에기연과 10kW급 상업모델 구축 성공
전세계적으로 고온태양열 발전분야에 대한 투자와 연구가 활발히 진행되는 가운데 국내에서도 코흐멤브레인코리아(주)(대표 조병헌)가 앞선 기술을 가지고 시장진입에 나서고 있어 주목받고 있다.
코흐멤브레인코리아는 건축용 멤브레인(지붕판금, 막가공 시공 등)을 주력으로 신재생에너지 산업에 뛰어든 다크호스. 이미 멤브레인 업계에서는 인천문학경기장 설계 용역에 참여하고 부산아시아드주경기장 지붕공사를 완공하는 등 경쟁력을 인정받고 있다. 특히 부산아시아드주경기장 공사를 통해 ‘2002년도 한국건축문화대상’을 수상하고 부산광역시장 표창을 수여받는 등 기술력과 시공능력을 함께 인정받았다.
회사는 지난 2008년부터 태양열발전사업에 참여, 특히 접시형 방식을 채택함으로써 국내 상황에 적합한 모델개발에 앞장서왔다.
태양양열발전은 열에너지를 흡수해 열기관과 발전기를 움직여 전기를 생산하거나 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기술. 무공해, 무제한 청정에너지원으로서 유지보수비가 적게 들고 적용 및 이용성이 크다는 장점이 있지만 초기 설치비용이 높고 일사량에 따른 영향을 받는 단점도 있다.
코흐멤브레인의 접시형 태양열발전시스템은 외연기관인 스털링엔진과 정밀 제어가능한 추적식 접시형 시스템을 이용해 발전효율을 극대화했고 국내 환경에 최적의 사용환경을 제공함으로써 향후 보급확대 가능성이 매우 큰 상황이다.
외연기관인 스털링엔진은 현재 사용중인 내연기관에 비해 에너지이용효율이 높은 것이 가장 큰 특징이다. 휘발유를 사용하는 내연기관의 효율이 최대 33%, 디젤도 40%에 불과하지만 스털링엔진은 최고 50% 이상이 가능하다는 것이 코흐멤브레인측의 설명이다.
현재 스털링엔진의 효율은 독일에서 35% 이상 기록한 상태로, 5년 이내에 40%, 15년 이내에 50%를 돌파할 것으로 코흐멤브레인은 예상하고 있다.
현재로는 대량생산이 이뤄지지 않아 가격적인 면에서 내연기관에 비해 비싸지만 상업화를 통해 대량생산이 이뤄지면 높은 효율을 가진 경제적 시스템을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.
코흐멤브레인의 조병헌 사장은 태양열시스템에 대해서 무한한 가능성을 보고 있다.
조병헌 사장은 “장기적으로 태양열시스템은 화석연료와 비교해 가장 경제성이 있는 시스템”이라며, “외연기관인 스털링엔진을 이용함으로 인해 에너지이용효율이 높을 뿐 아니라 전력생산과 난방 등 공조제공이 가능하기 때문에 무한한 가능성을 가지고 있다”고 설명했다. 그는 특히 “독일업체와 긴밀한 관계를 가지고 기술개발에 함께 나서기 때문에 향후 우리회사가 세계 접시형 태양열발전시장을 리드할 수 있을 것”이라고 강조했다.
코흐멤브레인코리아는 이미 지난 2009년 ‘10kW급 접시형 태양열발전시스템 산업이전 모델 구축 및 성능평가’ 국책연구를 성공적으로 수행한 바 있다.
이 연구에서는 접시형 태양열 발전시스템 상업모델용 추적시스템 개발, 접시형 태양열 발전시스템 제어 및 모니터링 시스템 개발, 고 내구성 반사판 개발, 접시형 태양열 발전시스템 장기 무인운전 시작, 시스템 장기운전 결과 분석 및 경제성 평가를 다뤘다.
연구를 통해 에너지기술연구원이 보유한 10kW급 접시형 태양열발전시스템을 이용해 상업모델 구축 및 성능평가를 위해 고 내구성 반사판 개발, 제어 및 모니터링 시스템 개발, 무인운전을 수행했다. 이를 통해 20년 내구성을 지닌 내부식성 반사판을 개발, 제작, 설치를 완료했고 순간 최고효율 20%를 달성하기도 했다. 또 One-board 추적·제어시스템 및 모니터링 시스템 개발에 성공했다.
최종적으로 세계적 수준을 가진 10kW급 접시형 발전시스템의 상업모델을 구축하는데 성공해 신재생에너지를 이용한 새로운 전력생산 모델을 제시하게 됐다.
조병헌 사장은 “태양열발전시스템은 타 신재생에너지에 비해 수요 및 열원에 대한 대응력이 우수해 활용하기가 원활하다”며 “정부 역시 태양열발전시스템 보급을 위해 새로운 시범사업에 나서 보급확대에 나서주기를 기대한다”고 말했다.
