전기가 필요한 곳에 분산전원이 간다! - 에너지 문제의 새로운 대안 -

 

최근 전기 공급의 안정성을 높이는 대안으로 분산발전에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 분산 발전은 기존의 대규모 중앙집중형 발전이 아니라 소규모로 수요지 주위에 분산 배치하는 발전방식인데요. 지난 1편의 글을 통해 발전방식인 분산 발전이 필요한 이유와 실제 업계에 종사하는 사람들이 분산 발전 방식에 대해 어떻게 평가하고 있는지를 통해 분산 발전의 현재와 미래를 살펴보았습니다. 

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전기가 필요한 곳에서 생산하여 공급하는 것이 분산발전이라면, 미리 생산한 전기를 필요한 곳으로 옮겨서 공급해야 하는 경우도 있는데요. 야외 공연과 같은 행사장이나 공사 현장이나, 재난 장소에서 전력이 필요한 경우 활용할 수 있는 것이죠. 오늘은 전기가 필요한 곳으로 찾아가 전기를 공급하는 분산전원에 대해 알아보겠습니다.

 

매해 여름이면 태풍이나 홍수로 재해를 입은 분들을 뉴스에서 접할 수 있습니다. 올해도 예외는 아니었는데요. 이처럼 급작스러운 자연재해나 재난을 겪은 분들은 긴급히 마련된 대피소에서 생활하시는 경우가 있습니다. 집을 떠나 여러 사람이 모인 대피소의 생활에 필요한 것이 한두 가지가 아닐 텐데요. 자원 봉사자의 따뜻한 손길에서부터 구호물품이나 각종 시설 등이 이에 해당합니다.

그런데 재난을 겪으신 분들에게 꼭 필요한 것이 한 가지 있습니다. 바로 휴대폰을 충전하는 것입니다. 대피소에서 머물러야 하는 시간이 짧다면 다행이지만, 오랜 기간 그곳에서 생활해야 하는 경우도 많으니 말이죠. 이 경우, 가족 친지들과 연락을 주고받고, 뉴스를 통해 현재 상황을 파악하는데 휴대폰은 필수적입니다. 물론 전원을 연결해 휴대폰을 충전할 수 있다면 다행일 것입니다. 하지만 이마저 여의치 않은 상황이거나, 저용량 전원만이라도 필요한 경우라면 이때 사용할 수 있는 것이 바로 비상용 분산전원입니다. 

 

일본에서는 2011년 3월 동북지방에서 발생한 지진으로 인해 대규모 정전이 발생했습니다. 잦은 지진 피해가 있는 일본에서는 재해로 전기가 공급되지 않는 상황에 대비하기 위해 노력해 왔는데요. 저는 지난 9월, 오사카에서 열린 ‘월드 스마트 에너지 위크 2014’을 통해 일본이 정전 사태를 어떻게 대비하고 있는지 그 변화를 느낄 수 있었습니다. 행사장에 선보인 몇 가지 비상용 분산 전원 기술을 소개하겠습니다.

1) 차량 탑재용 배터리

비상용 전원은 이동이 편리해야 합니다. 급히 전기가 필요한 곳으로 이동해야 하기 때문에 비상용 전원의 필수조건이라 할 수 있습니다. 차량 탑재용 배터리는 말 그대로 차량에 탑재해 이동할 수 있도록 차별화한 것입니다. 차량 탑재용 배터리는 터널 내부 공사, 농림 축산 현장, 대피소, 이벤트 현장 등 일시적으로 외부에서 전기 공급이 필요할 때 사용하기 위해 개발되었는데요. 조명 등의 저전력 용도로 사용할 경우 12시간 충전으로 12시간 이상 사용할 수 있습니다. 

배터리는 발전기 대비 소음이 적고, 친환경 전원이라는 장점이 있습니다. 그래서 친환경을 테마로 한 외부 행사나 조용한 환경을 제공해야 하는 재해 지역 대피소 등에서 활용도가 높습니다. 비상용 전원으로 흔히 쓰이는 것은 디젤 엔진을 사용한 '디젤 발전기'가 있는데요. 배터리는 납축전지(lead-acid battery)로 만들기 때문에 발전기처럼 대용량 제품을 만들면 크기가 상당히 커지고, 무거워지는 단점이 있습니다. 따라서, 적정 용량을 유지하고 크기를 최소화하여 운반과 설치 용이성이라는 경쟁력을 취하는 것이 좋습니다.

<차량 탑재용 배터리>

2) 캐리어형 배터리

차량 탑재용 배터리보다 이동성이 더 높은 기술도 있습니다. 바로, 주택에서 사용하기 위해 개발된 휴대용 배터리입니다. 전력 사용량이 많은 여름철에 간혹 정전이 발생할 때가 있습니다. 아주 짧은 시간 정전이 발생하더라도, 집안에는 전력이 꼭 필요한 순간이나 장소가 있기 마련입니다. 이때 캐리어형 배터리를 구비하고 있다면 아주 편리할 수 있습니다. 

특히 이 배터리는 실외의 전원이 필요한 곳으로 쉽게 옮겨 사용할 수도 있는데요. 정전 시에는 배터리 상부의 소형 모니터에서 빛이 나서 위치를 알려주고, 자동으로 전기 공급 모드로 전환되는 등 비상시를 위한 부가 기능도 고려해 개발된 제품입니다. 또한, 타이머 기능이 있어 전기 요금이 싼 야간에 충전하고 낮에 사용하는 피크 쉬프트(Peak Shift) 용으로도 사용할 수 있습니다. 비상시에만 사용하는 제품이 아니라는 뜻이죠. 하지만 그 가격은 천 만원이 넘는 엄청난 금액인데요. 실제 일본 정부에서는 이 제품에 대한 보조금을 지급하고 있어, 제품 단가의 2/3 정도의 금액으로 구입할 수 있다고 합니다.

<캐리어형 배터리>

3) 물로 발전하는 배터리

앞서 소개한 배터리들보다 더 뛰어난 이동성을 가진 제품도 있습니다. 바로 물로 발전하는 배터리입니다. 이 제품은 2011년 지진이 발생한 지역에 소재한 회사에서 개발한 제품이라고 하는데요. 용기가 종이로 되어 있고, 한 면의 크기가 23cm, 무게는 1.6kg으로 경량화한 저용량 발전 배터리입니다. 이 제품은 물을 주입해 전해액으로 사용하고, 마그네슘과 공기가 화학반응을 일으켜 전기를 생산합니다. 

물론 재해, 재난 지역에서는 맑은 물을 구하기 힘들 수도 있지만 일본은 섬나라이기 때문에 바닷물을 사용할 수 있도록 설계되었다고 합니다. 또한, USB 충전이 가능하고, 스마트폰은 30회 이상 충전할 수 있습니다. 제품 가격도 10만원 정도이기 때문에 재난 시 소량의 전기를 생산하기에 적합한 제품이라 생각됩니다. 

 <물을 주입하여 발전하는 마그네슘 공기 배터리>

지금까지 비상용 분산전원에 대해 알아보았는데요. 전기가 필요한 현장에 쉽게 전기를 공급하기 위한 노력이 엿보이는 제품들이었습니다. 이러한 분산전원 제품들은 재난, 재해라는 절박한 상황을 바탕으로 개발되었죠. 기술이 발전한 사회에서 에너지의 역할은 점점 폭넓게 확대되고 있는 만큼 효율적인 방식의 에너지 공급 장치가 더욱 필요할 것입니다. 누구에게나 닥칠 수 있는 어려움 속에 그 피해를 최소화하기 위한 제품 개발은 세계 어느 나라든 예외가 될 수 없기 때문이죠. 

글 l LG CNS 홍보팀

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