헬로티 이동재 기자 |
한국전기연구원(KERI)이 30일, ‘연구현장 온라인 브리핑’ 행사를 통해 ‘전기기술 기반 미래 4대 모빌리티 핵심기술’을 제시했다.
최근 대부분의 산업과 일상에서는 전기가 중심이 되는 ‘전기화(Electrification)’가 가속화되고 있다. 미래 모빌리티 분야에서도 추진 동력이 기존 화석연료 엔진에서 전기기술 중심으로 변화되고 있으며, 이에 따라 전 세계 여러 국가들이 관련 시장을 주도하기 위해 치열한 기술 패권 경쟁을 벌이고 있다.
KERI는 전기전문 연구기관으로서 미래 모빌리티 핵심기술 자립을 위해 전기차, 전기선박, 드론/플라잉카, 수소 등 다양한 분야에서 진행한 연구와 성과를 일반에 전달하기 위해 성과 발표회 성격의 브리핑을 온라인으로 개최하게 됐다고 밝혔다.
이번 행사에 소개된 핵심기술은 ‘전기차용 SiC(탄화규소) 전력반도체’, ‘전기선박 육상시험소(LBTS)’, ‘드론/플라잉카용 전기엔진 국산화’, ‘액체수소 생산 및 장기 저장기술’까지 총 4개다.
SiC 전력반도체는 전류 방향을 조절하고 전력 변환을 제어하는 역할을 하는 부품이다. 전기차에서는 배터리와 전기모터를 연결하는 고성능 인버터에 필수적으로 활용돼 뛰어난 재료 특성을 기반으로 전비를 10% 향상시킨다.
해당 기술의 경우, 기술 장벽이 높아 선진국 소수 기업들만 독점하고 있었고, 최근 전 세계적 수급난까지 겹쳐 기술 자립이 절실한 상황이었다. KERI는 국산화 실현을 넘어 공급 부족 문제까지 해결할 수 있는 초고난도 ‘트렌치 모스펫(Trench MOSFET)’ 기술을 독일, 일본에 이어 세계 3번째로 개발했다.
전기선박 육상시험소는 전기선박을 육상에서 시험하는 장소로, 2015년 국내 최초로 완공된 핵심 설비다. 전기선박은 하부에 추진 시스템이 탑재된 후 고장이나 문제가 발생하면 정비가 어렵고, 배를 해체해서 수정해야 하는 등의 어려움이 있다.
선박 제조사 측은 KERI의 육상시험소를 통해 사전 성능검증 과정을 수행함으로써 선박 건조기간 단축, 전력화 지연 손실비용 절감 등 효과를 누릴 수 있다. 그 외 기술수입 대체 및 관련 산업 발전까지 통합 5천억원이 넘는 파급효과를 기대할 수 있다.
드론/플라잉카용 전기엔진 국산화는 유·무인 항공기를 기존 화석연료 기반 항공엔진이 아닌, 전기 동력으로 추진시키는 ‘전동기’와 ‘발전기’를 국내 최초로 독자 개발한 성과다. 해당 분야에서 가장 중요한 ‘저소음’, ‘안정성’, ‘고비출력’ 조건을 모두 성공적으로 달성했고, 그동안 외국산 부품 사용으로 발생했던 안전 및 보안 문제를 국산화를 통해 해결할 수 있게 됐다.
액체수소 생산 및 장기 저장기술은 기존 기체 형태 수소가 가진 폭발 위험성을 해소하고, 미래 수소경제 활성화 및 탄소중립 정책 실현에 크게 기여할 성과로 손꼽힌다.
KERI가 개발한 기술은 수소가스를 극저온(-253도)으로 냉각시켜 액체수소를 만들고, 이 수소를 오랜 기간 손실 없이 장기 저장할 수 있는 ‘제로보일오프(Zero Boil-off)’ 기술이다. 수소 저장의 안전성을 높인 기술을 통해 주민 수용성을 확보하고, 수소의 장거리 이송과 폭넓은 활용까지 가능할 것으로 보고 있다.
KERI 명성호 원장은 “모빌리티는 우리 국민의 삶과 대한민국 산업에 매우 큰 영향을 미치는 분야이고, 다른 어느 곳보다 전기화가 빠르게 진행되고 있는 분야”라면서 “국민과 기업이 체감할 수 있는 실질적인 성과를 창출할 수 있도록 최선을 다하겠다”라고 전했다.
