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인천대 신개념 도심형 에너지 순환시스템 개발

인천대학교 Malkesh 교수. 인천대 제공

인천대학교(총장 박종태) 차세대 에너지 융합연구소(소장 김준동 교수)에서는 투명한 에너지 기술을 기반으로 ‘신개념 도심형 에너지 순환 시스템’을 개발했다고 2일 밝혔다.

건물일체형 에너지 변환사용 개념은 투명한 에너지 플랫폼 구축을 위한 태양광-전기-수소에너지 기술이 상호 연결된 에너지 계통이며, 국내 독창기술로써 세계 최초로 시연했다.

이 기술은 무한히 이용 가능한 태양빛으로부터 전기에너지를 생산하고, 이를 이용해 저장이 가능한 수소 에너지로 변환하는 것이 핵심 기술이다.

전기-수소 에너지는 상호 변환이 가능해 비가 오거나 태양빛이 없는 밤에는 수소에너지를 전기에너지로 변환하여 이용할 수 있는, 지속적 에너지 공급 플랫폼을 구현하는 특징을 가지고 있다.

화석연료를 이용한 에너지 순환 계통은 발전소와 장거리 전송 설비가 필수적이며, 넓은 필요 면적과 설치비용이 중요하다. 그러나 이 도심형 에너지 순환 시스템은 인간이 거주하는 구조물에서 에너지를 생산·공급하는 현장(On-site) 에너지 형태로 개발됐으며, 에너지 분야에 새로운 패러다임을 제공할 수 있을 것으로 예상된다.

기존의 에너지 소자(태양전지, 수소전지)는 불투명해 인간의 시야가 확보되야 하는 공간이나 사물에 적용하기에는 큰 제약을 가지고 있다. 이번에 개발된 투명 에너지 플랫폼은 투명한 태양전지와 투명한 수소전지를 근간으로 삼아 건물의 창틀에 적용이 가능하게 설계됐다.

이 연구에는 Malkeshkumar Patel 교수(겸임교수, 인천대학교 차세대 에너지 융합연구소 책임연구원)와 김상호 교수(연구 중점 교수, 인천대학교 차세대 에너지 융합연구소)가 핵심연구 개발에 참여했다.

이번에 개발된 투명 도심형 에너지 순환 기술은 빌딩과 에너지 밀집도가 높은 우리나라 환경에 적합하며, 에너지 조밀화를 경감하고 자생성 에너지 플랫폼을 제공하는 시작 기술이 될 것으로 예상된다.

이 기술은 ‘신재생에너지의 날’ 기념식에서 신재생에너지 산업발전 유공으로 산업통상자원부 장관상을 수상했다.

기존 태양광 기술이 갖고 있는 효용을 넘어서 투명한 태양전지 및 투명한 에너지 시스템 등 새로운 시장을 창출할 것으로 예상된다.

인천대학교 관계자는 “이 기술을 기반으로 세계 리딩 기술을 목표로 특허체계를 구축 중에 있다”며 “에너지 전문저널인 Nano Energy 및 Cell 자매지 (Cell Reports) 최신호에 발간되어 주목을 받고 있다”고 밝혔다.

인천=정창교 기자 jcgyo@kmib.co.kr

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