바닷물로 작동하는 배터리 3년내 나온다

UNIST '해수 전지' 상용화 연구 시작

한전, 동서발전 참여해 50억원 투자

나트륨과 물 반응시켜 전기 생산

'셀' 최적화 통해 저출력 문제 해결키로

10kWh급 배터리팩 내년부터 시범운용

가정용 ESS나 대형선박 등의 전원으로 사용가능

UNIST가 개발 중인 해수전지팩의 모습. /사진제공=UNIST

바닷물로 전기를 만드는 배터리가 3년 내 국내에서 개발된다. 기존 리튬이온 전지보다 생산단가는 절반 정도로 줄어들면서도 폭발위험도 낮아지는 게 특징이다.

울산과학기술원(UNIST)은 소금물로 작동하는 ‘해수전지’를 상용화하기 위한 연구사업을 개시했다고 31일 밝혔다. 이번 연구에는 한국전력공사, 한국동서발전이 참여해 3년간 50억 원을 투자한다.

해수전지는 바닷물 중 나트륨 이온을 음극(-)에 저장하고 양극(+)으로는 물을 사용한다. 이들 음극과 양극이 반응하는 과정에서 전자가 이동해 전기가 만들어진다.



이같은 방식은 전기의 출력이 낮아 실용화에 어려움이 있는데, UNIST와 한전은 저출력 문제를 해결하기 위해 전지의 기본단위인 ‘셀’을 최적화하고, 다양한 크기와 모양의 셀을 제작할 수 있도록 공정법을 규격화하기로 했다.

이를 통해 시간당 20와트(20Wh)용량의 해수전지를 완성하겠다는 것이다. 한국동서발전은 셀들을 여러 개 연결해 출력을 높이는 해수전지팩을 개발하기로 했다. 또 해수전지의 대량생산을 위한 시험설비 구축을 맡는다.

연구팀은 중간단계인 2018년까지 우선 10kWh급의 해수전지팩을 개발해 울산화력발전소에서 시범 운용토록 하기로 했다. 10kWh면 보통의 4인 가구가 하루에 사용하는 전력량이다. 연구팀은 이번 전지개발이 성공하면 가정 및 산업체의 에너지 저장장치(ESS) 등으로 사용키로 했다. 이밖에도 원자력 발전소나 대형 선박, 잠수함 등의 비상전원으로 활용될 수 있다. 김영식 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수는 “해수전지가 상용화되면 47조원 규모의 에너지 저장장치 시장을 선도할 수 있다”며 “해외시장 진출을 통해 국가의 미래 신성장동력으로 자리매김할 것”이라고 말했다./민병권기자 [e-mail]