에너지기술혁신 프로그램 3개 연구단 ‘닻 올려’

에너지관리공단은 에너지기술혁신프로그램(ETI)의 프로젝트형 사업총괄 주관기관으로 3개 연구단을 지정했다.

서울산업대가 ‘광역에너지 네트워크 연구단(단장 김래현)’, 한국화학연구원이 ‘차세대 청정연료 연구단(단장 정순용)’, 한국과학기술연구원이 ‘에너지절약공정 연구단(단장 박태진)’ 으로 지정돼 프로젝트를 진행하고 있다. 앞으로 어떤 연구와 사업을 진행하게 될 지 살펴봤다.

광역에너지 네트워크 연구단-서울산업대

광역에너지네트워크연구단은 집단에너지 시스템을 구축하는데 있어 산업과 민간 발전시설 을 아우르는 통합적인 에너지 네트워크를 구축해 제어·관리하는 기술을 연구한다.

지경부의 8개 혁신도시는 집단에너지 공급대상지역으로 지정돼 막대한 에너지가 필요하고 여기에 에너지의 낭비 없이 합리적 사용을 꾀하는 광역에너지이용 네트워크 구축의 필요성이 대두되기 시작했다. 연구단은 크게 세가지의 세부 연구과제를 수행하고 있다.

첫째로 에너지 네트워크를 최적화 하고 통합해 관리할 수 있는 시스템을 구성하는 것.

이는 IT기술과 접목해 열공급을 최적화 하는 기술이다. 이를 사용하면 발전소나 산업체 등에서 사용한 여열을 필요한 곳에 적재 적소에 공급해 손실되는 열을 줄이고 효율을 높일 수 있다.

여기서 중요한 기술은 어디에서 여열의 공급과 수요가 생성되는가의 정보를 실시간으로 인지할 수 있어야 한다. “우리나라는 IT산업이 발달해 있어 이런 소프트웨어를 개발하는데 유리하다”고 연구단 측은 말했다.

알고만 있다고 해서 열을 효율적으로 사용하는 것은 불가능하다. 그래서 활용되지 않고 버려지는 열을 이용할 수 있게 만드는 기술이 필요하다.

연구원은 미사용에너지들에 대한 연구와 함께 LS산전과 협력해 ‘하수열원이용 2000RT급 열펌프’ 개발 세부과제를 시행하고 있다. 열펌프는 저온의 에너지 활용을 통해 에너지 절감과 시스템의 비용을 절감할 수 있는 냉·난방에 효과적인 시스템으로 알려졌다.

연구단은 또 광역 네트워크에서 멀리까지 에너지를 손실없이 보내고 저장할 수 있는 ‘열 수송 및 저장 최적화 기술’개발에 박차를 가하고 있다.

연구단은 광역에너지를 이용한 다양한 핵심기술을 개발하고 고효율 네트워크 시스템을 구축, 에너지 절약과 신규사업을 창출한다는 목표로 기술개발에 한창이다.

앞으로 2010년까지 1단계사업으로 핵심기술개발·시범 사업을 실시하고 2012년까지는 실용화·사업화 모델을 구성하는 2단계사업을 실시한다. 그리고 2012년 이후부터는 상용화에 힘쓰고 부가적인 신규사업을 창출해 수익을 극대화 시킨다는 계획이다. “네트워크 시스템 기술이 상용화 되면 현재보다 3~5%의 에너지를 절약할 수 있을 것”이라고 연구단 측은 밝혔다.

차세대 청정연료 연구단-한국화학연구원

고유가에 따라 새로운 에너지원 확보의 필요성이 커지고 환경규제 강화에 따라 청정연료의 필요성이 대두되면서 다양한 청정연료에 대한 개발이 요구되고 있다.

국내에서도 에너지기술혁신프로그램의 일환으로 청정연료 연구단을 만들어 연구활동을 하고 있다.

차세대청정연료연구단은 한국화학연구원 외 29개 산학연 전문연구기관이 참여해 지난 2007년부터 3년간 민·관이 공동으로 200억원을 투자해 운영되고 있다.

연구사업은 3단계에 걸쳐 2015년까지 진행될 예정이고 하이드레이트에 의한 천연가스 운송기술 개발(GTS), 바이오부탄올 연료 제조기술 개발, 바이오 합성원유 생산기술 개발의 3개분야를 중점 연구한다.

현재는 제조기술을 개발하는데 주력하고 있으며 2단계, 3단계를 거치며 플랜트를 개발하고 실증화 작업을 거쳐 상용화 할 계획이다.

차세대 청정연료는 생산기술의 개발과 연료이용기술이 함께 발전해 나가야 하며 계획대로라면 2016년에는 차세대 연료 생산기술 보유국으로 성장해 석유의존도를 37%까지 낮출수 있을 것으로 기대된다.

청정연료는 크게 바이오매스와 천연가스를 에너지원으로 생산된다. 일단 전세계의 중소형 가스전에서 생산하고 고체화와 액체화를 한다.

고체화한 메탄 하이드레이트를 운송해 주거용과 발전용의 도시가스로 활용한다. 액체화한 천연가스는 바이오메스를 디젤로 융합하는데 사용된다. 연구단은 “바이오매스는 세계적으로 공급이 눈에 띄게 증가할 것”이라고 예상했다.

이 바이오매스는 처리과정을 거쳐 리그닌과 당류로 나눈다. 리그닌 성분은 가스화 한 바이오매스와 합성해 합성가스를 생성하고 합성가스는 액화된 천연가스와 융합돼 디젤로 사용된다.

또 바이오매스 처리과정에서 생성된 당류는 바이오부탄올로 만들어 가솔린을 대체 할 수 있을 것이라고 연구단은 밝혔다.

연구단은 “이런 사업의 전체적인 그림을 완성하기 위해서 가스를 고체로 만드는