은행·공장 등 주요시설 ‘정전돼도 끄떡없다’

정전시 긴급 전력공급장치 개발…세계 최초 1초에 1.03 MW 공급하는 스메스(SMES) 개발 개가

우리나라가 정전시 대용량의 전력을 긴급 공급할 수 있는 세계 최고 수준의 ‘초전도 전력저장 장치’들을 독자 개발하여 세계의 주목을 끌고 있다.

전력저장 장치란 전기를 저장하였다가 필요시 뽑아 쓸 수 있는 장치로 휴대폰이나 자동차용 소형 배터리가 대표적이지만 병원, 은행, 반도체공장, 군부대 등 주요 시설들이 정전에 대비하여 대용량의 산업용 전력저장 장치를 보유하고 있다.

◆5kWh SFES 내부구조

올해에 우리나라가 세계최대 100kWh급 스페스(SFES) 초전도 베어링을 개발한데 이어 세계 최초로 1초에 1.03MW 전력을 공급할 수 있는 스메스(SMES)개발에 성공함으로써 병원, 은행, 반도체 라인, 군부대 등 주요 국가시설들을 정전피해로부터 보호할 수 있고, 세계 산업용 전력 저장장치 시장을 선점할 기회를 확보해 주목을 받고 있다.

현재 산업용 전력저장 장치로는 납축전지(자동차 배터리)를 여러개 연결하여 사용하는 사례가 대부분이지만, 낮은 효율, 대규모 설치공간, 짧은 수명, 유해 환경물질 배출 등의 문제점을 안고 있다.

세계 각국은 납축전지를 대신할 수 있는 새로운 형태의 전력저장장치 개발에 노력하고 있으며, 초전도 전력저장장치가 유력한 대안으로 부상했다.

‘초전도 전력저장 장치’란 일정 온도 아래에서 전기 저항이 완전히 사라져, 전류가 흘러도 손실이 발생하지 않는 초전도 현상을 이용하여 전기를 저장하는 기술로써 대표적으로는 초전도 베어링을 이용하여 원통을 무저항 상태로 회전시켜 전기에너지를 회전운동 에너지로 저장하는 ‘초전도 플라이휠 기술(SFES)'과, 초전도 코일에 전류를 흘려 자기에너지 형태로 저장하는 ’초전도 전력저장기술(SMES)'이 있다.

◆SMES 내부코일

스페스(SFES), 스메스(SMES) 모두 산업용 전력저장장치이지만, 스페스(SFES)는 전력저장 용량을 최대화하는 것이 목적인 반면, 스메스(SMES)는 대용량 전력을 순간적으로 공급하는 것이 목적이다.

미국, 일본은 2004년에 5kWh 스페스(SFES) 개발에 이미 성공하였으며, 우리나라도 2005년 5kWh급 스페스(SFES)를 개발하여 본격적인 기술경쟁 중이며, 스메스(SMES) 는 일본, 프랑스 등과 경쟁하고 있다.