수분 취약성 문제를 해결한 물질도 개발하는데 성공했다. 폴리머 기판을 사용한 유연한 CIGS 박막 태양전지의 효율 향상 메커니즘을 규명한 연구 등 재생에너지의 활용 효율을 높이는 연구가 전반적으로 높은 성과를 거두고 있다.

수소 공급·활용 기술 개발에서도 놀라운 성과를 거두고 있다. 연구원은 재생 에너지를 활용하여 안정적이며 고효율로 수소를 생산할 수 있는 스택 개발에 성공한 바 있으며, 도시가스의 파이프라인에 연결만 하면 99.999% 이상 고순도 수소를 생산·공급할 수 있는 기술 개발과, 수전해를 통해 수소·산소를 생산할 때 두 기체의 섞임으로 발행하는 폭발 위험과 가동률 한계를 극복하는 분리막 개발에도 성공하는 등 수소경제사회의 기반을 차근차근 마련하고 있다.

고효율 저탄소 사회 구축을 위해서는 스마트 에너지 기술 개발이 필수적으로 필요한데 연구원은 지역난방 공동주택의 실시간 난방·온수 사용량 측정 및 상태를 진단해 주는 '무선 보안 난방 및 온수 스마트미터 시스템'을 개발해 제품 상용화에 성공했다. 지역난방 공동주택의 40%를 차지하는 기존 수기 검침 단지의 경우 열요금과 오납 관련 분쟁은 물론 사용량 파악 및 조절 등에 어려움을 겪기도 했다. 이를 해결한 연구진의 기술로 각 세대의 난방·온수 사용 정보를 별도 통신요금 없이도 실시간 확인할 뿐만 아니라 모든 형태의 공동주택에도 손쉽게 확대하는데 성공했다.

온실가스 감축과 맑은 공기를 위한 연구로 탄소계 에너지 청정 활용 기술 개발이 한창인데 특히 연구원은 별도의 설비 없이 이산화탄소가 98% 이상으로 원천적으로 배출되고 초미세 먼지 유발도 저감할 수 있는 기술을 개발했다. 세계 최고인 이 기술을 이용할 경우 100㎿ 천연 가스 발전 기준으로 연간 운영 이익 144억 원, 발전 효율 4% 상승, 이산화탄소 포집 비용 30% 절감, 연간 15만 t의 이산화탄소 감축 등의 성과를 보일 것으로 예상하고 있다. 이 연구는 2020년 과학기술정보통신부 주관 국가연구개발 우수성과 에너지·환경 분야 100선에 선정되기도 했다.

에기연 관계자는 "지구 상승 온도를 1도 이하로 낮추는 에너지 기술을 개발하는 것이 연구원이 존재하는 이유라는 사명을 갖고 연구개발에 힘쓰고 있다"며 "에너지 기술을 선도하는 연구기관으로 인류의 삶의 질을 향상시키고 지속 가능한 미래를 실현할 수 있는 기술 개발을 통해 국민들에게 도움이 되도록 힘쓰겠다"고 말했다.

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