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산업폐열로 전기 만드는 반도체 ICT 신기술 공개



포스텍 백창기 교수팀, SWEET2018에서 호평

지난 3월 14일부터 16일까지 광주 김대중컨벤션센터에서 열린 ‘신재생에너지전시회(SWEET 2018)’에 미이용 산업폐열 회수를 위한 에너지 하베스팅 반도체 ICT신기술이 공개돼 화제가 되고 있다.

포스텍 NEST(Nano Energy and Senor Technology) 센터 백창기 교수팀은 이번 전시에서 철강산업, 열병합발전, 열화학공정에서 버려지는 폐열을 회수해 전기를 만들어내는 ‘ICT융합 미이용 에너지 열전발전 시스템’으로 신산업창출에 성공했다는 평가를 받았다.

‘열전발전’은 산업 배•폐열을 회수해 전기를 생산하는 신에너지기술로, 에너지 소비효율을 높일 수 있는 신재생에너지 기술로 주목 받고 있다. 태양광 및 풍력과는 달리 시간이나 기후조건 등에 영향을 받지 않아 출력안정성이 높다. 또한 발전량을 예측할 수 있으며 무소음, 무진동, 무탄소배출 기술에 유지보수가 거의 없는 친환경 에너지 신재생 에너지원으로, 기후변화대비에도 필수적인 기술이다.

‘스마트 산업에너지 ICT 융합 컨소시엄’사업의 연구로 탄생한 이 시스템은 반도체 ICT원천기술을 활용한 하향식 ‘실리콘 열전모듈’을 이용한다. 이를 통해 폐열 회수용 열전발전 시스템을 구축, 이를 세계 최초로 상용화하는 것이 목표다.

이 기술에 활용된 실리콘은 값이 싸고 재료 수급이 용이하다는 장점이 있지만 효율이 낮다는 것이 단점으로 꼽혔다. 그러나 연구팀은 실리콘 나노기술이라는 실리콘 반도체 기술을 접목해 이 같은 문제를 해결했다.

이 시스템은 에너지 자립화가 필요한 공장과 지역에너지 발전사업에 적용, 국가분산전력망으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 향후에는 가정용 보일러에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다. 소형 모듈을 붙여 발전량에 따라 이어붙이기만 하면 가정에서부터 산업 현장에 이르기까지 활용할 수 있다.

백창기 교수는 “미래 성장동력이 될 ICT•에너지산업의 원천기술을 확보해 강소기업 육성 및 신에너지 산업 창출, 온실가스 배출 감축 및 에너지 효율향상에 기여한다”며 “이를 통해 국내 제조산업 경쟁력도 크게 강화될 것으로 예상한다”고 밝혔다.

한편, 포스텍 네스트 센터는 파워큐브세미(주), (주)경원이앤씨, (주)티에스이에스, (주)아트웨어, (주)엔키아 5개 수행 중소기업과 수요기관인 (주)씨엔씨티, RIST(재단법인 포항산업과학연구원), (주)에스피파트너스와 함께 전시하였으며, 국내 에너지 관련 공기업들의 관심을 받았다.

심재형 기자 sun@sundog.kr