양자점 고효율 태양전지·부유식 해상풍력 연구개발 착수

[이투뉴스] 최대 광전환효율이 40%를 넘어서는 양자점 고효율 태양전지 생산기술과 부유식 해상풍력 하부구조 기반기술 등이 정부의 '에너지 미래기술 프로젝트' 신규 R&D 과제로 선정돼 하반기부터 과제공모에 돌입한다.

지식경제부는 조기 상용화를 통해 해외 시장선점이 가능한 에너지 분야에서 획기적인 미래 원천기술을 확보하기 위해 이들과제를 포함한 10개 과제의 전주기적 기술개발에 향후 10년간 최대 2200억원을 투입키로 했다고 2일 밝혔다.

선정 10개 과제는 ▶마그네슘 전지 ▶금속-공기 전지  ▶리튬이온전지(LIB) 고체 전해질  ▶신 열전물질 개발 ▶혁신적 철강 냉각기술 개발 ▶SIP기반의 황화광물 정밀탐광기술 ▶양자점 고효율 태양전지 ▶부유식 풍력 하부구조(플랫폼) 기반 기술개발 ▶직접탄소연료전지 ▶열화구조 분석 및 내구성 향상기술 등이다.

주요 과제를 살펴보면 우선 '금속-공기 이차전지'는 현재 상용화된 리튬이온전지 대비 에너지 밀도를 이론적으로 5~10배 향상시킬 수 있는 차세대 전지 개발을 목표로 하고 있다. 이 기술이 상용화되면 스마트폰, PMP, 노트북 등의 휴대용 IT 기기 사용시간이 현재보다 최대 10배 이상 늘어나고 한번 충전으로 서울과 부산을 오갈 수 있는 전기차 출시가 가능해진다.

'신 열전물질(Thermoelectric conversion) 개발' 과제는 지열이나 태양열, 자동차 폐열 등 버려지는 열에너지로부터 전기를 생산하는 청정에너지 기술 확보를 위해 추진된다.

중앙프로세서(CPU)와 같은 전자부품을 냉각하기 위한 열전냉각기나 반도체 프로세스에서 웨이퍼 온도조절을 위한 냉각플레이트 등에 활용 가능하며, 기존 냉매기반 냉각 기술을 대체해 온실가스를 저감하는 효과가 있다. 온실가스의 약 15%를 차지하는 10조원 규모 냉매시장을 대체하는 신시장 창출이 가능하다는 전망이다.

풍력부문에선 해상풍력을 뛰어넘는 부유식 풍력기술에 초점이 맞춰진다. '부유식 해상풍력 하부구조(플랫폼) 기반 기술개발' 과제는 아직 전세계적으로 실용화 초기단계에 있는 부유식 풍력의 원천기술을 선점해 시장을 선점하는데 목표를 두고 있다.

심해용 부유식 하부구조물이나 플랫폼에 대한 복합 해양환경을 고려한 새로운 개념의 설계기술개발과 설계표준을 정립, 이에 대한 원천기술 개발을 통해 설계 엔지니어링, 성능해석 기술확보, 다양한 심해 해양 구조물 설계기술 파급효과를 염두해 놓고 연구개발이 추진된다.

이밖에 고체의 탄소와 공기를 주입해 전기를 생산하는 차세대 발전장치인 '직접탄소연료전지', 기존 연료전지의 기술적 난제인 성능저하 매커니즘의 원인을 규명해 내구성 기반 소재를 개발하는 '열화구조 분석 및 내구성 향상기술', 획기적 가속냉각 제어기술을 개발해 철강생산 시 불필요한 후처리 냉간교정으로 인한 에너지소비를 줄이는 '혁신적 철강 냉각기술 개발' 등이 신규과제로 공고됐다.

앞서 지난해부터 정부는 에너지기술연구원 등 13개 출연연구소로 구성된 태스크포스활동과 기업 수요조사를 통해 109개 후보기술을 도출한 이후 두차례의 전문가 평가를 거쳐 이번에 10개 과제를 최종 선정했다. 이들 신규과제는 오는 7월 5일까지 과제 접수를 거쳐 사업자를 선정한 뒤 9월부터 본격적인 기술개발에 돌입한다. 

양원창 지경부 에너지기술팀 팀장은 "그간의 에너지 R&D가 단기적 응용·상용화 기술개발에 치우쳐 시장을 리드하는 핵심 원천기술이 부족한 상황을 개선하기 위해 이번 프로젝트를 마련했다"며 "선정된 과제는 10년간 전주기적으로 지원하되 엄격한 단계별 평가를 통해 성공판정을 받은 과제만 다음 단계로 진입을 허락하는 등 과제간 경쟁을 유도할 계획"이라고 말했다.

이상복 기자 lsb@e2news.com