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포스텍, 폐열 이용 친환경 신에너지기술 ‘열전발전 시스템’ 개발


▲ 백창기 교수가 속한 포스텍 NEST(Nano Energy and Senor Technology) 센터는 지난 해 ‘스마트 산업에너지 ICT 융합 컨소시엄’ 사업을 통하여 철강산업, 열병합발전, 열화학공정에서 버려지는 폐열을 회수, 전기를 만들어내는 친환경 기술을 바탕으로 하는 ‘ICT 융합 미이용 에너지 열전발전 시스템’ 개발에 나섰다.

계속되는 지구 온난화로 우리 정부는 오는 2030년까지 신재생에너지 발전량 비중 20%를 달성한다는 ‘신재생에너지 3020 이행계획’ 발표를 준비하는 등 노력을 기울이고 있다. 특히 최근 포항지진에 따른 탈원전 바람이 거세지면서 신재생에너지에 대한 필요성이 더욱 커지고 있는 추세다.

이에 백창기 교수가 속한 포스텍 NEST(Nano Energy and Senor Technology) 센터는 지난 해 ‘스마트 산업에너지 ICT 융합 컨소시엄’ 사업을 통하여 철강산업, 열병합발전, 열화학공정에서 버려지는 폐열을 회수, 전기를 만들어내는 친환경 기술을 바탕으로 하는 ‘ICT 융합 미이용 에너지 열전발전 시스템’ 개발에 나섰다.

열전발전이란, 열에너지를 전기에너지로 직접 변환하는 기술로 고온부분과 저온부분 사이 온도차에 의하여 열이 이동하려고 하는 에너지를 전기에너지로 변환 및 발전하는 것을 말한다.

최근 신재생 에너지 후보 기술 중 하나로 주목받고 있는 열전발전은 산업 폐열을 회수해 전기를 생산함으로써 에너지 소비효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 태양열, 지열, 도시배열, 해양 온도차 등 자연에너지원으로도 전기를 얻을 수 있어 효과적이다. 또한 태양광 및 풍력과는 다르게 24시간 발전시킬 수 있어 출력안정성이 높고, 발전량 예측이 가능하며, 무소음, 무진동, 무탄소배출의 3無 기술로 유지보수가 거의 필요하지 않다는 장점을 가지고 있다.

백창기 교수팀의 ‘스마트 산업에너지 ICT 융합 컨소시업’ 사업은 반도체ICT 원천기술을 활용한 하향식 ‘실리콘 열전모듈’을 이용해 폐열 회수용 열전발전 시스템을 구축하고 이를 세계 최초로 상용화시키는 것을 목표로 한다. 이는 폐열원의 회수 효율을 높이는 것은 물론, 가격경쟁력에서도 우수하여 업계 전문가들의 큰 기대를 받고 있다.

이외에도 산업용 용광로, 가열로, 소각로, 열병합발전소 등의 에너지 재활용은 물론 자립화가 필요한 공장과 지역에너지 발전사업에 적용하고 국가분산전력망으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 향후 가정용 보일러에도 적용할 수 있을 것으로 예상하고 있다.

한편 포스텍 NEST 센터는 오는 3월 14일부터 3일간 김대중컨벤션센터에서 개최되는 ‘2018 SWEET’ 전시회를 통해 미이용 산업폐열 회수를 위한 하베스팅 반도체ICT 신기술을 선보인다.

포스텍 NEST 센터의 관계자는 “열전발전 시스템의 친환경에너지 이용으로 온실가스 배출을 감축시키고 에너지 효율향상을 통해 국내 제조산업의 경쟁력을 강화시킬 수 있을 것”이라며 “미래 성장동력이 될 ICT∙에너지산업의 원천기술확보를 통한 강소기업 육성 및 신에너지 산업 창출을 기대하고 있다”고 전했다.

온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr